專利名稱：一種聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的制備方法，尤其涉及一種聯(lián)產(chǎn)制 備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法。
背景技術(shù)：
二氧化氯(C102)是一種高效安全的氧化消毒劑，具有氧化、殺菌、脫色、除臭等功 效，廣泛應(yīng)用于自來水、污水、再生水、循環(huán)冷卻水的消毒處理。二氧化氯的生產(chǎn)一般以亞氯酸鹽或氯酸鹽為原料，小規(guī)模使用時(shí)可用亞氯酸鹽為 原料。由于亞氯酸鹽較貴，大規(guī)模使用時(shí)一般用價(jià)廉的氯酸鹽為原料。在酸性介質(zhì)下，與還 原劑反應(yīng)制備二氧化氯，常用的還原劑有S02、甲醇、NaCl、HCl、H202等，也有以蔗糖、尿素為 還原劑的。高價(jià)鐵鹽是一種良好的混凝劑、除磷劑。目前主要的品種有三氯化鐵、聚合硫酸鐵 等，通過壓縮雙電層、架橋網(wǎng)捕等作用，可去除水中懸浮和膠體污染物；通過與水中磷酸鹽 形成溶解度低的磷酸鐵，可將溶解性的磷酸鹽從水中沉淀去除。一般水質(zhì)凈化廠都需要加混凝劑和消毒劑，二氧化氯一般通過二氧化氯發(fā)生器現(xiàn) 制現(xiàn)用，現(xiàn)行的還原劑一般價(jià)格較高；鐵鹽混凝劑一般外購(gòu)后使用，運(yùn)行成本高，為改變現(xiàn) 有工藝的不足，提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)在該領(lǐng)域內(nèi)的缺陷和不足，研制了一種 聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，該方法是以堿金屬氯酸鹽為主氧化劑、空 氣或氧氣為輔氧化劑，無機(jī)酸為介質(zhì)、以含低價(jià)鐵的原料為還原劑，生產(chǎn)二氧化氯消毒劑， 同時(shí)生產(chǎn)高價(jià)鐵鹽混凝劑。該聯(lián)產(chǎn)工藝可同時(shí)生產(chǎn)二氧化氯消毒劑和高價(jià)鐵鹽混凝劑，消 毒劑的純度高、無三廢，可大大降低二氧化氯和混凝劑的生產(chǎn)成本，非常適合于既需要投加 消毒劑又需要投加混凝劑的給水處理廠和污水處理廠使用。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，研制了一種聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和 鐵鹽混凝劑的方法，該方法是以堿金屬氯酸鹽為主氧化劑、空氣或氧氣為輔氧化劑，以無機(jī) 酸為介質(zhì)，以含低價(jià)鐵的原料為還原劑，堿金屬氯酸鹽的濃度為l_6mol/L，無機(jī)酸的濃度為 l-7mol/L，還原劑的投加量為理論量的1. 01-1. 5倍，常壓或負(fù)壓下反應(yīng)溫度為30-80°C。所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法中所用堿金屬氯酸鹽為氯 酸鈉或氯酸鉀。所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法中所用的無機(jī)酸為硫酸。所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法中所用的低價(jià)鐵為單質(zhì)鐵 鐵屑或低價(jià)鐵鹽或低價(jià)鐵的氧化物四氧化三鐵。所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法中輔氧化劑與主氧化劑同 時(shí)加入，或在主氧化劑反應(yīng)完全后再加入。
所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法中低價(jià)鐵鹽包含二硫化亞 鐵、硫化亞鐵、綠礬、二氯化鐵、硫酸亞鐵。所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法中二硫化亞鐵采用天然礦 物黃鐵礦或白鐵礦或硫鐵礦。所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，氯酸鈉的濃度為 1. 8-5mol/L，硫酸的濃度為l-7mol/L，還原劑的投加量為理論量的1. 01-1. 15倍，常壓或負(fù) 壓下反應(yīng)溫度為30-70°C。所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，氯酸鈉的濃度為 1. 8-2. 6mol/L，硫酸的濃度為3. 5-4. 5mol/L，還原劑的投加量為理論量的1. 05-1. 10倍，常 壓或負(fù)壓下反應(yīng)溫度為30-70°C。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在一個(gè)反應(yīng)過程中同時(shí)生產(chǎn)二氧化氯消毒劑和高價(jià)鐵鹽混凝 劑，工藝簡(jiǎn)單，所用含鐵還原劑價(jià)廉易得、存放方便，比傳統(tǒng)還原劑如S02、甲醇、NaCl、HC1、 H2O2等安全可靠。使用本工藝聯(lián)產(chǎn)消毒劑和高價(jià)鐵鹽混凝劑，特別是使用天然開采的FeS2 時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用更加低廉，適宜廣泛推廣。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明研制了一種聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，采取如下步 驟實(shí)施例一用NaC103106. 