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【化万】三氧化二铁与草酸的反应方程式……收藏
我看文献中三氧化二铁与过量的草酸的反应生成了一种络合物，络合物含有三草酸合铁（III）酸根，不知道这个反映方程式是什么，还有反应过程是什么。还有，反应后的溶液中含有三草酸合铁（III）酸根以及多余的草酸，那么如何使溶液中的铁变为草酸亚铁沉淀出来呢？除了蒸干之外还有别的办法么？
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不要伸手你到底要制三草酸根合铁离子还是草酸亚铁？
没有草酸亚铁啊，，，
什么叫反应过程？反应物和产物都知道了，方程式不会自己写吗？
这然晶体我想到大一做的三草酸合铁酸钾...翠绿色，但是中途有黄色沉淀生成，忘了是草酸亚铁还是草酸铁了o(╯□╰)o
反正没有草酸铁，会氧化还原
我表示做过实验往草酸里加氧化铁，毫无反应，过滤一下溶液颜色透明，氧化铁全都在
酸主要是有氢离子的化合物那么生成的就是盐还有含氢化合物？
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无机化学实验思考题答案
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无机化学实验思考题答案
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湿法氧化还原技术脱硫工艺的优化
&&&&&&&&从1920年开始，湿法氧化还原技术是常用的脱硫方法。最广泛应用的是“铁-氧化还原”法，也称“络合”铁法，它能有效地脱除酸性气体内以H2S方式存在的硫，典型的工艺应用包括天然气和油田气厂、炼油厂以及其它更多的厂家。&&在变化的条件下，老工艺系统处理宽范围原料气体时能够达到99.9+%的H2S脱除率。然而，由于H2S的浓度、流速、以及主、副产品的影响，这种长期以来使用的技术产生了大量的停车事故，而且，铁-氧化还原法也遇到了诸如性能方面的问题如―操作费用高、易产生降解、在运行过程中易形成如泡沫、堵塞等。优化后的工艺克服了原工艺存在的问题，本文对此作了详细地描述。&&背景&&对于能源工业来说，从气流中脱除H2S是一长期的问题，这种气体混合物不仅有毒、有臭味且有腐蚀性，而且它以不变的方式影响人身安全。燃烧后，H2S氧化成SO2―又会形成酸雨和温室效应，因而，脱硫也是一重要的环境问题。&&在H2S转化成硫磺过程中，铁是一种极好的氧化剂。然而，由于铁在水溶液内的溶解度较低，因而铁必须以干态（海绵状铁）出现或必须与有毒的材料如氰化物混合进行反应。60年代，英国开始在这方面研究，那时的工作主要集中于提高铁在水溶液里的溶解度。这个研究开发工作引入了络合铁法（CIP），到70年代，这种新的络合铁法具有足够的抗氧化性使反应更加稳定，并获得了工业化成功。再经过进一步的研究和开发，铁-氧化还原法获得了最终成功。&&铁-氧化还原法
在这个工艺中，Fe3+靠络合剂在溶液内结合。当Fe3+还原成Fe2+时，HS-同时被氧化成单质硫，然后将溶液与空气接触，Fe2+又连续地再氧化生成Fe3+。所有络合离子工艺的溶液反应总结在下面，l和v分别代表液态和气态：&&H2Sv + H2Ol " H2Sl
（1）&&H2Sl " H+ + HS C
（2）&&HS C
+ 2Fe+3 " S0 + 2Fe+2 + H+ （3）&&1/2O2 (air) + H2Ol " 1/2O2(l)
（4）&&2Fe+2 + 1/2O2(l) + H2O " 2Fe+3 + 2OH C
（5）&&&&总的反应为：&&H2Sv + 12O2(v) " S0 + H2O
