Buong pagsusuri ng proseso ng produksyon ng polyferric sulfate

Bilang isang mahalagang inorganikong polymer flocculant, polyferric sulfateay malawakang ginagamit sa larangan ng Paggamot ng Tubig dahil sa mga pakinabang nito tulad ng magandang flocculation effect, mabilis na pag-aayos ng bilis at malawak na saklaw ng aplikasyon. Ang mga sumusunod ay magpapakilala ng ilang karaniwanpolyferric sulfate detalyadong proseso ng produksyon.

Direktang paraan ng oksihenasyon

prinsipyo

Ang direktang oksihenasyon ay kinabibilangan ng paggamit ng mga malakas na ahente ng pag-oxidize upang direktang i-oxidize ang mga ferrous ions (Fe²⁺) sa mga ferric ions (Fe³⁺), na sinusundan ng mga reaksyon ng hydrolysis at polymerization sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon upang bumuo ng polymeric ferric sulfate. Kabilang sa mga karaniwang malakas na oxidizing agent ang hydrogen peroxide (H₂O₂), potassium chlorate (KClO₃), at sodium hypochlorite (NaClO).

Ang proseso ay inilalarawan ng halimbawa ng hydrogen peroxide

Mga hilaw na materyales: ferrous sulfate (FeSO₄·7H₂O), sulfuric acid (H₂SO₄) at hydrogen peroxide (H₂O₂) ay inihanda.

Phase ng Reaksyon: Magdagdag ng isang tiyak na halaga ng ferrous sulfate at tubig sa reaktor, pukawin upang matunaw ang mga ito. Pagkatapos ay dahan-dahang magdagdag ng sulfuric acid upang ayusin ang kaasiman ng solusyon. Susunod, sa ilalim ng partikular na temperatura at mga kondisyon ng pagpapakilos, unti-unting magdagdag ng solusyon ng hydrogen peroxide na patak-patak. Ang hydrogen peroxide ay nag-oxidize ng mga ferrous ions sa mga ferric ions, na may equation ng reaksyon tulad ng sumusunod: 2FeSO₄ + H₂O₂ + H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O

Yugto ng polimerisasyon: Matapos makumpleto ang reaksyon ng oksihenasyon, ang mga reaksyon ng hydrolysis at polymerization ay isinasagawa sa isang naaangkop na temperatura upang bumuo ng ferric iron sulfate. Sa pamamagitan ng pagkontrol sa oras ng reaksyon, temperatura at kaasiman, ang mga produkto na may iba't ibang antas ng base at antas ng polimerisasyon ay maaaring makuha.

merito at drawbacks

Mga kalamangan: ang proseso ng reaksyon ay medyo simple, ang bilis ng reaksyon ay mabilis, ang kalidad ng produkto ay matatag, at ang kadalisayan ay mataas.

Mga Disadvantages: Ang halaga ng mga malakas na oxidant tulad ng hydrogen peroxide ay mataas, na nagreresulta sa pagtaas ng mga gastos sa produksyon; sa parehong oras, ang ilang mga oxidant ay may ilang mga panganib, at mahigpit na mga hakbang sa kaligtasan ay kinakailangan sa pag-iimbak at paggamit.

Catalytic oxidation

prinsipyo

Ang catalytic oxidation ay ang pag-oxidize ng ferrous ions sa mga iron ions sa pamamagitan ng paggamit ng oxygen sa hangin sa ilalim ng pagkilos ng catalyst, at pagkatapos ay bumuo ng polymeric ferric sulfate. Kasama sa mga karaniwang catalyst ang sodium nitrite (NaNO₂), manganese dioxide (MnO₂) at iba pa.

proseso ng engineering

Paghahanda ng hilaw na materyal: ang pangunahing hilaw na materyales ay ferrous sulfate, sulfuric acid at catalyst.

