無水反應制取聚合硫酸鐵的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固體聚合硫酸鐵的生產(chǎn)方法，具體是指無水反應制取聚合硫酸鐵的方法。產(chǎn)品用作凈水劑。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有固體聚合硫酸鐵的生產(chǎn)方法是把原料加水，通過蒸汽加熱或大量加水溶解，再栗至反應塔進行氧化反應，其液體產(chǎn)物再送去濃縮或噴霧干燥，其含水率在50%左右。生產(chǎn)一噸固體聚合硫酸鐵，需熱量100萬大卡，標煤200kg，需催化劑10_12kg，需要幾個溶解釜或槽，甚至鍋爐。存在能耗高，催化劑用量大，反應時間長，設備多等缺陷。中國專利申請?zhí)?01210191010.9公開了“一種生產(chǎn)固體聚合硫酸鐵的方法”，包括以下步驟:稱取100份重量的工業(yè)硫酸亞鐵(FeS04.7H20)放入耐酸反應釜中，加熱至80-130°C，電動攪拌至泥漿狀；以噴淋方式分別加入10-13份重量的質量濃度為98%濃硫酸和20-30份重量的質量濃度為50%雙氧水，攪拌反應1-4小時；加入2-6份重量的工業(yè)級銨鹽，攪拌均勻后將產(chǎn)物全部移至冷凝池，冷卻靜置8-36小時，得到粉末狀固體聚合硫酸鐵。本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低廉、能耗低、操作流程簡單，設備成本低等優(yōu)點，所生產(chǎn)的固體聚合硫酸鐵符合國家標準(GB14591-2006水處理劑聚合硫酸鐵)中的要求，且用途廣泛，不僅能凈化污水，也能凈化飲用水。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術存在的不足，降低能耗、減少催化劑用量，縮短反應時間，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，提供一種無水反應制取聚合硫酸鐵的方法。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是:無水反應制取聚合硫酸鐵的方法，在容積
2-20立方米的專業(yè)不銹鋼反應裝置內，加入工業(yè)硫酸亞鐵2-20噸、0.2—1.8噸硫酸，在接近真空狀態(tài)下，按每噸硫酸亞鐵投入2.5-3.5kg催化劑，催化劑用亞硝酸鈉或稀硝酸，開啟氧氣閥達到0.02MPa后，開啟栗式攪拌，維持壓力在0.02-0.04MPa，反應溫度在100°C以內，直到氧氣壓力不變，取樣分析合格后，打開放空閥，少量尾氣送堿吸收塔處理，堿液飽和后，又返回做催化劑循環(huán)使用。
[0005]若每噸聚合硫酸鐵加入自來水500kg混合均勻，即得到符合國標的液體聚鐵產(chǎn)品Ο
[0006]若將聚合硫酸鐵直接打入噴霧干燥塔干燥，含水量為20~30%，制得噴霧干燥產(chǎn)品Ο
[0007]若將聚合硫酸鐵直接栗入烘房，維持溫度50-70°C，根據(jù)物料厚度，最快可在一天后即可粉碎，制得固體聚合硫酸鐵干燥產(chǎn)品。
[0008]本發(fā)明具有以下積極效果:聚合硫酸鐵含水率由50%降為25%，生產(chǎn)一噸固體產(chǎn)品能耗30萬大卡，標煤65kg，能耗降低一半，減少廢氣2/3，極大地降低生產(chǎn)成本，而現(xiàn)有聚鐵的能耗占總成本的30%。
【具體實施方式】
[0009]無水反應制取聚合硫酸鐵的方法，其步驟是:
1、在容積2-20立方米的專業(yè)不銹鋼反應裝置內，先后加入工業(yè)硫酸亞鐵2-20噸、
0.2—1.8噸硫酸；工業(yè)硫酸亞鐵:硫酸為10:1 ;
2、在接近真空狀態(tài)下，按每噸硫酸亞鐵向不銹鋼反應裝置內投入2.5-3.5kg催化劑，催化劑用亞硝酸鈉或稀硝酸；
3、開啟反應裝置的氧氣閥，達到0.02MPa后，開啟栗式攪拌，壓力維持在
