[發明專利]一種聚合硫酸鐵的生產方法

有效

• 申請號: 201810587728.7
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108751369B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 欒志翔;隋建春;劉東旭;傅長軍;劉振;畢宇悅心
• 申請（專利權）人: 高密博宇環保科技有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C01G49/14
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所 37215
• 代理人: 周帥

本發明公開了一種聚合硫酸鐵的生產方法，將硫酸亞鐵、硫酸、聚合硫酸鐵溶液混合并使硫酸亞鐵完全溶解配制成料液，將料液和空氣經內嵌在微通道反應器內的靜態合混器送入微通道反應器內的迂回的過料通道內，在1?20MPa的壓力下使料液邊流動邊和空氣中氧氣進行反應，收集一部分反應完成液作為液體聚合硫酸鐵產品，另一部分回流至料液配制工序配制料液，就這樣將反應完成液一部分收集另一部分回流，從而形成連續化的生產過程；該方法用空氣中的氧為氧化劑，不消耗其他氧化劑，不使用任何催化劑，無任何污染物排放，生產工藝具有連續穩定、經濟、安全、清潔的特點。

技術領域

本發明屬于環境污染處理專用藥劑材料制造技術領域，具體涉及一種聚合硫酸鐵的生產方法。

背景技術

聚合硫酸鐵作為一種新型無機高分子絮凝劑，因具有優越的凈水性能，具有產生的礬花大、絮體密實、沉降快、適用pH 值范圍廣、雜質(濁度、COD、懸浮物等)去除率高、絮團沉降快，脫色效果好等優點，倍受水處理界的青睞，廣泛應用于各種工業廢水和城市污水處理。

目前制備凈化硫酸鐵的主要原料為硫酸亞鐵和硫酸，制備方法包括直接氧化和催化氧化法，目前主要采用如下幾種方法。

1、直接氧化法

直接氧化法使用的氧化劑主要有氯酸鈉、雙氧水、臭氧、過硫酸鹽等無機氧化劑。CN1421393A公開了一種聚合硫酸鐵生產方法，使用氯酸鈉為氧化劑，高錳酸鉀為催化劑；CN102951713A公開了一種聚合硫酸鐵生產方法,使用臭氧為氧化劑；CN103224256A公開了一種聚合硫酸鐵生產方法,使用雙氧水為氧化劑；CN103241779A公開了一種聚合硫酸鐵生產方法,使用過硫酸鹽為氧化劑；直接氧化法反應速度快，反應進行徹底，產品質量好。但由于使用了昂貴的氧化劑，因此，產品成本較高。

2、催化氧化法

為了控制生產成本，聚合硫酸鐵生產使用氧氣為氧化劑，采用催化氧化技術最為廣泛，催化氧化主要問題是反應速度慢，為了提高反應速度，加大催化劑用量，并在設備上進行改進，以提高傳質效率，加快反應速度。CA1076914A公開了一種聚合硫酸鐵生產方法，使用氧氣為氧化劑，硝酸為催化劑，硝酸用量為硫酸亞鐵、硫酸及水總重量1-4%，催化劑用量大。CN101434414A公開了一種聚合硫酸鐵生產方法，使用氧氣為氧化劑，亞硝酸鈉為催化劑，催化劑用量為2.5-6kg/噸反應液。JP95058038公開了一種聚合硫酸鐵生產方法，使用氧氣為氧化劑，亞硝酸鈉為催化劑, 用靜態混合器作反應器，在靜態混合器底部引入氧氣以及硫酸亞鐵溶液和亞硝酸鈉, 通過靜態混合器的混合作用, 使氧氣、亞硝酸鈉和硫酸亞鐵進行氧化聚合反應,用靜態混合器加強氣液接觸面積, 提高反應速度。JP95054704公開了一種聚合硫酸鐵生產方法，使用氧氣為氧化劑，氮氧化物為催化劑，將氮氧化物加到硫酸和硫酸亞鐵的混合液中, 然后用泵將液體送入噴射器, 使液體分散在循環管內, 在噴射器和反應罐之間安置氣體聯通管道, 反應中所需的氧氣通過接在聯通管道上的供氧管提供。這樣通過噴射器的作用使液體在氣相中充分分散, 加強氣液的接觸和吸收, 以達到提高反應速度的目的。US5194241開了一種聚合硫酸鐵生產方法，使用氧氣為氧化劑，氮氧化物為催化劑，一定的壓力和氮氧化物的催化下, 通過噴射器將硫酸亞鐵和硫酸的混合液注入反應器, 并保持反應液的體積占反應器容積的三分之一。噴射過程中液體與氣相中的氮氧化物和氧氣反應, 最后生成聚合硫酸鐵。此時溶液中含有大量的氮氧化物, 必須將其送入脫氮器, 脫氮時將氧氣通入溶液, 使氮氧化物逸出溶液, 形成的混合氣體再循環至反應器進行重復利用。上述方法使用氧化劑直接氧化雖然有反應速度快，產品質量好的優點，但昂貴的氧化劑的使用，使產品成本增加，無市場競爭力，同時所用的氧化劑是危險化學品，在運輸、儲存、使用過程存在一定安全、環境風險。氧氣催化氧化則存在反應速度慢，催化劑消耗量大，污染大等問題，同時因氧氣濃度高存在燃燒爆炸的風險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低消耗、低成本，高效率的聚合硫酸鐵生產方法。