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固体聚合硫酸铁:聚合硫酸铁生产过程中催化剂的研究
作者: 发布日期:2019-06-05 点击量:
  关于固体聚合硫酸铁的相关内容之前都有一定的了解,今天固体聚合硫酸铁来简单介绍一下聚合硫酸铁生产过程中催化剂的研究。
 

固体聚合硫酸铁
 
  聚合硫酸铁(聚铁)作为一种无机高分子混凝剂,其混凝性能优于聚合氯化铝等其他无机混凝剂,改性的聚合硫酸铁在一些工业废水的治理中优于阳离子型聚丙烯酰胺等有机絮凝剂,因此,聚合硫酸铁在水处理工业中有良好的应用前景。
 
  在聚合硫酸铁的合成过程中,由FeS04.7H20转化为聚合硫酸铁,有三个反应同时存在:氧化反应、水解反应和聚合反应。在这三个反应中,起决定步骤的是氧化反应。由于动力学原因,Fe2+氧化为Fe3+的过程,在酸性条件下是缓慢的。因此,催化剂的研究和应用是很有意义的。曾有研究者认为,钯、铂、金和铜盐存在时,Fe2+的氧化速率加快。但是,这些催化剂在聚合硫酸铁合成中的实用价值是值得考虑的,除铜盐外价格昂贵,而铜盐的催化作用以“天”为计时单位。JHcSmith和HASpohr以Na4P207.lOH20为催化剂,Fe2+氧化为Fe3+的半衰期为59.Osec,毫无疑问,这一反应速率是非常理想的,但催化剂的用量是FeS04.7H20的4.82倍,这显然不适用于工业性生产。
 

固体聚合硫酸铁
 
  自70年代中期聚合硫酸铁问世以来,国内专家学者的研究十分活跃,除在工艺上富有成效的改进外,对催化剂的研究和应用方面也作了许多工作,如张民权等提出了一种尚未公开的催化剂,用量2.5%,反应时间缩短到2h。另有两份研究报告分别选择了尚未公开的助催化剂,降低了催化剂NaN02的用量,反应时间缩短到3~4h。
 
  本文作者对常见的可能起催化作用的化合物进行了大量的对比实验后,认为NaN02仍不失为一种优良的催化剂。在聚合硫酸铁的合成工艺改进后,NaN02的用量有所降低,反应时间大大缩短,选择NaI为助催化剂后,NaN02的用量进一步降低,反应时间又进一步缩短,同时,注意到反应介质和反应条件,担心NaNO2本身有致癌作用而限制了在饮用水处理中的应用,这是值得商榷的。
 
  实验是在普通三颈瓶中进行的,密闭性差,通入的氧气和NaN02分解产生的N02的渗漏是明显的。所用的FeS04.7H20由焦化厂轻苯精制中的废硫酸(又称再生酸)和废铁屑反应制得。这种废硫酸含吡啶等多种有机物,具有恶臭气味,呈棕黑色,含硫酸50%左右。对这种酸不经任何预处理,在工艺中自然分离所含吡啶等杂质。所制得的FeS04.7H20纯度达99.0%。
 

固体聚合硫酸铁
 
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