(Fe)&&方程式（1）和（2）代表H2S在液态的络合铁溶液中吸收并且连续地离子化；而方程式（3）则代表HS-被氧化成单质硫，同时Fe3+变成Fe2+，反应方程式（4）和（5）表示Fe2+被氧化成Fe3+时，氧气在水溶液中的吸收。&&方程式（3）和（5）的反应很快，结果，铁系系统中产生了少量的副产品硫代硫酸根离子。在设计合理的装置上，气流可根据实际情况来确定；方程式（1）和（4）反应速度相对较慢，在所有的络合铁工艺中属于速率控制步骤。&&显然，络合剂并没有在反应过程中出现。在总的溶液反应中，铁也没有参加反应。既然它在总反应中不出现，又为什么需要采用络合铁工艺？实际上，铁有两个作用：一，它可充当一电子贡献者和接受者；二，它可充当一种催化剂，因此，加速了总的反应。由于这两个作用，铁常常被称作为“催化剂”。络合剂并没有参加溶液反应，络合剂唯一的目的是增加铁在水里的溶解量，以提供铁离子溶液。&&离子体系、液体氧化已开发成一多功能的工艺流程，用来处理含有中等浓度的H2S酸性气体，这些工艺的优势体现在它既能处理需氧又能处理厌氧的气流，脱除效率达99.9+%，基本上能完全脱除H2S，并生产出无毒无害的主副产品。&&铁系、液体氧化有两个最普遍的工艺流程（图1和图2）。图1显示了一“传统”的装置，用来处理要么是可燃的要么是不能夹杂空气的气体如CO2，这种工艺常常被用于饮料行业。在这个流程中，反应（1）-（3）在吸收器中进行，而反应（4）和（5）则在氧化器中进行。&&&&图1
铁-氧化还原法流程图―传统的流程&&图2展示了一“自动循环”的装置，这种设计用于处理酸性气流如（CO2、H2S）或用于处理夹杂空气的不可燃的气流。在这个流程中，上述1-3的反应在“中心井”中进行，这个“中心井”仅仅是一根在两端开口的管子，它把HS-离子从空气中分开并减少了副产品形成。在“中心井”内的容积基本上与传统的吸收器体积相似。而且，自动循环这种流程并不需要泵在“中心井”（吸收器）和氧化器之间循环。在这种装置中，空气体积高于酸性气体体积。结果，“中心井”外的充气密度低于“中心井”内的充气密度，这样，在氧化器和“中心井”之间产生了自然循环。&&最终的产品为典型的硫饼，夹带一些水和催化剂液滴。对于液相工艺来说，这种夹杂催化剂的溶液最终要排放（这种溶液无毒无害）。采用硫过滤器，硫饼含硫浓度为30%（袋过滤）到90%（压力过滤）之间。一般采用真空带过滤机比较普遍，它能生产含硫60-65%的硫饼。&&&&图2
铁-氧化还原装置工艺流程图―自动循环流程&&&&铁-氧化还原工艺的开发：&&在过去的25年内，铁-氧化还原技术一直在发展之中，同时解决了许多使用操作方面的问题，如：降低成本、减少降解、消除堵塞和起泡、怎样应用产生的“低价”硫、解决了处理高压气体时存在的问题。&&&&高成本
这种工艺需用昂贵的催化剂。在铁-氧化还原法中，溶液成本是几个变量的函数，其中变量包括：催化剂浓度、溶液降解和溶剂循环。&&因为生产出来的硫是带有很多液体的“饼”状物，所以溶剂浓度也是一个问题。在多数情况下，过滤后的硫含量在60-80%。同样，它也可能只含30%的硫，剩下的为催化剂和洗涤水的混合物。一般来说，催化剂溶液浓度越高，就有更多的溶剂与硫一起流失掉。&&就有关催化剂浓度问题，使用铁-氧化还原技术的厂家对两种不同的方法进行了实践。根据装置的实际结构和使用特点，两种方法之间的催化剂浓度差别约为20-40倍。在溶剂浓度上的差别是资金成本和操作成本之间的折衷。浓度高对于减少反应器和泵大小（资金成本）有益，然而，这种分析也没有完全陈述清楚催化剂浓度的影响。&&在资金成本上的比例系数由下面几个因素决定：&&1、 溶剂循环速率决定了容器大小；&&2、 其它重要的资金成本因素并不受相关设备大小的影响，如使用许可费、工程设计、项目管理、开车、安装等。