0.02-0.04MPa，反應溫度在100°C以內，直到氧氣壓力不變；3_10小時后，取樣分析合格后，打開放空閥，少量尾氣送堿吸收塔處理，堿液飽和后，又可返回做催化劑循環(huán)使用；
4、反應液按商品要求，進行下一步處理:
若制取聚合硫酸鐵液體，按每噸硫酸亞鐵加入自來水約500kg，混合均勻，即達到國標的液體聚鐵產(chǎn)品。
[0010]若將聚合硫酸鐵直接打入噴霧干燥塔干燥，含水量為20-30%，制取噴霧干燥產(chǎn)品。其能耗為現(xiàn)有工藝的30-50%。
[0011]若制固體聚合硫酸鐵干燥產(chǎn)品，將聚合硫酸鐵直接栗入烘房，維持溫度50_70°C，根據(jù)物料厚度，最快可在一天后即可粉碎，得到合格固體產(chǎn)品。
[0012]本發(fā)明生產(chǎn)方法的創(chuàng)新點:一是不需要加水溶解，保證化學反應所產(chǎn)生的熱量全部用于固體物料的升溫，而物料的升溫又促使化學反應的加快。最大限度保證中間產(chǎn)物一-液體聚鐵的含水率最低，全鐵達到16.5-17%.最大限度降低做固體聚鐵的能源消耗，是現(xiàn)有能耗的三分之一。二是不需要鍋爐加熱，該工藝的化學反應不用加熱，故不需用鍋爐，按國標做液體聚鐵只需直接加水稀釋即可，在進一步做固體聚鐵時，不需濃縮，也省去了鍋爐用汽，只需在50-70°C下的烘房內膨化干燥即可，如搞薄層、多疊的方式干燥膨化，則膨化時間短至1天。
【主權項】
1.無水反應制取聚合硫酸鐵的方法，其特征在于:在容積2-20立方米的專業(yè)不銹鋼反應裝置內，加入工業(yè)硫酸亞鐵2-20噸、硫酸0.2-1.8噸，硫酸亞鐵:硫酸為10:1 ;在接近真空狀態(tài)下，按每噸硫酸亞鐵向不銹鋼反應裝置內投入2.5-3.5kg催化劑，催化劑用亞硝酸鈉或稀硝酸；溶解、反應在同一反應裝置內進行，開啟氧氣閥達到0.02MPa后，開啟栗式攪拌，維持壓力在0.02-0.04MPa，反應溫度在100°C以內，反應3_10小時，直到氧氣壓力不變，取樣分析合格后，打開放空閥，少量尾氣送堿吸收塔處理，堿液飽和后，又返回做催化劑循環(huán)使用。2.根據(jù)權利要求1所述的無水反應制取聚合硫酸鐵的方法，其特征是:每噸硫酸亞鐵加入自來水500kg混合均勻，即得符合國標的液體聚鐵產(chǎn)品。3.根據(jù)權利要求1所述的無水反應制取聚合硫酸鐵的方法，其特征是:將聚合硫酸鐵直接打入噴霧干燥塔干燥，含水量為20~30%，得到聚合硫酸鐵噴霧干燥產(chǎn)品。4.根據(jù)權利要求1所述的無水反應制取聚合硫酸鐵的方法，其特征是:將聚合硫酸鐵直接栗入烘房，維持溫度50-70°C，根據(jù)物料厚度，最快可在一天后即可粉碎，得到固體聚合硫酸鐵干燥產(chǎn)品。
【專利摘要】無水反應制取聚合硫酸鐵的方法，在容積2-20立方米的專業(yè)不銹鋼反應裝置內，加入工業(yè)硫酸亞鐵2-20噸、硫酸0.2-1.8噸，硫酸亞鐵：硫酸為10:1；在接近真空狀態(tài)下，按每噸硫酸亞鐵投入2.5-3.5kg催化劑，催化劑用亞硝酸鈉或稀硝酸，溶解、反應在同一裝置內進行，氧氣閥達到0.02MPa后開啟泵式攪拌，維持壓力在0.02-0.04MPa，反應溫度在100℃以內，反應3~10小時，取樣分析合格后打開放空閥，少量尾氣送堿吸收塔處理，堿液飽和后又返回做催化劑循環(huán)使用。將聚合硫酸鐵直接打入噴霧干燥塔干燥，得到聚合硫酸鐵噴霧干燥產(chǎn)品。本發(fā)明生產(chǎn)的聚鐵含水率降為25%，省標煤65kg，能耗降低50%，減少廢氣2/3，極大地降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C01G49/14
【公開號】CN105366738
【申請?zhí)枴緾N201510912769
【發(fā)明人】李仲龍
【申請人】湖南佑華環(huán)保科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月11日