Magsisimula ang reaksyon: Magdagdag ng ferrous sulfate at tubig sa reaktor, haluin hanggang matunaw, pagkatapos ay magdagdag ng sulfuric acid upang ayusin ang kaasiman. Susunod, idagdag ang katalista at ipasok ang hangin para sa reaksyon ng oksihenasyon. Sa ilalim ng pagkilos ng katalista, ang oxygen mula sa hangin ay nag-oxidize ng ferrous ions sa ferric ions. Ang pagkuha ng sodium nitrite bilang catalyst, ang proseso ng reaksyon ay ang mga sumusunod: 2FeSO₄ + 1/2O₂ + H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + H₂O

Reaksyon ng polimerisasyon: Matapos ang reaksyon ng oksihenasyon ay umabot sa isang tiyak na antas, ang mga reaksyon ng hydrolysis at polymerization ay patuloy na gumagawa ng ferric sulfate. Ang pagganap ng produkto ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pagkontrol sa temperatura ng reaksyon, daloy ng hangin at oras ng reaksyon.

merito at drawbacks

Mga kalamangan: ang hangin ay ginagamit bilang oxidant, ang gastos ay mababa, ang mga mapagkukunan ng hilaw na materyales ay malawak na magagamit; ang proseso ng reaksyon ay medyo banayad, madaling kontrolin.

Mga Kakulangan: Ang bilis ng reaksyon ay medyo mabagal, at ang oras ng reaksyon ay kailangang mas mahaba; ang katalista ay maaaring manatili sa produkto, na nakakaapekto sa kalidad ng produkto, at ang kasunod na paggamot ay kinakailangan.

Biyolohikal na oksihenasyon

prinsipyo

Ang biological oxidation ay ang paggamit ng microbial metabolism upang i-oxidize ang ferrous ions sa iron ions. Ang ilang acidophilic iron oxidizing bacteria, gaya ng ferrous oxide sulfur bacteria (Thiobacillus ferrooxidans), ay maaaring mag-oxidize ng ferrous ions upang maging iron ions sa isang acidic na kapaligiran na may ferrous ions bilang pinagmumulan ng enerhiya.

proseso ng engineering

Microbial strain culture: Una, linangin ang microbial strains na may kakayahan sa iron oxidation na umangkop sa partikular na kapaligiran ng paglago.

Pagtatag ng sistema ng reaksyon: Magdagdag ng ferrous sulfate solution at microbial culture solution sa reaction tank, ayusin ang halaga ng pH at temperatura ng solusyon upang magbigay ng angkop na kondisyon para sa paglaki at metabolismo ng mga mikroorganismo.

Oxidation at polymerization: Sa proseso ng paglaki, ang mga microorganism ay unti-unting nag-oxidize ng mga ferrous ions sa mga iron ions. Sa pagtaas ng konsentrasyon ng iron ion, ang mga reaksyon ng hydrolysis at polymerization ay nagsisimulang maganap, na bumubuo ng ferric sulfate polymer.

merito at drawbacks

Mga Bentahe: Ang mga kondisyon ng reaksyon ay banayad, hindi na kailangang gumamit ng malakas na oxidants at catalysts, environment friendly; ang mga mikroorganismo ay maaaring i-recycle, na binabawasan ang mga gastos sa produksyon.

Mga disadvantages: mabagal na bilis ng reaksyon, mahabang ikot ng produksyon; ang paglago at metabolismo ng mga microorganism ay lubhang apektado ng mga kadahilanan sa kapaligiran, mataas na mga kinakailangan para sa kontrol ng mga kondisyon ng reaksyon; medyo hindi matatag ang kalidad at ani ng produkto.

Magkaiba polyferric sulfate Ang mga proseso ng produksyon ay may sariling mga pakinabang at disadvantages. Sa aktwal na produksyon, ang mga negosyo ay kailangang pumili ng naaangkop na proseso ng produksyon ayon sa kanilang sariling mga kondisyon at pangangailangan sa merkado, upang makagawa ng mataas na kalidad at mababang gastos polyferric sulfate mga produkto upang matugunan ang mga pangangailangan ng paggamot sa tubig at iba pang larangan.