&&资金成本的差别存在于这两种方法之间，最终这种差别也会逐渐缩小。&&由于硫洗涤和溶液循环的效率较高，溶剂成本差额将降低下来。催化剂成本差额虽然不是20-40倍，但它至少可能是几倍，目前的工业化应用展示了在这两种方法之间存在2-3倍的溶液成本差额。&&聚焦于催化剂浓度成本却忽视了稀溶液体系所具有的有利特点，如：它溶解产品和副产品的能力强；且容易适应工艺变化。&&根据气源成分、铁-氧化还原催化剂溶液将含有浓度不等的硫代硫酸盐、碳酸盐、双碳酸盐和氧化物，一些铁以及络合物。这样，稀的催化剂溶液将能有效阻止其它杂质在溶液里存在，产生沉淀较少，从而减少了操作上的一些问题。当溶液浓度较高时，物质的溶解度限制和其它的操作问题限制了溶液循环。&&较高的溶液循环量和较低的溶剂浓度结合在一起，产生了“飞轮”效应。因此，进口气体条件的变化对硫生产厂的操作状况影响不大，对装置操作基本没有干扰。一些铁-氧化还原法的用户同时并排操作两种不同的系统，并对这两种系统在操作成本和可操作性之间的差别进行了测试。&&降解
催化剂再生时，必须使铁催化剂氧化，然而在这同时，络合物同时也会氧化，这将产生下面两个问题：&&取代了降解的络合物；&&从趋向生成草酸盐的降解反应中生产所需的产品。&&在草酸盐沉淀产生之前，草酸盐的出现限制了即将达到的溶液循环。这方面开发的重点聚焦于控制溶液降解率。&&尽管铁还原工艺已有25年之久，而减少络合物降解的研究一直持续了40年并将继续向前发展。处于领先地位的许可商提供的多种催化剂体系已趋向成为专有技术，而也有一些具有专利保护。与仅仅采用一种络合类型的催化剂体系相比，这种体系提高了装置在宽范围操作条件下的稳定性并提供了较好的抗氧化性。目前，重要的工作是寻求脱氧剂。这种工艺充当了本系统内的一种脱氧剂并有效降低了络合降解率。溶液方程式（7）显示了硫代硫酸根离子的产生过程：&&
+ 2 KOH + 3/2O2 " K2S2O3 + H2O
(7)&&这其中遇到的挑战为：怎样生产适量的硫代硫酸根离子，因为过量生产时将消耗太多用于维持溶液PH值的碱，而硫代硫酸根离子不足又将引起过多的络合降解。控制生产适量的硫代硫酸根离子能极大地降低化工成本，因而提高了工艺性能。&&未来的铁-氧化还原法的使用者应要求技术供应者提供有关的络合-降解控制机理。最好既能提供抗氧络合工艺又能提供生产工艺控制或引进有效的脱氧剂。&&溶剂循环
溶剂循环能减少操作成本。浓度较高的催化剂体系需要大循环量的溶剂体系才更有效，然而同时又将导致产生不需要的草酸盐和其它的溶剂，从而引发溶剂沉淀和其它一些操作问题。 这其中要控制好溶剂循环量。&&新开发削减了成本&&稀催化剂溶液体系具有重要的操作成本利益―系统中溶剂量较少且循环没有障碍，少量的草酸盐和其它盐类进入催化剂溶液，不会影响系统操作和维护问题。由于低浓度催化剂体系容易产生一种“飞轮”效应―进口气量的变化对硫-生产装置操作影响不大。&&当溶液成本发生巨大地变化时，根据被处理气体、硫洗涤和循环方式设计的不同，采用稀催化剂溶液的体系所需的溶液成本在150-250$/t之间。而相比采用浓度较高体系的成本则是上述成本的2-3倍。&&现代铁-氧化还原法未来的用户应坚持要求有与装置匹配的溶液成本保证书。声誉好且经验丰富的供应者能够提供实际的经验，依据原料气和设备结构准确地估算溶液用量，并将提供可信的保证书来支持其分析。&&堵塞
