淀粉水热还原铬酸钠过程动力学研究.pdf

第 卷 第 期 北京化工大学学报（自然科学版） ， ３６ ４ 犞狅犾．３６ 犖狅．４ 年 （ ） ２００９ 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犅犲犻犻狀 犝狀犻狏犲狉狊犻狋狅犳犆犺犲犿犻犮犪犾犜犲犮犺狀狅犾狅 犖犪狋狌狉犪犾犛犮犻犲狀犮犲 ２００９ 犼犵 狔 犵狔  淀粉水热还原铬酸钠过程动力学研究 ， １２ １ １ １ １ １ 徐文彬 李 斌 李小斌 彭志宏 刘桂华 周秋生 （ 中南大学 冶金科学与工程学院，湖南 长沙 ； 中国铝业股份公司 山东分公司，山东 淄博 ） １ ４１００８３２ ２５５０５１ 摘 要：为避免传统氧化铬工艺所产生的含铬副产物对环境的污染，本文提出了用淀粉水热还原铬酸钠生产氧化 铬的新工艺。在对水热还原过程的反应规律及反应机理进行分析的基础上，对淀粉水热还原铬酸钠过程的动力学 进行了研究，调查了影响六价铬还原转化率的因素。结果表明，反应温度、反应物浓度和反应时间是主要因素。选 择等温、恒容、不可逆反应动力学模型来描述其反应过程，其动力学方程为： ［ （ ）］／ １３ 狉＝－犱犆狉Ⅵ 犱狋＝１３６７×１０ －１００５６６×１０００ 犚犜 ［ （ ）］［ ］，即指前因子、表观活化能和总反应级数分别为 １３ ／（ ·）、 ／ 犲 犆狉Ⅵ 犛狋 １３６７×１０ 犔 犿狅犾犺 １００５６６犽犑犿狅犾 和二级或拟二级。该反应属化学反应控制，对 （ ）和淀粉均表现为一级或拟一级。 犆狉Ⅵ 关键词：淀粉；铬酸钠；水热还原；六价铬；氧化铬；动力学 中图分类号：犜犓７９１ 酸钠进行了研究，发现在比较宽松的条件下，六价铬 引 言 的还原转化率可以达到９９％以上，这为氧化铬清洁 当前，工业生产氧化铬的方法主要有两种：重铬 生产提供了又一途径。为进一步明确来源丰富、价 酸盐与硫酸铵热分解法和铬酸酐热分解法。这两种 格低廉且可再生的淀粉还原六价铬盐生产氧化铬过 方法的基本原料都是重铬酸盐，在重铬酸盐和氧化 程的反应规律，本文对淀粉作还原剂水热还原铬酸 铬生产过程中会产生大量的含铬硫酸钠、硫酸氢钠 钠过程的动力学进行了研究。 副产品，这些副产品不能在铬盐生产系统循环利用， ［］ １ 实验部分 严重污染生态环境和危害人身健康 １。利用有机 物还原六价铬盐制备氧化铬是新兴的氧化铬清洁生 １１ 原料与仪器 产方法之一。它是利用有机物将六价铬还原成三价 四水铬酸钠为分析纯；玉米淀粉为工业级，含淀 铬，同时有机物被氧化成碳酸钠或碳酸氢钠等钠碱， 粉 ８５９％，含水 １３５％，含蛋白质等