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聚合硫酸鐵(聚鐵)生產新工藝,具有顯著社會和經濟效益

作者: 來源: 日期:2018-01-29 16:39:43 人氣:26863
聚合硫酸鐵(簡稱聚鐵)是一種新型的無機高分子絮凝劑,液體產品為紅褐色粘稠溶液。它具有良好的絮凝和吸附機能。實踐表明,它是除COD、BOD、脫色、除臭等的優良水處理劑,在工業用水及污水處理中得到了日益廣泛的應用。其傳統的工業生產工藝如下:


把硫酸亞鐵和硫酸配成一定濃度的水溶液,加熱到40℃以上,在充分攪拌的條件下,慢慢充入02,其壓力控制在一個大氣壓以上,然后分批加入NaN02,反應時間為5~7小時。其主要缺點是反應時間長,生產效益低,反應需加壓1個大氣壓以上,要求工藝中的成套設備均要有良好的密封性且能耐壓,設備加工、維修較難,投資高。另外,生產過程中,由于釜內壓力高,02進氣管時常發生被堵塞現象,影響了正常生產;而且反應釜內的厚料易噴漏,而傷害操作工人。


1聚合硫酸鐵生產新工藝


將硫酸亞鐵與水按照一定比例投料,加熱到40℃以上,在常壓下充分攪拌,以一定的速度通入02,并分批加入NaN02,反應一段時間后,控制滴加定量的硫酸。反應時間為2~3小時。


讀者不難發現新工藝與傳統工藝的不同點,主要在于硫酸的投加方式的不同,其理論依據如下:


在本工藝中,硫酸的加入方式是縮短反應時間的關鍵,而硫酸的加入時間及加入速度又是生產成敗的關鍵。加入得太早、太快則反應時間延長,而加入太遲、太慢則又易產生沉淀。


在酸性溶液中Fe2+是鐵的最穩定狀態,且隨著pH值的減小,其穩定性增強(指其水解聚合的傾向減小)。而在較堿性(相對于Fe3+而言,pH>2即可)的溶液中,Fe3+是鐵的最穩定狀態,Fe2+很容易被氧化成Fe3+。所以,為了使Fe2+能盡快轉化為Fe3+,應盡可能增大其pH值。


在傳統工藝生產法中將硫酸一次性地與硫酸亞鐵一起加入反應釜,大大地降低了溶,液的pH值,增強了Fe2+的穩定性,所以Fe2+很難被氧化成Fe3+,反應時間長。


經反復實驗,在保證產品質量安全合格的前提下,我采用在反應進行到定時期后,控制硫酸的加入速度,使反應在盡可能高的pH值下進行,則Fe2+被氧化成Fe3+的速度大大地加快,反應時間也就相應縮短,明顯提高了生產效率。應用此方法生產的聚合鐵(聚鐵)經淄博市化工產品質量監督檢驗授權站多次抽樣檢驗,質量完全合格,其抽檢數據如下:


2討論及結語


根據反應時出現的現象,其反應機理推測如下:硫酸亞鐵易溶于熱水中,在水中有部分水解,使溶液顯酸性,亞硝酸鈉與溶液中的H+反應。


反應中NaNO2的催化作用,其實就是HN02、N02的氧化作用。


本文所提出的聚合硫酸鐵(聚鐵)生產新工藝簡單新穎,具有顯著的社會、經濟效益,可供廣大生產廠家參考。

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