电力用混凝剂聚合硫酸铁的生产方法技术

电力用混凝剂聚合硫酸铁的生产方法，以钛白粉厂副产品硫酸亚铁为主要原料，硫酸亚铁和硫酸的重量配比为：０．１２８，先用空气予氧化硫酸亚铁溶液，再从催化氧化器加入亚硝酸钠和纯氧，氧化硫酸亚铁和硫酸混合溶液，不需加热加压。使反应时间缩短了５０％，催化剂用量减少厂４０％，再经复合、稳定等过程，生产出效果良好的电力用混凝剂聚合硫酸铁。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
混凝剂，又称絮凝剂，俗称净水剂。它是热力发电厂水处理、石油、化工、轻工、冶金、矿山等部门生产中，环保废水处理中不可缺少的一种重要水处理药剂。混凝剂种类繁多，但目前应用最广泛，效果最好的是聚合硫酸铁。1974年日本铁矿业株式会社专利技术以硫酸亚铁和硫酸为原料，亚硝酸钠(NaNO3)为催化剂，进行17小时的空气氧化，制得液体的聚合硫酸铁其生产方法取得专利权(日本特开昭49-53195)之后。我国的科研人员，也研发了以多种原料、多种工艺、生产多种用途的聚合硫酸铁。我国火力发电厂的水质予处理中对聚合硫酸铁混凝剂的需求量很大。目前，市场上销售的普通聚合硫酸铁混凝剂都不能完全满足热力发电厂水质予处理的需要。其溶解杂质较多，会增加了离子交换除盐时的酸、碱耗，增加了制水成本；其除去有机物和胶体砬能力有限，还会引起强碱性阴离子交换树脂的有机物污染，使补给水水质劣化，引起机、炉内部腐蚀、结垢，威胁火力发电厂的安全经济运行。因此，研制和生产能满足热力发电厂水质予处理要求，且生产工艺简便、成本低、纯度高，适应范围广的电力用聚合硫酸铁混凝剂，有非常重要的意义。最初，我们采用的生产工艺为用2000L的搪瓷反应釜，以“工业FeSO4·7H2O(Kg)工业H2SO4(95％)(Kg)为1100Kg135Kg”为比例配料，加热(80---120℃)，加压(0.10-0.25MPa)，搅拌，加入催化剂30千克(少量多次)，并加入适量的助催化剂，纯氧6瓶。反应6小时后，测定Fe2+几乎全部转化为Fe3+，每釜生成3吨的液体聚合硫酸铁，再经复合稳定等过程，即成为电力用聚合硫酸铁混凝剂。其工艺流程图(附附图说明图1)这种工艺存在如下缺点1.催化剂加入量大，纯氧用量多，反应时间长。2.需加热、加压、搅拌，易损耗搪瓷反应釜，生产成本较高。3.产品溶解杂质多、除去有机物和胶体硅能力差，不能满足热力发电厂水质予处理的要求。我们专利技术了生产电力用聚合硫酸铁混凝剂的新工艺增加了硫酸亚铁予氧化系统将搪瓷反应釜更换为不需加热的2000L不锈钢反应釜，增加了“催化氧化装置”在浓硫酸溶解热温度下(不加热)，在氧气瓶的自然压力下(不加压)，搅拌，以“工业FeSO4·7H2O(Kg)工业H2SO4(95％(kg)为1100kg135Kg”为比例配料，催化剂的用量为12Kg/釜(不需要加助催化剂)，纯氧气用量为每4.5瓶/釜，反应2.5小时生成3吨液体聚合硫酸铁，再经复合稳定等过程，即成为电力用聚合硫酸铁混凝剂。其新工艺流程图(附图2)在硫酸亚铁溶液进入反应釜之前，用空气进行予先氧化，可以缩短反应时间，降低催化剂和纯氧的用量。空气与氧化系统示意图(附图3)从理论上讲，由于硫酸亚铁和二氧化氮的反应是吸热反应，反应中还需要硫酸亚铁以离子状态存在于溶液之中，因此反应温度越高对反应越有利。