無(wú)水反應(yīng)制取聚合硫酸鐵的方法
【技術(shù)領(lǐng)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(wú)水反應(yīng)制取聚合硫酸鐵的方法。產(chǎn)品用作凈水劑。
【背景技術(shù)】
[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(guò)蒸汽加熱或大量加水溶解，再栗至反應(yīng)塔進(jìn)行氧化反應(yīng)，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(wàn)大卡，標(biāo)煤200kg，需催化劑10_12kg，需要幾個(gè)溶解釜或槽，甚至鍋爐。存在能耗高，催化劑用量大，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備多等缺陷。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01210191010.9公開(kāi)了“一種生產(chǎn)固體聚合硫酸鐵的方法”，包括以下步驟:稱(chēng)取100份重量的工業(yè)硫酸亞鐵(FeS04.7H20)放入耐酸反應(yīng)釜中，加熱至80-130°C，電動(dòng)攪拌至泥漿狀；以噴淋方式分別加入10-13份重量的質(zhì)量濃度為98%濃硫酸和20-30份重量的質(zhì)量濃度為50%雙氧水，攪拌反應(yīng)1-4小時(shí)；加入2-6份重量的工業(yè)級(jí)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(shí)，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(jiǎn)單，設(shè)備成本低等優(yōu)點(diǎn)，所生產(chǎn)的固體聚合硫酸鐵符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(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(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，降低能耗、減少催化劑用量，縮短反應(yīng)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，提供一種無(wú)水反應(yīng)制取聚合硫酸鐵的方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:無(wú)水反應(yīng)制取聚合硫酸鐵的方法，在容積
2-20立方米的專(zhuān)業(yè)不銹鋼反應(yīng)裝置內(nèi)，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(kāi)啟氧氣閥達(dá)到0.02MPa后，開(kāi)啟栗式攪拌，維持壓力在0.02-0.04MPa，反應(yīng)溫度在100°C以?xún)?nèi)，直到氧氣壓力不變，取樣分析合格后，打開(kāi)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(lái)水500kg混合均勻，即得到符合國(guó)標(biāo)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(wàn)大卡，標(biāo)煤65kg，能耗降低一半，減少?gòu)U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(shí)施方式】
[0009]無(wú)水反應(yīng)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(zhuān)業(yè)不銹鋼反應(yīng)裝置內(nèi)，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(yīng)裝置內(nèi)投入2.5-3.5kg催化劑，催化劑用亞硝酸鈉或稀硝酸；
3、開(kāi)啟反應(yīng)裝置的氧氣閥，達(dá)到0.02MPa后，開(kāi)啟栗式攪拌，壓力維持在
0.02-0.04MPa，反應(yīng)溫度在100°C以?xún)?nèi)，直到氧氣壓力不變；3_10小時(shí)后，取樣分析合格后，打開(kāi)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(yīng)液按商品要求，進(jìn)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(lái)水約500kg，混合均勻，即達(dá)到國(guó)標(biāo)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(diǎn):一是不需要加水溶解，保證化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)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(dá)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(xué)反應(yīng)不用加熱，故不需用鍋爐，按國(guó)標(biāo)做液體聚鐵只需直接加水稀釋即可，在進(jìn)一步做固體聚鐵時(shí)，不需濃縮，也省去了鍋爐用汽，只需在50-70°C下的烘房?jī)?nèi)膨化干燥即可，如搞薄層、多疊的方式干燥膨化，則膨化時(shí)間短至1天。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.無(wú)水反應(yīng)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(zhuān)業(yè)不銹鋼反應(yīng)裝置內(nèi)，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(yīng)裝置內(nèi)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(yīng)在同一反應(yīng)裝置內(nèi)進(jìn)行，開(kāi)啟氧氣閥達(dá)到0.02MPa后，開(kāi)啟栗式攪拌，維持壓力在0.02-0.04MPa，反應(yīng)溫度在100°C以?xún)?nèi)，反應(yīng)3_10小時(shí)，直到氧氣壓力不變，取樣分析合格后，打開(kāi)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(quán)利要求1所述的無(wú)水反應(yīng)制取聚合硫酸鐵的方法，其特征是:每噸硫酸亞鐵加入自來(lái)水500kg混合均勻，即得符合國(guó)標(biāo)的液體聚鐵產(chǎn)品。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)水反應(yīng)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(quán)利要求1所述的無(wú)水反應(yīng)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(zhuān)利摘要】無(wú)水反應(yīng)制取聚合硫酸鐵的方法，在容積2-20立方米的專(zhuān)業(yè)不銹鋼反應(yīng)裝置內(nèi)，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(yīng)在同一裝置內(nèi)進(jìn)行，氧氣閥達(dá)到0.02MPa后開(kāi)啟泵式攪拌，維持壓力在0.02-0.04MPa，反應(yīng)溫度在100℃以?xún)?nèi)，反應(yīng)3~10小時(shí)，取樣分析合格后打開(kāi)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(biāo)煤65kg，能耗降低50%，減少?gòu)U氣2/3，極大地降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類(lèi)】C01G49/14
【公開(kāi)號(hào)】CN105366738
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510912769
【發(fā)明人】李仲龍
【申請(qǐng)人】湖南佑華環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日