不用填料塔可以消除堵塞问题，采用统一标准管线的设计可限制死区。一些铁-氧化还原法供应者认为，硫在氧化器内形成。在回流的催化剂液流中采用一过滤器可以避免硫在氧化器中形成，从而避免堵塞。不幸的是，这种方法并没有起作用。&&硫反应很快，不管催化剂回流线路中过滤器的效率高低，硫在吸收器中形成后，极易使填料塔堵塞。因而，未来使用这种技术的厂家应采用一些表面固定的空隙设计来避免硫的形成。或者，用户应采用一种具有脱硫措施的体系作为设计的一部分。&&其它包括还有能减少堵塞的专有热交换器。新近设计的氧化器鼓泡塔和优化的氧化器鼓泡塔已极大地改进了维护需求，并减少了氧化器的堵塞。氧化器和分离器采用带有额外空气喷射系统的锥形底以维持锥形体内的流体。对于吸收器采用逆向的气-液流动设计，催化剂溶液从那里被喷进塔中，采取适当的设计和喷嘴和喷射槽合理的定位，可以减少硫磺夹带物的堵塞。&&泡沫
络合铁体系在下面两种情况下容易产生泡沫：&&新建厂的开车&&大量重烃引进系统&&新建厂开车时，新鲜催化剂溶液的表面张力能促进泡沫形成。这种情况只在开车初期出现，随着开车的正常化，就不存在这个问题，当开车正常化或采用陈溶液时，一般不容易产生泡沫。&&连续的少量液态烃的进入一般对装置不会有影响。然而，如果喷入大量的液态烃能加快泡沫形成。虽然装置能继续运行并处理含硫气体，但最终将促使装置停车。&&如果产生泡沫的可能性较大，那么在气体进口管设计中应增加设计合适的分液器和分离器。当泡沫现象已经发生时，采用表面活化剂对于消除这些症状很有用。&&生产低-价硫
目前由于大量的副产品硫产生，过量硫将不可避免。典型的铁-氧化还原法产生的硫饼中夹带有水滴和剩余的催化剂，采用不同的过滤器处理，硫饼中的硫含量可达到30%到90%，尽管以不融化“饼”状存在的硫并不是理想的化工原料，但它用于硫肥方面有独特的优势。&&对于在低温下液相中由铁-氧化还原法形成的硫，这种颗粒状硫与固化熔融硫相比是无定形的（较软），并且粒度比较小。它在土壤中反应较快。目前在美国市场上，由铁-氧化还原法生产出的硫的价格与克劳斯工艺产生的硫价格相当。&&工业化的硫净化体系能够把铁-氧化还原法中产生的硫转化成具有99.9%纯度的熔融硫。然而，这种硫是黄色的而不是亮黄色。当肥料市场是过量硫潜在的用户时时，最好利用开发这方面的市场，而不是再考虑安装其它的装置来净化硫磺。那样将使过量硫市场成本更高。&&&&处理高压气体的缺陷 由于液体循环泵本身操作及设备可用性方面的问题，在高压下运转一液相氧化还原系统已引起许多问题。循环泵常常指定采用ANSI--开放式涡轮离心泵。封闭式涡轮离心泵将可能产生腐蚀或由于硫颗粒产生而堵塞。高压头时一般采用铁芯吸引式泵，而一般不用开放式离心泵。&&铁芯吸引式泵很容易供应所需的压头，但密封圈的使用寿命较短。为了解决这个问题，采用多段压缩、封闭式涡轮离心泵效果较好，经连续使用4年半后没有一些腐蚀或堵塞的迹象。自从使用这种方式后，即使在较高的压力下（如1000psi）也同样取得了成功。未来的工艺一般将采用封闭式蜗轮单段或多段离心泵。显然，它们都不存在堵塞问题。&&当采用铁-氧化还原法直接处理高压气体时，有一些少数情况需采用传统胺装置来处理高压气体，并且采用铁-氧化还原自动循环装置来处理随之而来的酸性气体（图2），这种处理对脱除CO2有好处。这是对铁-氧化还原法的一种简化，它有益地解决了高压气体处理的工艺问题，大约安装了铁-氧化还原法的30%厂家采用这种结构。&&未来
伴随着铁-氧化还原体系的操作问题解决，技术进步一直在进行之中。研究开发主要集中于降低成本、优化设计、在氧化器中开发传质装置、开发铁-氧化还原法中的硫市场。&&在氧化器中改进的传质装置预计在2003年早期作工业化演示。估计这种技术使用成功，将使氧化器的大小减少10%。与目前的系统相比，将大大减少成本、缩小设备空间和重量，提高设计灵活性。而且，在新装置的设计和安装中，厂的小型化将创造实际的经济效益。&&最终，扩大铁-氧化还原法中硫的市场能给厂方带来潜在的利益。而且对于农业上的用硫，这种硫市场成功的开发将减少硫运输和处理费用。不管对于新建还是扩产厂家，都有极大益处。
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