但在我们的生产工艺中，把浓硫酸加入到硫酸亚铁溶液中时，放出大量的热，使温度升高较多；再之，在70℃时硫酸亚铁的溶解度最大。因此，在催化氧化、聚合过程中并不需要加热。纯氧经催化氧化器，从反应釜下部进入，溶解度较大，不需要加压溶解。既不需要加热也不需要加压，故用普通的不锈钢反应釜就能满足生产需要。在旧的生产工艺中，亚硝酸钠和氧气是从反应釜上部加入，当加入的亚硝酸钠遇到温度较高的反应液时，立即分解放出一氧化氮，一氧化氮遇氧气立即生成二氧化氮，这些气体集中在反应釜上部，很难溶解到反应液中参加反应，所以，催化剂、氧气用最大，反应速度慢。而新工艺中，催化剂靠自动化加药系统均匀地，进入催化氧化器装置(附图4)的细管，通过上部圆环中均匀分布的小孔溶入反应液的下部；同样纯氧靠氧气瓶的压力，以同样的方法溶入反应液。克服了旧方法的不足。生成的聚合硫酸铁，用适量的硫化钠，除去Hg2+、As5+、pb2+等重金属离子；用氢氧化镁调节盐基度和复合，这样即可以提高盐基度，又可使产品具有镁剂除硅的作用；加入0.1％的六偏磷酸或0.1％的草酸稳定。就是电力用混凝剂聚合硫酸铁。在某以黄河水为水源的热力发电厂水处理中已应用八年，从实际效果看，按新工艺生产的电力用混凝剂聚合硫酸铁与其它普通的混凝剂比较，具有以下优点①在混凝过程中几乎不应带入溶解性阴、阳离子，这样就不会增加除盐过程中的酸、碱耗，保证了除盐系统的经济性。②电力用聚合硫酸铁混凝剂，不但可以去除水中的悬浮物而且可以除去水中大部分的有机物和二氧化硅胶体，有效地防止了强碱阴树脂的污染。⑧电力用聚合硫酸铁混凝剂，还可以除去水中的碳酸盐碱度和部分硬度，提高了给水质量，降低了制水成本。④在有石灰予处理的热力发电厂，用电力混凝剂聚合硫酸铁可省去石灰处理，降低了工人劳动强度，简化了操作程序。⑤该混凝剂，絮凝体形成快，沉淀速度高，处理水的浊度、色度均优于普通无机低分子混凝剂。制水成本比其它混凝剂低。权利要求1.，以钛白粉厂副产品硫酸亚铁为主要原料，硫酸亚铁和硫酸的重量配比为0.128，先用空气予氧化硫酸亚铁溶液，再从催化氧化器加入亚硝酸钠和纯氧，氧化硫酸亚铁和硫酸混合溶液，不需加热加压。使反应时间缩短了50％，催化剂用量减少厂40％，再经复合、稳定等过程，生产出效果良好的电力用混凝剂聚合硫酸铁。2.根据权利1所述的生产，其特征在于予先用空气氧化硫酸亚铁溶液；3.根据权利1所述的生产，其特征在于从“催化氧化器”这个特殊装置，加入亚硝酸钠和纯氧，使反应时间缩短了50％，催化剂用量减少了40％。全文摘要本专利技术提供了一种，解决了现有方法中存在的催化剂用量大，反应时间长，对环境污染大，成本高及在热力发电厂水处理应用中存在不足等问题。本专利技术采用空气予氧化硫酸亚铁溶液，再从催化氧化器加入亚硝酸钠和纯氧，氧化硫酸亚铁和硫酸混合溶液，不需加热加压。使反应时间缩短了50％，催化剂用量减少了40％，再经复合，稳定等过程，生产出效果良好的电力用混凝聚合硫酸铁。文档编号C02F1/52GK1621353SQ20031010596公开日2005年6月1日 申请日期2003年11月26日 优先权日2003年11月26日专利技术者穆顺勇 申请人:穆顺勇 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：穆顺勇，
申请(专利权)人：穆顺勇，
类型：发明
国别省市：