3克，配成4. OM溶液，以硫酸為介質(zhì)，硫酸用量為理論量的1. 5倍， FeS2還原劑為理論量的1. 05倍，反應(yīng)溫度為60°C時(shí)，1小時(shí)內(nèi)反應(yīng)安全，二氧化氯收率為 94. 6%，二氧化氯純度為98. 9%。之后再通入空氣30分鐘，將反應(yīng)液中殘留的二氧化氯吹 出，并繼續(xù)氧化未反應(yīng)完全的FeS2,高價(jià)鐵鹽收率為95%。實(shí)施例二用NaC103106. 3克，配成5M溶液，以硫酸為介質(zhì)，硫酸用量為理論量的1. 7倍， FeS2還原劑為理論量的1. 03倍，反應(yīng)溫度為70°C時(shí)，1小時(shí)內(nèi)反應(yīng)安全，二氧化氯收率為 93. 5%，二氧化氯純度為97. 8%。之后再通入空氣35分鐘，將反應(yīng)液中殘留的二氧化氯吹 出，并繼續(xù)氧化未反應(yīng)完全的FeS2,高價(jià)鐵鹽收率為94%。實(shí)施例三用NaC103106. 3克，配成3.6M溶液，以硫酸為介質(zhì)，硫酸用量為理論量的1.6， FeS2還原劑為理論量的1. 02倍，反應(yīng)溫度為80°C時(shí)，1小時(shí)內(nèi)反應(yīng)安全，二氧化氯收率為 92. 8%，二氧化氯純度為96. 9%。之后再通入空氣40分鐘，將反應(yīng)液中殘留的二氧化氯吹 出，并繼續(xù)氧化未反應(yīng)完全的FeS2,高價(jià)鐵鹽收率為93%。另外，本發(fā)明并不意味著被實(shí)施例及說明書所局限，在沒有脫離設(shè)計(jì)宗旨及其原 理的前提下可以有所變化。
權(quán)利要求
一種聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，其特征在于以堿金屬氯酸鹽為主氧化劑、空氣或氧氣為輔氧化劑，以無機(jī)酸為介質(zhì)，以含低價(jià)鐵的原料為還原劑，堿金屬氯酸鹽的濃度為1 6mol/L，無機(jī)酸的濃度為1 7mol/L，還原劑的投加量為理論量的1.01 1.5倍，常壓或負(fù)壓下反應(yīng)溫度為30 80℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，其特征 在于所用堿金屬氯酸鹽為氯酸鈉或氯酸鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，其特征 在于所用的無機(jī)酸為硫酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，其特征 在于所用的低價(jià)鐵為單質(zhì)鐵鐵屑或低價(jià)鐵鹽或低價(jià)鐵的氧化物四氧化三鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，其特征 在于，輔氧化劑與主氧化劑同時(shí)加入，或在主氧化劑反應(yīng)完全后再加入。
6.根據(jù)權(quán)利要求書4中所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，低價(jià)鐵 鹽包含二硫化亞鐵、硫化亞鐵、綠礬、二氯化鐵、硫酸亞鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求書6中所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，二硫化 亞鐵采用天然礦物黃鐵礦或白鐵礦或硫鐵礦。
8.根據(jù)權(quán)利要求書1、權(quán)利要求書2和權(quán)利要求書3中所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒 劑和鐵鹽混凝劑的方法，氯酸鈉的濃度為1.8-5mol/L，硫酸的濃度為l-7mol/L，還原劑的 投加量為理論量的1. 01-1. 15倍，常壓或負(fù)壓下反應(yīng)溫度為30-70°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求書8中所述的聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，氯 酸鈉的濃度為1. 8-2. 6mol/L，硫酸的濃度為3. 5-4. 5mol/L，還原劑的投加量為理論量的 1. 05-1. 10倍，常壓或負(fù)壓下反應(yīng)溫度為30-70°C。全文摘要
本發(fā)明提供一種聯(lián)產(chǎn)制備二氧化氯消毒劑和鐵鹽混凝劑的方法，其特征在于以堿金屬氯酸鹽為主氧化劑、空氣或氧氣為輔氧化劑，以無機(jī)酸為介質(zhì)，以含低價(jià)鐵的原料為還原劑，堿金屬氯酸鹽的濃度為1-6mol/L，無機(jī)酸的濃度為1-7mol/L，還原劑的投加量為理論量的1.01-1.5倍，常壓或負(fù)壓下反應(yīng)溫度為30-80℃。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在一個(gè)反應(yīng)過程中同時(shí)生產(chǎn)二氧化氯消毒劑和高價(jià)鐵鹽混凝劑，工藝簡(jiǎn)單，所用含鐵還原劑價(jià)廉易得、存放方便，比傳統(tǒng)還原劑如SO2、甲醇、NaCl、HCl、H2O2等安全可靠。使用本工藝聯(lián)產(chǎn)消毒劑和高價(jià)鐵鹽混凝劑，特別是使用天然開采的FeS2時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用更加低廉，適宜廣泛推廣。
文檔編號(hào)C02F1/52GK101891288SQ20101022460
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者王永儀 申請(qǐng)人:王永儀