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1、催化氧化法制備聚合硫酸鐵的原理聚合硫酸鐵在工業(yè)生產(chǎn)中多采用催化氧化法。即以硫酸亞鐵及硫酸為原料,借助催化劑(NaNO2)的作用,利用氧化劑使硫酸亞鐵在酸性介質(zhì)中被氧化成三價(jià)鐵離子。然后用氫氧化鈉中和,調(diào)整堿化度進(jìn)行水解,聚合反應(yīng)制得聚合硫酸鐵。其制備原理如下:(1)催化氧化反應(yīng)(慢反應(yīng)):2FeSO4+(1/2)O2+H2SO4—→Fe2(SO4)3+H2O(2)水解反應(yīng)(快反應(yīng)):Fe2(SO4)3+H2O—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+(n/2)H2SO4(3)聚合反應(yīng)(快反應(yīng)):m[Fe2(O
2、H)n(SO4)3-n/2]—→[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m其中:n«2,m»f(n)2NO+O2—→2NO22FeSO4+H2SO4+NO2—→Fe2(SO4)3+NO+H2OFe2(SO4)3+nNaOH—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+(n/2)Na2SO4m[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]—→[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m副反應(yīng):2NO2+HO2—→HNO2+NO此法簡單易行,但尚有不足之處。催化劑NaNO2是致癌物質(zhì),且生產(chǎn)過程中投加
3、量大,產(chǎn)品中的亞硝酸根離子易超標(biāo),限制了其在飲用空氣凈化中的應(yīng)用;氮的氧化物排出,污染環(huán)境,后處理工序復(fù)雜;反應(yīng)速率慢,要適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),需采用改進(jìn)措施。為解決上述不足,不少研究者提出了許多有意義的改進(jìn)方法,如加溫加壓,改善生產(chǎn)工藝,添加助催化劑,配以強(qiáng)力攪拌,尋找更為有效且無毒的催化劑等。采用催化法生產(chǎn)聚合硫酸鐵,雖然已進(jìn)入了工業(yè)化的階段,但在改進(jìn)工藝和設(shè)備,縮短反映時(shí)間,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本和能耗等方面,仍有待科研工作者去進(jìn)一步研究解決。催化氧化法制備聚合硫酸鐵的原理恒達(dá)源炭雕聚合硫酸鐵