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1、.畢業(yè)論文聚合硫酸鐵的合成工藝研究學生姓名：專業(yè)：班級：學號：指導教師：完成日期：化工與材料學院高職部..摘要：以硫酸法生產(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、反應溫度和反應時間來合成聚合硫酸鐵鋁。應用試鐵靈逐時絡(luò)合比色法測定鐵溶液中聚合物的形態(tài)，結(jié)合其他性能測試，探索合成聚合硫酸鐵鋁的最佳工藝條件。經(jīng)過反復實驗證明，復合聚合硫酸鐵鋁生產(chǎn)周期短、成本低、經(jīng)濟效益高、設(shè)備投資少、產(chǎn)品無毒無害、絮凝效果好，是一種具有很好發(fā)展前景的絮凝劑。關(guān)鍵詞：聚合硫酸鐵鋁；水處理劑；逐時比色法..目錄前言…………………
2、………………………………………………………...……………1第一章實驗部分……………………………………………………………………….…11.1主要試劑及儀器………………………………………………………………..11.2實驗方法………………………………………………………………………..11.2.1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、………………….3第二章結(jié)果及討論……………………………………………………………………..…32.1實驗原理……………………………………………………………………......32.2H2SO4用量的影響………………………………………………………………42.3H2O2用量的影響………………………………………………………………....42.4H2O2加入的速度…………………………………………………………………42.5反應溫度的影響………………………………………………………………..5第三章結(jié)論……………………………………………………………………………….
4、5參考文獻…………………………………………………………………………………...6..前言鐵鹽和鋁鹽都是傳統(tǒng)的無機鹽類絮凝劑，具有相似的水解，聚合行為。對鐵鹽水解過程的研究表明，鐵離子的穩(wěn)定溶膠也能通過加堿方式制備。日本三上八州家等研究開發(fā)了聚合硫酸鐵（PFS），于1974年申請了首個專利，20世紀80年代在水處理中得到廣泛應用，取得了良好效果[1]。PFS是在硫酸鐵分子族的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中插入羥基后形成的一種無機高分子絮凝劑，可有效除去水中的懸浮物、有機物、硫化物、亞硝酸鹽、膠體及金屬離子。PFS具有除臭、破乳及污泥脫水等功能，對浮游微生物也有較好的去除
5、作用。PFS處理含油污水的效果遠比硫酸亞鐵顯著，且對金屬設(shè)備的腐蝕性較小，但產(chǎn)生的污泥量較多、出水帶色。因聚合硫酸鐵在水中水解后可產(chǎn)生多種高價的多核鐵離子，對水中懸浮物膠體顆粒進行電中和，降低電位，使水中膠體顆粒脫穩(wěn)而相互凝聚，同時產(chǎn)生吸附、架橋交聯(lián)等作用。因聚合硫酸鐵的混凝性能優(yōu)良，形成的礬花粗大密實，沉降速度較聚合氯化鋁要快，出水濁度低，對BOD的去除率高達90%以上，不含鋁、氯及其它雜質(zhì)離子等有害物質(zhì)。Qybkscl聚合硫酸鐵適用的水源pH值范圍寬4~11最佳效用pH值為6~9。聚合硫酸鐵對低溫高濁水的凈化效果尤佳。相關(guān)國家標準GB14591
6、—2006。聚合硫酸鐵(PFS)也稱堿式硫酸鐵或羥基硫酸鐵，其分子式一般可表示為[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m[2]，聚合硫酸鐵(PFS)的生產(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、硝酸氧化法、氯酸鹽和雙氧水氧化法。但無論是哪種氧化劑，都是經(jīng)過氧化、水解、聚合制得聚合硫酸鐵(PFS)..。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)聚合硫酸鐵，設(shè)備簡單、生產(chǎn)周期短、無污染、反應不用催化劑、產(chǎn)品不含雜質(zhì)、穩(wěn)定性高，對工業(yè)化生產(chǎn)具有一定的指導作用[3]。第一章實驗部分
7、1.1主要試劑及儀器FeSO4.7H2O(AR)、H2O2（AR）、濃H2SO4精密電動攪拌器、721型分光光度計、pHS-3C型酸度計、密度計等。1.2實驗方法1.2.1雙氧水氧化法雙氧水（H2O2）在酸性環(huán)境中是一種強氧化劑，可以將亞鐵氧化成三價鐵從而制得聚合硫酸鐵：2FeSO4+H2O2+(1-n/2)H2SO4=Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+(2-n)H2O制備過程中，按照生產(chǎn)量和所需鹽基度，在反應釜中加入硫酸亞鐵、硫酸和水，混合，當溫度升高到30～45℃時，再攪拌過程中，通過加料管在釜底緩慢加入H2O2。H2O2很快將亞鐵氧化成三
8、價鐵，取樣分析，待亞鐵濃度降低至規(guī)定濃度時，停止反應。利用本法生產(chǎn)聚合硫酸鐵，具有設(shè)備簡單、生產(chǎn)周期短、反應不用催化劑、產(chǎn)
