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國內外過硫酸鹽研究現狀水平和發展趨勢

時間:2019-04-20 16:14來源:畢業論文
國內外過硫酸鹽研究現狀、水平和發展趨勢目前生產過硫酸鹽的主要公司有:美國食品機械化學公司(F.M.C),日本三菱瓦斯公司,東海電化公司;德國德古薩公司,英國瓦波特公司,法

國內外過硫酸鹽研究現狀、水平和發展趨勢目前生產過硫酸鹽的主要公司有:美國食品機械化學公司(F.M.C),日本三菱瓦斯公司,東海電化公司;德國德古薩公司,英國瓦波特公司,法國、蘇聯等均有生產。年產量約10萬噸左右。34738
我國過硫酸鹽生產的單位有:天津東風化工廠(過硫酸鉀和過硫酸銨每年生產能力1000噸),北京化工廠和西安試劑廠,這些廠同時也生產試劑過硫酸銨。過硫酸鈉在國內尚未形成工業生產能力[4]。論文網
我國目前過硫酸鹽生產工藝相當于世界的30到40年代的水平,是過硫酸鉀法生產過氧化氫工藝的延續,尤其是電解槽結構落后,耗電高,電流效率低(只達60%左右),后處理工序落后,造成成本高、原料消耗大等。就耗電而言,國外1700到2000度/噸,而我國電耗為3800到4000度/噸,為此改變我國過硫酸鹽生產的落后面貌勢在必行。
過硫酸鹽的生產在國外已有幾十年的歷史,目前生產過硫酸鹽主要公司:美國食品機械化學公司(FMC)的三菱氣體公司,東海電化公司,德固賽,德國、英國佤邦補償、法國、蘇聯和生產。年產量約為100000噸。
過硫酸鹽生產過程基本上是分為三個階段:
(1)30 -40年過硫酸鉀過氧化氫的制備過程中,中間體的整除,處理后,給過硫酸鉀、過硫酸銨。電流效率在60%左右,能源消耗3000千瓦時/噸。

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(2)1950年代、過氧化氫、過硫酸銨法代替過硫酸鹽法產生的有很多低能耗、過硫酸鹽生產得到進一步改善。
(3)60年來,生產逐漸取代了過氧化氫蒽醌法電解、過硫酸鹽生產往往是獨立的,不再是準備利用過氧化氫過程的中間體,和獨立的專業生產過硫酸鹽。在這種情況下,各種各樣的先進細胞間接,它的特點是:電槽體積小,高電流集中,占用空間小,低功耗,高電流效率。通常4.5 v至5.8 v的電池電壓。(電池電壓高于過硫酸鈉的生產過硫酸銨)80%的電流效率。
這個時候有很多電解質的組成的變化,過硫酸銨制備過氧化氫時,一個包含陽極生產的電解溶液酸度一般20%到25%,這是需要水解步驟,如此高的酸度過硫酸鹽偉大影響晶體顆粒結晶顆粒小,易粘結,容易分解,影響產品質量。陽極飼料解決方案的許多國家改變從酸性到中性,陰極飼料的解決方案,而不是硫酸的水溶液,這種變化導致了一個非常低的酸度后的陽極和液態大水晶粒子在模具,穩定性好,易結塊[6]。
與此同時,一些國家已經開發出一種非電解法生產過硫酸鹽的過程,這個過程的特點是:更少的電力消耗,這個過程相對簡單,投資少,快,成品含雜質少,穩定性好,以及其產品可以用作精細化工產品,但成本略高于電解。
綜上所述,過硫酸鹽生產方法基本上分為電解法和非電解法,以電解法為主[8]。
陽極和陰極上分別發生下列反應:
陽極:2SO42-         S2O82-+2e
陰極:2H++2e       H2
電解后的陽極液經過中和及除雜處理,最后通過結晶的方法得到成品。
而過硫酸鉀和過硫酸鈉的生產大致可歸結為兩種,一種為直接電解法,其基本原理與生產過硫酸銨類似,通過直流電的氧化作用,在陽極上把SO42-氧化為S2O82-。然而電解法生產此兩種產品的電流效率以及轉化率都不如過硫酸銨高,而且后續結晶工段在分離產品和副產品方面也遇到麻煩。但這種方法的流程短,生產成本可能會低一些。另一種為反應法,即以某種堿類或鹽類與過硫酸銨反應,可直接得到產品過硫酸鈉或過硫酸鉀。從這個意義上講,此兩種產品實際上為過硫酸銨的深加工產品,但此方法含有銨鹽的雜質[7]。現在世界上通用的過硫酸鉀和過硫酸鈉的生產方法是反應法,即采用KOH或NaOH與陽極產物反應來合成上述產品,其反應方程式為: 國內外過硫酸鹽研究現狀水平和發展趨勢:http://www.aftnzs.live/yanjiu/20190420/32356.html
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