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沙龙会在线聚合硫酸铁制备方法
发布时间发布时间:2020-08-05 17:52

  山东思源水业工程有限公司 聚合硫酸铁的制备方法 聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法法和催化氧化法。大多数 PFS 的制备采用直接氧 化法,此法工艺路线较简单,用于工业生产可以减少设备投资和生产环节,降低设备成本, 但这种生产工艺必须依赖于氧化剂,如:H2O2、KClO3、HNO3 等无机氧化剂。催化氧化 法一般是选用一种催化剂, 利用氧气或空气氧化制备聚合硫酸铁。 以下是制备聚合硫酸铁的 具体操作方法。 双氧水氧化法: 双氧水(H2O2)在酸性环境中是一种强氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁从而制得聚合硫 酸铁: 2FeSO4 + H2O2+ (1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+ (2-n)H2O 制备过程中,按照生产量和所需要的盐基度 ,在反应釜中加入硫酸亚铁、水和硫酸混合 , 当温度升高到 30~45℃时,在搅拌过程中,通过加料管在釜底缓慢加入 H2O2。沙龙会在线,H2O2 很快将亚 铁氧化成三价铁,取样分析待亚铁浓度降至规定浓度时,停止反应。 利用本法生产聚合硫酸铁,具有设备简单、生产周期短、反应不用催化剂、产品不含杂 质、稳定性高等特点。但反应过程中, 有 H2O2 在分解时形成 O2 气放出在无催化剂时,起不 到氧化作用。要减少 O2 的产生,需要控制 H2O2 的投加速度制备工艺为间歇式操作,影响生 产效率。H2O2 成本比较高,它增加了聚合硫酸铁的生产成本,不利于工业化生产。 氯酸钾(钠)氧化法: 氯酸钾是广泛应用于炸药和火柴工业的强氧化剂,同样可以将亚铁氧化成三价铁: 6FeSO4 + KClO3 + 3(1-n/2)H2SO4 —→ 3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+ 3(1-n)H2O + KCl 制备时,将硫酸、硫酸亚铁和水按比例加入反应釜中,在常温或稍微高温度下,搅拌中加入 氯酸钾。检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束。 该法生产工艺简单,设备投资少,产品稳定性好,反应效率高,无空气污染。 产品中含有氯酸 盐,可兼作混凝与杀菌剂。但制品中残留有较高的氯离子和氯酸根离子,不宜于饮用水处理。 同时,由于氯酸钾价格昂贵,产品成本高。 次氯酸钠氧化法: 次氯酸钠属于碱性氧化剂,其氧化还原电位较高,理论上能将亚铁氧化成三价铁: 2NaClO + 2H2SO4—→K2SO4+ 2H2O + Cl2 生产的氯气仍为氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁。但氯气会有少量以气体形式逸出而 浪费掉,不能充分利用。同时也会造成环境污染 ,曾加后处理工序。次氯酸钠是碱性氧化剂 , 制备聚合硫酸铁时,为了降低 pH 值, H2SO4 的用量较高。 用该法制备的聚合硫酸铁稳定性差, 不宜长期保存。 硝酸氧化法: 硝酸为中强氧化剂,与亚铁反应如下: 山东思源水业工程有限公司 山东思源水业工程有限公司 FeSO4 +HNO3 —→ Fe(OH)SO4+ NO2 反应生成的 NO2 又可以起到氧化作用,因而 HNO3 的氧化效率高。 该法是以工业硫酸亚铁为原料 ,采用工业硫酸氧化后以工业浓硝酸氧化。FeSO4:HNO3 为 1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小于以上三者总量的 20%,于 0.1~0.2MPa 下,搅拌中通 入充足的空气或氧气,于 50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在 30~60min 以内。 用 HNO3 氧化时,成本比较低,反应周期短。所得产品浓度高,易于制成固体产品。若选用 工业一级品原料,所得产品可用于饮用水处理。 但反应中生成的 NO2,会造成环境污染,需增加 专门吸收装置予以处理。 综上所述,直接氧化法虽然工艺简单,操作简便,但存在氧化剂用量大,成本高,氧化剂引入 的离子需分离出去,反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题,因而难于在工业化生 产中普及和应用。但实验研究中需要少量的聚合硫酸铁时采用此类方法制备简单易行。 催化氧化法: 聚合硫酸铁在工业生产中多采用催化氧化法。即以硫酸亚铁及硫酸为原料,借助催化剂 (NaNO2)的作用,利用氧化剂使硫酸亚铁在酸性介质中被氧化成三价铁离子。 然后用氢氧化钠 中和,调整碱化度进行水解,聚合反应制得聚合硫酸铁。 山东思源水业工程有限公司

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