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《聚合硫酸鐵的合成工藝研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、早業(yè)論夂聚合硫酸鐵的合成工藝研究學(xué)生姓名：專(zhuān)業(yè)：班級(jí)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：完成日期：化工與材料學(xué)院高職部摘要：以硫酸法牛產(chǎn)的鈦白粉副產(chǎn)品七水硫酸亞鐵為原料，以氧氣、雙氧水、臭氧作氧化劑,改變濃硫酸滴加速度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間來(lái)合成聚合硫酸鐵鋁。應(yīng)川試鐵靈逐時(shí)絡(luò)合比色法測(cè)定鐵溶液中聚合物的形態(tài)，結(jié)合其他性能測(cè)試，探索合成聚合硫酸鐵鋁的最佳工藝條件。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)證明，復(fù)合聚合硫酸鐵鋁生產(chǎn)周期短、成本低、經(jīng)濟(jì)效益高、設(shè)備投資少、產(chǎn)品無(wú)毒無(wú)害、絮凝效果好，是一種具冇很好發(fā)展前景的絮凝劑。關(guān)鍵詞：聚合硫酸鐵鋁；水處理劑；逐時(shí)比色
2、法刖百1第一章實(shí)驗(yàn)部分11」主耍試劑及儀器11.2實(shí)驗(yàn)方法1121雙氧水氧化法21.2.2氯酸鉀氧化法21.2.3催化氧化法21.2.4PFS的其他合成方法3第二章結(jié)果及討論32.1實(shí)驗(yàn)原理32.2H2SO4用量的影響42.3H2O2用量的影響42.4比。2加入的速度42.5反應(yīng)溫度的影響5第三章結(jié)論5參考文獻(xiàn)6刖B鐵鹽和鋁鹽都是傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)絮凝劑，具有相似的水解，聚合行為。對(duì)鐵鹽水解過(guò)程的研究表明，鐵離子的穩(wěn)定溶膠也能通過(guò)加堿方式制備。H本三上八州家等研究開(kāi)發(fā)了聚合硫酸鐵(PFS),于1974年屮請(qǐng)了首個(gè)專(zhuān)利，
3、20世紀(jì)80年代在水處理中得到廣泛應(yīng)用，取得了良好效果⑴。PFS是在硫酸鐵分了族的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中插入輕基后形成的一種無(wú)機(jī)高分了絮凝劑，可冇效除去水中的懸浮物、冇機(jī)物、硫化物、亞硝酸鹽、膠體及金屬離了。PFS具冇除臭、破乳及污泥脫水等功能，對(duì)浮游微牛:物也有較好的去除作用。PFS處理含油污水的效果遠(yuǎn)比硫酸亞鐵顯著，H對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕性較小，但產(chǎn)生的污泥屋較多、出水帶色。因聚合硫酸鐵在水屮水解后可產(chǎn)牛多種高價(jià)的多核鐵離子，對(duì)水小懸浮物膠體顆粒進(jìn)行電中和，降低電位，使水中膠體顆粒脫穩(wěn)而相互凝聚，同吋產(chǎn)牛吸附、架橋交聯(lián)等作用。
4、因聚合硫酸鐵的混凝性能優(yōu)良，形成的磯花粗人密實(shí)，沉降速度較聚介氯化鋁要快，出水濁度低，對(duì)BOD的去除率高達(dá)90%以上，不含鋁、氯及其它雜質(zhì)離子等有害物質(zhì)。Qybkscl聚合硫酸詼適用的水源pH值范圍寬4?11最佳效用pH值為49。聚合硫酸恢對(duì)低溫高濁水的凈化效果尤佳。相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14591—2006o聚合硫酸鐵(PFS)也稱(chēng)堿式硫酸鐵或輕基硫酸鐵，其分子式一般可表示為[Fc2(OH)n(SO4)3.n/2]ml2J，聚合硫酸鐵(PFS)的牛:產(chǎn)方法多種多樣，根據(jù)使用的氧化劑，可將制備方法大致分為空氣氧化法、硝酸
5、氧化法、氯酸鹽和雙氧水氧化法。但無(wú)論是哪種氧化劑,都是經(jīng)過(guò)氧化、水解、聚合制得聚合硫酸鐵(PFS)o本文用雙氧水為氧化劑，直接氧化七水合硫酸亞鐵合成聚合硫酸鐵，探索了最佳合成條件。利用本法生產(chǎn)聚合硫酸詼，設(shè)備簡(jiǎn)單、主產(chǎn)周期短、無(wú)污染、反應(yīng)不用催化劑、產(chǎn)品不含雜質(zhì)、穩(wěn)定性高，對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用⑶。第一章實(shí)驗(yàn)部分1.1主耍試劑及儀器FeSO4.7H2O(AR)>H2O2(AR)、濃H2SO4精密電動(dòng)攪拌器、721型分光光度計(jì)、pHS-3C型酸度計(jì)、密度計(jì)等。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1雙氧水氧化法雙氧水(比。2
6、)在酸性環(huán)境中是一種強(qiáng)氧化劑，可以將亞鐵氧化成三價(jià)恢從而制得聚合硫酸鐵：2FeSO4+H2O2+(l?n/2)H2SO4=Fe2(OH)n(SO4)3-n/24-(2-n)H2O制備過(guò)程中，按照牛產(chǎn)量和所需鹽基度，在反應(yīng)釜中加入硫酸亞鐵、硫酸和水，混合,當(dāng)溫度升高到30?45°C時(shí)，再攪拌過(guò)程中，通過(guò)加料管在釜底緩慢加入出。2。出。2很快將亞鐵氧化成三價(jià)鐵，取樣分析，待亞鐵濃度降低至規(guī)定濃度時(shí)，停止反應(yīng)。利用本法生產(chǎn)聚合硫酸詼，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、反應(yīng)不用催化劑、產(chǎn)站不含雜質(zhì)、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。但反應(yīng)過(guò)程中，有
7、氏。2分解時(shí)形成的。2氣放出，在無(wú)催化劑時(shí),起不到氧化作用。要減少O?的生成，需控制出。2的投放速度。制備工藝為間歇式操作，影響生產(chǎn)效率。H2O2成本較髙，它增加了聚合硫酸恢的成本，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。1.2.2氯酸鉀氧化法氯酸鉀是廣泛應(yīng)用于炸藥和火柴工業(yè)的強(qiáng)氧化劑，同樣也可以將亞鐵氧化成三價(jià)鐵：6FeS04+KC103+3(1-n/2)H2SO4^3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+3(1-n)H2O+KCl制備時(shí)，將硫酸、硫酸亞鐵和水按比例加入反應(yīng)釜中，在常溫或稍高溫度卜攪拌中加入氯酸鉀。檢驗(yàn)亞鐵離了減少
8、到規(guī)定濃度時(shí)即可結(jié)束反應(yīng)。該法牛產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，產(chǎn)品穩(wěn)定性好，反應(yīng)效率髙，無(wú)空氣污染。產(chǎn)甜中含有氯酸鹽，可兼作混凝與殺菌藥劑。但制品中殘陽(yáng)有較鬲的氯離子和氯酸根離子，不宜用于水處理。同時(shí)氯酸鉀價(jià)格昂貴，產(chǎn)品成木高。1.2.3催化氧化法聚合硫酸鐵在工業(yè)生產(chǎn)中。即以硫酸亞鐵及硫酸為原料，借助催化劑(主要用NaNO2)的作用，利用氧化劑使硫酸亞鐵在酸性介質(zhì)
