聚合硫酸铁地合成实用工艺研究

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1、实用文档毕业论文聚合硫酸铁的合成工艺研究学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：完成日期：大全实用文档化工与材料学院高职部摘要：以硫酸法生产的钛白粉副产品七水硫酸亚铁为原料，以氧气、双氧水、臭氧作氧化剂，改变浓硫酸滴加速度、反应温度和反应时间来合成聚合硫酸铁铝。应用试铁灵逐时络合比色法测定铁溶液中聚合物的形态，结合其他性能测试，探索合成聚合硫酸铁铝的最佳工艺条件。经过反复实验证明，复合聚合硫酸铁铝生产周期短、成本低、经济效益高、设备投资少、产品无毒无害、絮凝效果好，是一种具有很好发展前景的絮凝剂。关键词：聚合硫酸铁铝；水处理剂；逐时比色法大全实用文档目录前言……………………

2、……………………………………………………...……………1第一章实验部分……………………………………………………………………….…11.1主要试剂及仪器………………………………………………………………..11.2实验方法………………………………………………………………………..11.2.1双氧水氧化法…………………………………………………………….2大全实用文档1.2.2氯酸钾氧化法…………………………………………………………….21.2.3催化氧化法……………………………………………………………….21.2.4PFS的其他合成方法……………………………………………………

3、.3第二章结果及讨论……………………………………………………………………..…32.1实验原理……………………………………………………………………......32.2H2SO4用量的影响………………………………………………………………42.3H2O2用量的影响………………………………………………………………....42.4H2O2加入的速度…………………………………………………………………42.5反应温度的影响………………………………………………………………..5第三章结论……………………………………………………………………………….5参考文献……………………………………

4、……………………………………………...6大全实用文档前言铁盐和铝盐都是传统的无机盐类絮凝剂，具有相似的水解，聚合行为。对铁盐水解过程的研究表明，铁离子的稳定溶胶也能通过加碱方式制备。日本三上八州家等研究开发了聚合硫酸铁（PFS），于1974年申请了首个专利，20世纪80年代在水处理中得到广泛应用，取得了良好效果[1]。PFS是在硫酸铁分子族的网状结构中插入羟基后形成的一种无机高分子絮凝剂，可有效除去水中的悬浮物、有机物、硫化物、亚硝酸盐、胶体及金属离子。PFS具有除臭、破乳及污泥脱水等功能，对浮游微生物也有较好的去除作用。PFS处理含油污水的效果远比硫酸亚铁显著，且对金

5、属设备的腐蚀性较小，但产生的污泥量较多、出水带色。大全实用文档因聚合硫酸铁在水中水解后可产生多种高价的多核铁离子，对水中悬浮物胶体颗粒进行电中和，降低电位，使水中胶体颗粒脱稳而相互凝聚，同时产生吸附、架桥交联等作用。因聚合硫酸铁的混凝性能优良，形成的矾花粗大密实，沉降速度较聚合氯化铝要快，出水浊度低，对BOD的去除率高达90%以上，不含铝、氯及其它杂质离子等有害物质。Qybkscl聚合硫酸铁适用的水源pH值范围宽4~11最佳效用pH值为6~9。聚合硫酸铁对低温高浊水的净化效果尤佳。相关国家标准GB14591—2006。聚合硫酸铁(PFS)也称碱式硫酸铁或羟基硫酸铁，其分子

6、式一般可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m[2]，聚合硫酸铁(PFS)的生产方法多种多样，根据使用的氧化剂，可将制备方法大致分为空气氧化法、硝酸氧化法、氯酸盐和双氧水氧化法。但无论是哪种氧化剂，都是经过氧化、水解、聚合制得聚合硫酸铁(PFS)。本文用双氧水为氧化剂，直接氧化七水合硫酸亚铁合成聚合硫酸铁，探索了最佳合成条件。利用本法生产聚合硫酸铁，设备简单、生产周期短、无污染、反应不用催化剂、产品不含杂质、稳定性高，对工业化生产具有一定的指导作用[3]。第一章实验部分1.1主要试剂及仪器FeSO4.7H2O(AR)、H2O2（AR）、浓H2SO4精密电动搅拌器

7、、721型分光光度计、pHS-3C型酸度计、密度计等。1.2实验方法1.2.1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，按照生产量和所需盐基度，在反应釜中加入硫酸亚铁、硫酸和水，混合，当温度升高到30～45℃时，再搅拌过程中，通过加料管在釜底缓慢加入H2O2。H2O2很快将亚铁氧化成三价铁，取样分析，待亚铁浓度降低至规定浓度时，停止反应。大全实用文档利用本