合成氧化剂的设备制造技术

在此公开了一种合成高铁酸盐的设备，包括多个容纳起始物的容器１０２；测量所述起始材料的剂量的测量单元；将所述测定剂量的所述起始材料混合的混合器；反应室，在其中所述被混合的起始材料发生反应，从而生成高铁酸盐；以及排放器，从中获得所述高铁酸盐；其中所述排放器位于靠近所述高铁酸盐使用地的地点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用来配制溶液中的氧化剂的设备。更具体地，本专利技术涉及一种合成高铁酸盐的设备。
技术介绍
高铁酸盐是一种强氧化剂，可以与多种无机的或有机的还原剂和基质发生反应(R.L.Bartzatt，J.Carr，Trans.Met.Chem.，第11卷(110)，414-416页(1986)；T.J.Audette，J.Quail，和P.Smith，J.Tetr.Lett.，第2卷，279-282页(1971)；D.Darling，V.Kumari，和J.BeMiller，J.Tetr.Lett.，第40卷，4143页(1972)；以及R.K.Murmann和H.J.Goff，J.Am.Chen.Soc.，第93卷，6058-6065页(1971))。高铁酸盐可以在合成有机物研究中用作选择性的氧化剂，能够氧化/清除来自水介质和非水介质的各种有机和无机化合物，并能够消除水介质和非水介质中的许多污染物。高铁酸盐尤其适合于水处理，因为它提供了将高铁酸盐从溶液中自我清除的合适机理。在所有的氧化反应中，最终的铁产物都是形成氢氧化低聚物的无毒高铁离子。最终，形成絮结物和沉淀物，它们将悬浮的颗粒物质清除。因此，高铁酸盐的使用为目前的水、废水和污水处理方法提供了一种安全、便利、通用且便宜有效的替代方法。在这点上，高铁酸盐是一种环保氧化剂，是其他氧化剂的可行替换品，尤其是铬酸盐和氯，它们对环境有影响。氧化铁，通常被认为是铁锈，是高铁酸盐还原反应的铁产物。因此，高铁酸盐具有“对环境安全”的氧化物的特性。虽然高铁酸盐的氧化反应看起来与因MnO4-和CrO42-而被人们所知的那些类似，但是高铁酸盐在其氧化过程中，表现出更高的官能团选择性，所述更高的官能团选择性在其氧化中具有更高的反应速率，且通常会反应生成更干净的反应产物。公开号为No.2002/0155044A1、2002年10月24日公开、标题为“合成氧化剂的方法及其运用”的美国专利申请，描述了生成高铁酸盐的过程以及使用高铁酸盐的方法。该公开出版物也描述了可用来合成高铁酸盐的通用设备。但是，在该技术中需要靠近使用地点的、合成高铁酸盐的有效设备。
技术实现思路
在此公开了一种配制设备，更具体地，公开了一种合成高铁酸盐的设备。在一个实施例中，所述设备包括至少一个容纳起始物的容器；测量所述起始物的剂量的测量单元；用来混合所测剂量的所述起始物的混合器；反应室，在其中所述被混合的起始物发生反应，从而生成高铁酸盐；以及排放器，从中获得所述高铁酸盐；其中所述排放器最好是位于靠近所述高铁酸盐使用地的地点。附图说明图1示出了本专利技术的设备的实施例中的系统，通过该系统将给入的反应物引进本专利技术的设备中。图2示出了本专利技术的设备实施例中的测量室。图3示出了混合室的实施例。图4示出了反应室的实施例。图5示出了温度控制单元的实施例。图6示出了本专利技术的设备的实施例。具体实施例方式本专利技术公开了一种合成高铁酸盐的设备。该设备能合成高铁酸盐，并可用来最优化地执行公开号为2002/0155044A1、2002年10月24日公开、标题为“合成氧化剂及其运用的方法”的美国专利申请的过程和方法，该美国专利申请被全文引用合并在此，包括所有的附图。在某些实施例中，所公开的设备位于靠近使用地的生成地。如在此使用的术语“生成地”指的是生成高铁酸盐的设备所位于的地点。在此示例的一个实施例中，生成地包括生成高铁酸盐的反应室。术语“使用地”或“处理地”指的是高铁酸盐与即将被它氧化、合成、消毒、清洁、电镀、压缩、吸附、沉淀或凝结的对象的接触地。通常在此可互换地使用术语“极接近”和“接近”。这些术语用来指生成地和使用地的相对位置。当这两个地点之间的距离允许高铁酸盐在其分解半衰期中通过该距离时，这两个地点彼此靠近。分解“半衰期”被看作是一半材料进行分解所花费的时间。任何给定高铁酸盐合成物的半衰期都取决于生成和/或存储高铁酸盐的条件。因此，例如，温度、碱的浓度、氧化剂的浓度、杂质的存在、或搅拌都容易影响高铁酸盐合成物的半衰期。但是，本
