氮氧化物催化氧化法合成聚合硫酸铁

    聚合硫酸铁的合成方法：氮氧化物催化氧化法，也是制备聚合硫酸铁的一种合成工艺，原料的多样化决定了生产工艺的多样性，华泉水处理详细介绍氮氧化物催化氧化法合成聚合硫酸铁的详细过程。
    聚合硫酸铁以硫酸亚铁和硫酸为原料，以硝酸为氧化剂的合成法与以硫酸亚铁、硫酸、氧气为原料，硝酸为催化剂的合成法的反应机理是完全不同的。前者是以液体硝酸为氧化剂的液液反应。还原产物一氧化氮逸出溶液，不具备任何催化作用。这种方法的特点是硝酸用量大，亚铁离子完全靠硝酸中的正五价氮氧化，属于液液反应。后者是以硝酸为催化剂，其特点是在硫酸、硫酸亚铁和水的混合液中加入少量的硝酸（完全不够氧化亚铁离子的量），还原产物一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮再氧化亚铁离子，如此不断循环直至亚铁离子完全氧化。这种方法属于气液反应。   
    最近美国也有利用类似原理生产聚合硫酸铁的专利。其生产过程是在70～150℃、一定的压力及氮氧化物的催化下，用氧气将亚铁离子氧化成三价铁离子。其工艺是将硫酸亚铁和硫酸的混合液以喷射的方式注入反应器，并保持反应液占总体积的三分之一。在溶液的喷射过程中，它与气相中的NO、NO2和O2反应，最后生成聚合硫酸铁。经测定溶液中含有大量大分子络合物。生成的聚合硫酸铁中含有部分氮氧化物，将其送至脱氮器，并向脱氮器中充氧，生成的混合气体再循环至反应器用于生产。这种方法的原理与反应塔法制备聚合硫酸铁的原理相同。它们的区别在于前者是将液体喷射物化，而后者是利用填料的较大比表面积，加强气体的吸收过程，提高反应速度。由于聚合硫酸铁原料硫酸亚铁在生产和运输过程中往往混入杂质，因此对聚合硫酸铁的生产设备提出了更高的要求，在采用反应塔生产时原料可以不经处理直接用于生产，完全能避免杂质带来的危害。另外利用反应塔生产可以在较低的温度和常压下进行，具有安全方便的特点。在催化氧化过程中氮氧化物消耗的量是很少的，尤其是在处理适当时，氮氧化物可以循环使用，这样既不会造成浪费，也不会带来污染问题。为了加快气液反应速度，也可以采用喷射的方法。例如中国专利CN2045381。     
    英国最近报道了利用硝酸和过氧化氢两步法生产聚合硫酸铁的方法，其过程是硫酸亚铁、硝酸和硫酸在溶液中反应，将硫酸亚铁氧化成聚合硫酸铁硫酸铁，剩余未氧化的硫酸亚铁再用过氧化氢氧化，这样就可以制得不含亚铁离子的聚合硫酸铁。溶液的固体含量≤53%（质量百分比），soi- /Fe2+一(2. 7～2. 9)/2（相当于盐基度为3%～10%）。这种方法简便，快速，但是在我国硝酸和过氧化氢的成本较高，很难用于生产。    
    硫酸亚铁也可以在二氧化锰的催化下进行氧化，制得液体聚合硫酸铁，由于这种催化法会将二价锰离子引入产品中，因此不能用于饮用水的混凝净化。   
    综上所述由于生产聚合硫酸铁的原料多种多样，各种工艺差别很大，我国目前对以硫酸亚铁为原料的合成方法研究的比较多，工艺也比较成熟，而对以各种铁矿石为原料的方法研究的相对较少，在这方面应加强研究。
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