过程工程学报 ›› 2021, Vol. 21 ›› Issue (8): 877-894.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.220248
王亚茹1,2,
吕页清1,
王少娜1,
杜浩1,2*
1. 中国科学院绿色过程与工程重点实验室,中国科学院过程工程研究所,北京 100190
2. 中国科学院大学化学工程学院,北京 100049
Yaru WANG1,2, Yeqing LÜ1, Shaona WANG1, Hao DU1,2*
1. CAS Key Laboratory of Green Process and Engineering, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
2. School of Chemical Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
摘要: 为实现酸性介质中Fe2+的高效分离,工业中常采用双氧水氧化法将Fe2+转化为溶解度更低的Fe3+而实现铁的析出,该方法双氧水利用率低,经济性差,亟待开发酸性介质中新型的Fe2+低成本高效氧化法。基于微气泡在酸性介质中可爆裂生成活性氧原理,本工作开发了微气泡强化氧化Fe2+技术,研究了曝气头尺寸、反应温度、酸浓度等对微气泡强化氧化Fe2+及羟基自由基生成的影响,确定了反应的最佳条件为90℃、30wt% H3PO4、0.22 μm孔径曝气头,在上述条件下,30 min Fe2+氧化率可达约99%,与现行H2O2氧化效果相当,大大降低工艺经济成本。同时,本工作对微气泡强化Fe2+氧化的机理进行了研究,确定了微气泡爆裂生成的主要活性氧为羟基自由基,并研究了曝气头尺寸、反应温度、酸浓度等对羟基自由基生成的影响,获得了酸性介质中羟基自由基生成的调控规律。