一种同时得到两种不同含量的工业无水硫酸钠生产方法

摘要

一种同时得到两种不同含量的工业无水硫酸钠生产方法，所述高含量是Na2SO4含量在99.0％以上，所述低含量是Na2SO4含量在70.0％～90.0％，其特点是：在同一生产流程线上同时得到两种不同含量的产品，即第一、二效蒸发罐生产高含量工业无水硫酸钠，第三效蒸发罐生产低含量工业无水硫酸钠。原料采用来自采矿区经过硝水净化工序处理的精硝水。第一、二效蒸发罐共同产生的高含量工业无水硫酸钠与第三效蒸发罐产生的低含量工业无水硫酸钠分别进入两套离心脱水、干燥、筛分系统，再经包装分别得到两种不同含量的产品，生产连续稳定运行，热能损失小，汽电达到平衡，有效生产时间浪费减少。

权利要求

1.一种同时得到两种不同含量的工业无水硫酸钠生产方法，其特征是：利用现有五效外加热式强制循环真空蒸发生产线，先从矿井中提取原硝水，经过硝水处理变为杂质很少的精硝水；再用泵将精硝水输送至第五效蒸发罐蒸发，再转入第四效蒸发罐蒸发，然后用泵将浓缩后的精硝水输送至第一、二效蒸发罐，结晶出来的物料送入硝浆桶后经离心脱水、干燥筛分、定量包装成Na2SO4含量在99.0％以上的高含量工业无水硫酸钠，最后经检验合格后作为成品入库；同时第一、第二效蒸发罐产生的母液在母液桶内处理后，用泵输送至第三效蒸发罐内蒸发浓缩，结晶出来的物料送入另一硝桶内，然后经离心脱水、干燥筛分、定量包装成Na2SO4含量在70.0％-90.0％的低含量工业无水硫酸钠成品，最后经检验合格后作为成品入库。

2.根据权利要求1所述同时得到两种不同含量的工业无水硫酸钠生产方法，其特征是：第一蒸发罐的加热室表压力为0.293Mpa，料液温度128℃，第二蒸发罐的加热室表压力为0.115Mpa，料液温度107℃，第三效蒸发罐的加热室表压力为0.009Mpa，料液温度87℃，第五效蒸发罐的加热室表压力为-0.097Mpa，料液温度43.5℃，各效蒸发罐的传热面积为1100m2。

说明书

【技术领域】本发明是一种同时得到两种不同含量的工业无水硫酸钠生产方法，属化工技术领域。

【背景技术】所谓高含量的工业无水硫酸钠是Na2SO4含量在99.0％以上，制硝行业中一般将含量高且颗粒细而均匀的工业无水硫酸钠称为元明粉，它是洗涤行业、玻璃制品行业、皮革印染等行业的重要原料；低含量是一种Na2SO4含量只有70.0～90.0％的普通工业无水硫酸钠，可应用于一些硫酸钠纯度要求不高的行业如漂染行业、墙体材料等方面。以往这两种产品都是单独生产，不能在同一条生产线上同时得到。高含量的工业无水硫酸钠是采用五效外加热式强制循环真空蒸发生产工艺，原料采用来自采矿区经过硝水处理工序净化(除去钙、镁等杂质)的精硝水。精硝水进入五效真空蒸发系统，蒸发系统所用加热蒸汽为来自热电锅炉的低压饱和蒸汽，经过蒸发、浓缩、结晶后排放到硝浆桶内，再经离心脱水、干燥、筛分、包装得到高含量的工业无水硫酸钠；在生产高含量的工业无水硫酸钠过程中，当蒸发罐内NaCl浓度达到一定程度(80～90g/l)后必须排放贮存至露天母液池中，这样才可以保证生产出来的产品既符合GB/T6009-2003国家标准I类品要求，又满足用户要求，即产品Na2SO4的含量在99.0％以上，NaCl的含量在0.35％以下，否则产品质量将会受到影响。低含量工业无水硫酸钠生产是当露天母液池内母液贮存满后必须停止使用矿区输送过来的经过硝水处理工序净化的精硝水，直接使用露天母液池内的含NaCl较高的母液，其生产工艺和方式与高含量的工业无水硫酸钠生产方式相同，生产出来的产品亦符合GB/T6009-2003国家标准III类品要求和特殊用户需要求，其Na2SO4含量较低，一般只有70.0～90.0％。因此在一条生产线上只能是高含量和低含量工业无水硫酸钠交替生产，往复循环。这种在一条生产线上交替生产两种产品的方法，有如下缺陷：

1.能源损失大，在生产高含量的工业无水硫酸钠产品时必须排放一部分被浓缩后的含NaCl较高的母液，母液排放温度在80～90℃，这些温度较高的母液需贮存一段时间，其温度自然会冷却下来，直至环境温度，这样一个生产周期损失的能源很大，经估算每天损失的能源折合成标煤约3.7t，每个生产周期约40天，每个生产周期损失的能源折合成标煤近150t。

2.生产控制较困难，一方面生产工业无水硫酸钠时所用原料为采矿区的经过硝水处理工序净化(除去钙、镁等杂质)的精硝水，生产所产生的废水进入废水池后经高压离心泵输送入废井内方可达到平衡，而生产低含量工业无水硫酸钠时不需要采矿区的硝水，生产所产生的废水不能外排，否则会污染环境，也不能输送入废井内，只能暂时贮存于贮罐内，但贮罐内贮量有限，因此很难控制；另外生产低含量的工业无水硫酸钠时产量较生产高含量的工业无水硫酸钠时偏低，造成汽电不平衡，需排空一部分生蒸汽，浪费大量能源，同时还造成噪声污染。另一方面，低含量的工业无水硫酸钠生产完毕转换到高含量的工业无水硫酸钠生产时，必须先排放蒸发罐内的剩余母液，再用白水涮罐，涮罐水不能外排，必须回收入废水池，然后重新加入精硝水进行生产，浪费有效生产时间。