的人员可使用常规的技术来轻松测量半衰期。因此，在交付时当使用地的高铁酸盐的浓度等于或者大于生成地的高铁酸盐浓度的一半时，生成地就“靠近”使用地。根据半衰期和交付所要求的时间来定义生成地和使用地之间的距离，而不仅仅是根据物理位移。因此极靠近的生成地和使用地之间的物理位移可随着两个地点之间待交付的高铁酸盐合成物的半衰期以及交付合成物的速率而变化。因此，影响高铁酸盐传输速率的因素和影响半衰期的因素都会影响两个极靠近地点所允许的最大物理位移。影响高铁酸盐传输速率的因素包括但不限于传输中所使用的泵产生的压力、传输中所使用的管道的温度、以及传输中所使用的管道的尺寸。在某些实施例中，所公开的设备生成包括铁盐和氧化剂的反应混合物。“铁盐”指的是包括处于氧化态而不是零的铁原子的化合物。本专利技术的方法所使用的铁盐可以在原处生成，也就是，在将元素铁引入到混合室之前将它化学氧化或电化学氧化，或者在混合室内进行氧化。铁盐中的铁原子的氧化态大于零，最好是+2或+3，虽然这种氧化态在铁原子从其起始氧化态转换到最终的+4或更高的氧化态过程中只是暂时实现的。在某些实施例中，铁盐处于水溶液中。但是，本专利技术的实施例包括铁盐溶于溶剂而不是水中的那些实施例。较佳地，溶解铁盐的溶剂是出现氧化剂或高铁酸盐不会进行氧化的溶剂。在某些实施例中，所公开的铁盐是固态、结晶态、或者粉末状，溶解在包括氧化剂的溶液中。在某些的实施例中，铁盐以固态、结晶态、或者粉末状被提供并溶解在包括氧化剂的溶液中，在其它的实施例中，氧化剂和铁盐以固态、结晶态、或者粉末和水或者其它溶剂被提供添加到其混合物中。在某些实施例中，可从下组中选择铁盐，该组包括硝酸铁、硝酸亚铁、氯化铁、氯化亚铁、溴化铁、溴化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、磷酸铁、磷酸亚铁、氢氧化铁、氢氧化亚铁、氧化铁、氧化亚铁、碳酸氢铁、碳酸氢亚铁、碳酸铁、碳酸亚铁、以及与有机化合物结合的铁或亚铁离子，例如乙二胺四乙酸(EDTA)或聚合体、或者其组合。预期所有不同形式的铁和亚铁氧化物都可用在本专利技术的方法中。“氧化剂”是一种氧化其它化合物、自身降价的化合物。在某些实施例中，氧化剂包括以下中的至少一种亚盐离子、岩盐离子、次卤酸根离子、全卤酸根离子、臭氧、过硫酸氢钾制剂、卤素、过氧化物、超氧化物、高酸、高酸盐、以及卡罗酸(Caro’s acid)或者它们的组合。在本说明书中，术语“OXONE”指的是过氧化单硫酸钾盐或者单过硫酸氢钾，或者它们的混合物。其它的实施例包括但不限于包括从下组中选择的亚盐离子的氧化剂，该组包括次氯酸盐离子、次溴酸盐离子、以及次碘酸盐离子。在本专利技术的其它实施例中，氧化剂包括从下组中选择的岩盐离子，该组包括亚氯酸盐离子、亚溴酸盐离子、以及亚碘酸盐离子。在本专利技术的其它实施例中，氧化剂包括从下组中选择的卤酸盐离子，该组包括氯酸盐离子、溴酸盐离子、以及碘酸盐离子。本专利技术的某些其它实施例包括从下组中选择的全卤化盐离子的氧化剂，该组包括高氯酸盐离子、过溴酸盐离子、以及高碘酸盐离子。在某些实施例中，生成高铁酸盐的方法包括向混合物中添加碱。所述碱包括氮盐基或从下组中选择的离子氢氧化物、氧化物、磺酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成高铁酸盐的设备，包括：至少一个容纳起始材料的容器；测量所述起始材料的剂量的测量单元；混合起始材料的混合器；反应室；以及排放器；其中所述排放器位于靠近所述高铁酸盐使用地的地点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜安娅鲍威尔，卢克J戴利，李爱德华西亚姆皮，
申请(专利权)人：铁酸盐处理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]