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01  不同物料的溫度特性與關(guān)系

硫酸亞鐵的溫度特性

硫酸亞鐵是生產(chǎn)聚合硫酸鐵的主要原料，不管你用什么方式獲得都要注意，硫酸亞鐵的溫度特性表現(xiàn)在超過臨界溫度后的變化。

我們通常使用的是含七個結(jié)晶水的硫酸亞鐵（也有使用一水亞鐵的），溫度過高就會造成結(jié)晶水的脫失，甚至造成水解。通常硫酸亞鐵水解后是不可逆的，會造成物料渾濁，嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀。

偏鈦酸的溫度特性

現(xiàn)在生產(chǎn)聚合硫酸鐵已經(jīng)不單單是采用硫酸亞鐵做原料，開始接觸到大量其他行業(yè)的含鐵稀酸。如鋼鐵行業(yè)的酸洗廢酸、電鍍行業(yè)的酸洗廢酸、還有電子行業(yè)的蝕刻廢液等。特別是近年來許多廠家采用了鈦白行業(yè)水洗前吸片時固液分離出的含鐵稀酸。這種稀酸除了我們需要的硫酸、亞鐵外，還有氧化鈦，這種氧化鈦在稀酸里是以偏鈦酸的形式存在。

多年來科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明二氧化鈦在水處理過程中有獨(dú)特的光化學(xué)作用。所以在物料與產(chǎn)品中含有少量的二氧化鈦，對聚鐵的水處理應(yīng)用是有利無害的。但是偏鈦酸在超過臨界溫度后會迅速水解成二氧化鈦，而二氧化鈦的著色能力和遮蓋能力使產(chǎn)品外觀發(fā)生渾濁。

聚合硫酸鐵的溫度特性

關(guān)于生產(chǎn)過程中溫度與產(chǎn)品質(zhì)量及應(yīng)用效果有相關(guān)關(guān)系，聚合硫酸鐵存在大量的羥基，當(dāng)溫度過高會使聚合硫酸鐵水解變渾。聚合硫酸鐵的結(jié)構(gòu)取決于合成溫度，低溫合成的是無定型非晶體結(jié)構(gòu)，而高溫合成的是晶體結(jié)構(gòu)。

02  反應(yīng)溫度與反應(yīng)時間的關(guān)系

在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)過程中溫度經(jīng)過三個溫度階段。整個反應(yīng)過程也伴隨溫度變化的過程。三個溫度段分別為物料配置溫度、前期急劇反應(yīng)溫度、后期平穩(wěn)反應(yīng)溫度，三個溫度段呈上升階梯狀。能夠有效的調(diào)整控制好溫度，就能有效的控制反應(yīng)時間。

反應(yīng)時間長短，由三個方面決定：

• 物料的溫升階段控制

• 設(shè)備與裝置的配置

• 操作技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)

03  反應(yīng)溫度與壓力的關(guān)系

聚合硫酸鐵的制備工藝通常有常溫常壓、常溫密閉、加溫常壓、加溫密閉、加溫加壓等，現(xiàn)在常用的是常溫密閉和加溫密閉兩種。

由于聚合硫酸鐵的反應(yīng)過程是放熱反應(yīng)的過程，在密閉的反應(yīng)釜內(nèi)，反應(yīng)熱會使物料的溫度逐漸提升。物料溫度的提升引起氣室里氣體膨脹（氣體的膨脹系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液體的膨脹系數(shù)）形成釜內(nèi)壓力。釜內(nèi)氣室壓力過大，會造成與供養(yǎng)壓力差減小，影響管道內(nèi)供養(yǎng)速度、降低氧化氣體注入量，從而影響氧化速度。

因?yàn)榉磻?yīng)釜承受一定的壓力，牽涉到壓力容器的安全問題。所以在控制反應(yīng)釜時需要向制造商提供包括壓力在內(nèi)的技術(shù)參數(shù)，并要求制造商提供壓力容器安全性能監(jiān)督檢測證書。

04  供氧方式與氧化速度的關(guān)系

供氧方式有恒流恒壓供氧與恒壓變流供氧兩種方式。

由于在反應(yīng)過程總伴隨著溫度的變化，會有兩個劇烈反應(yīng)的峰值，表現(xiàn)在迅速大量地消耗氧氣。這兩個劇烈反應(yīng)時段是吸熱反應(yīng)，釜內(nèi)壓力會降低。如果錯過了這兩個反應(yīng)期，就會延長反應(yīng)時間。

恒流恒壓也有兩種方式，一種是低壓恒流方式，通常用在聚合硫酸鐵生產(chǎn)常溫常壓工藝；另一種是高壓恒流方式，通常用在聚合硫酸鐵生產(chǎn)高溫高壓工藝。供氧方式和注氧位置的不同會直接影響氧化效率。

通過總結(jié)學(xué)習(xí)尹顯才老師對聚合硫酸鐵生產(chǎn)工藝的講解和分享，我們在聚合硫酸鐵的生產(chǎn)上又開闊了新視野。