3.对设备的腐蚀加大，由于低含量的工业无水硫酸钠中NaCl含量较高，而原设计是专为生产高含量的工业无水硫酸钠而设计，故设备材质选型时只考虑适合于Na2SO4生产的材料而未考虑同时还适合于NaCl的材料。

【发明内容】为了克服上述在同一条生产线上交替生产两种产品时的缺陷，本发明提供同一条生产线上同时得到两种不同含量的工业无水硫酸钠生产方法即同时得到高含量(Na2SO4含量在99.0％以上)和低含量(Na2SO4含量在70.0％～90.0％)工业无水硫酸钠两种产品的生产方法，以减少能源和资源浪费，提高生产率。

为解决其技术问题，本发明采用的技术方案是：利用现有五效外加热式强制循环真空蒸发生产线，先从矿井中提取原硝水，经过硝水处理变为杂质很少的精硝水；再用泵将精硝水输送至第五效蒸发罐蒸发，再转入第四效蒸发罐蒸发，然后用泵将浓缩后的精硝水输送至第一、二效蒸发罐，结晶出来的物料送入硝浆桶后经离心脱水、干燥筛分、定量包装成高含量的工业无水硫酸钠，最后经检验合格后作为成品入库；同时第一、二效蒸发罐产生的母液在母液桶内处理后，用泵输送至第三效蒸发罐内蒸发浓缩，结晶出来的物料送入另一硝浆桶，然后经离心脱水，干燥筛分，定量包装成低含量的工业无水硫酸钠成品，最后经检验合格后，作为成品入库。

本发明与现有技术相比，有如下的有益效果：

1.因为本发明所述生产方法是仍然采用现有生产工业无水硫酸钠的五效外加热式强制循环真空蒸发工艺，原料是来自矿井的硝水，经净化工艺处理除去钙、镁等杂质后成为精硝水，精硝水进入第五效真空蒸发系统，浓缩后输送至第四效蒸发罐内，然后转料至第一、第二效蒸发罐内，除将浓缩结晶的物料转经一套离心脱水，干燥筛分，定量包装生产工艺得到高含量工业无水硫酸钠外，第一、第二效蒸发罐还将产生的含NaCl较高的母液，排放到第三效蒸发罐，蒸发浓缩，再经另一套离心脱水、干燥筛分、定量包装生产工艺得到低含量工业无水硫酸钠产品。这样一个生产线上同时生产可得到两个不同含量的产品，而且生产是连续、稳定的，避免了原生产方法当母液桶灌满后，必须停止生产高含量产品，再加入降温至环境温度的母液。这样既可节约大量能源，又可减少有效生产时间浪费。

2.可避免现有生产方法中生产低含量的工业无水硫酸钠废水含盐量较高，既不能排放于自然界，否则会污染环境，又不能排放回矿井，否则会造成矿井硝水的含盐量较高，因此只能贮存在母液桶中，造成生产调节困难，同时还可避免因低含量工业无水硫酸钠生产产量减少，造成气、电不平衡，需经常排放掉一部分生蒸气，既造成能源浪费又要造成燥声污染的弊端。

3.采用该生产工艺和方法生产两个不同含量的产品后工序所需要设备如硝浆桶、离心脱水、干燥筛分及定量包装是两套独立的设备，因此可选不同的材料制作，避免造成材质腐蚀和设备使用寿命短的缺陷，有利于降低生产成本。

【附图说明】下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

附图是本发明的生产工艺流程方框图。

【具体实施方式】参照附图：下面介绍申请人实施的一种同时得到两种不同含量的工业无水硫酸钠生产方法，它包括如下步骤：1、提取原硝水：用高压离心泵从矿井提取作为原料的原硝水；2、采用物理方法进行硝水处理2除去原硝水中所含的钙、镁等杂质，得到精硝水；3、将精硝水送入精硝水桶3贮存；4、用离心泵将精硝水桶中的精硝水送入第五效蒸发罐4，其中第五效蒸发罐的蒸发室压力-0.097MPa(表)，料液温度43.5℃，各效蒸发罐的传热面积为1100m2；采用外加热式强制循环真空蒸发工艺，将精硝水浓缩；5、将经第五效蒸发后的浓缩精硝水送入第四效蒸发罐5进一步蒸发浓缩；6、将经第四效蒸发浓缩后的物料送至第一、二效蒸发罐6，在饱和蒸汽12的压力作用下，使浓缩物料沉淀分离出结晶体和母液，其中第一效蒸发罐的加热室压力0.293MPa(表)，料液温度128℃，第二效蒸发罐的加热室压力0.115MPa(表)，料液温度107℃；7、将第一、二效蒸发罐中沉淀的结晶体送入硝浆桶7贮存，中转；8、用离心泵将精浆桶7中的物料输送至离心机脱水8，再经干燥筛分9和定量包装10工序后，得到高含量工业无水硫酸钠，最后送高含量的工业无水硫酸钠成品仓库11贮存；9、同时将第一、二效蒸发罐6的母液放入母液桶13中转，贮存；10、将母液桶13中的母液，用离心泵送入第三效蒸发罐14，进行蒸发浓缩液并经硝浆桶15暂存、离心机脱水16、干燥筛分17和定量包装18工序后，得到低含量的工业无水硫酸钠，最后送入低含量工业无水硫酸钠成品仓库19，贮存，其中第三效蒸发罐的加热室压力0.009MPa(表)，料液温度87℃。