1、本項目采用2個5t反應釜生產液態硫酸鋁、固態硫酸鋁、聚合硫酸鐵,其中聚合硫酸鐵一年生產1500批產品,每批生產10t,單釜生產5t,每批生產時間約2h,年運行時間為3000小時。
圖1-1聚合硫酸鐵生產工藝流程及產污節點圖
圖1-2 聚合硫酸鐵生產設備連接圖
(1)投料、調漿
外購的濃硫酸(濃度約為98%)經專用槽車運往廠內,經抽料泵輸送至廠內儲罐儲存,濃硫酸在常溫下穩定,不發生水解,揮發性極低。生產時先將濃硫酸由抽料泵經管道輸送至高位槽,每批輸送量約為2m3。
向配料罐中加入一定的自來水,開啟攪拌機,緩慢加入濃硫酸,再緩慢加入七水硫酸亞鐵,持續攪拌30min直至七水硫酸亞鐵與自來水混合均勻。
(2)氧化反應
將混合好的硫酸亞鐵懸濁液用料液提升泵輸送至搪瓷反應釜中,同時開啟搪瓷反應釜的攪拌裝置。
向反應釜中緩慢泵入雙氧水,控制反應溫度在90℃以內,繼續反應30min。
將反應完畢的聚合硫酸鐵溶液放料至成品儲存池,待自然冷卻后即為產品。
反應原理
聚合硫酸鐵是以濃硫酸、七水硫酸亞鐵、雙氧水為原料,發生氧化水解聚合反應生成聚合硫酸鐵。
其基本反應方程式如下:
2FeSO4+ H2O2 + H2SO4 → Fe2 (SO4) 3 + 2H2O
Fe2 (SO4) 3 + nH2O → Fe2(OH)n(SO4)(3-n/2) + n/2H2SO4
mFe2(OH)n(SO4)(3-n/2) → [Fe2(OH)n(SO4)(3-n/2)]m
反應完全后,即為成品(液體聚合硫酸鐵產品)。