CN107337220A - 一种生产盐、硝混合物的方法 - Google Patents

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    • C01D5/16—Purification

Abstract

本发明公开了一种利用含硫酸钠、氯化钠的卤水经过多效蒸发生产硫酸钠和盐、硝混合物（氯化钠和硫酸钠的混合物）的工艺，适用于多效顺流蒸发和多效逆流蒸发工艺。工艺包括以下步骤：根据蒸发系统各效蒸发水量和硝、盐不同温度下的溶解度数据，通过控制进料卤水中氯化钠的浓度，得到硫酸钠及不同盐硝组成的盐、硝混合物产品。采用本工艺生产的盐、硝混合物生产成本明显低于将盐、硝产品进行机械混合形成的盐硝混合物，能满足印染行业特殊用户的需求。

Description

一种生产盐、硝混合物的方法
技术领域
本发明涉及一种利用蒸发设备直接生产出盐、硝混合物的新工艺，主要应用于含硫酸钠、氯化钠卤水的蒸发过程。
背景技术
无水硫酸钠称无水芒硝，俗称元明粉，是一种基础型化工原料。化学分子式：Na2SO4,分子量142.04，白色、无臭、有苦味的结晶或粉末，有吸湿性。主要用于水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、洗涤剂、干燥剂、促染剂、分析化学试剂、医药品、饲料等。
氯化钠，化学式NaCl,无色立方结晶或细小结晶粉末，味咸。外观是白色晶体状，易溶于水、甘油，微溶于乙醇（酒精）、液氨；不溶于浓盐酸。氯化钠在空气中有潮解性。 稳定性比较好，其水溶液呈中性，工业上一般采用电解饱和氯化钠溶液的方法来生产氢气、氯气和烧碱（氢氧化钠）及其他化工产品（一般称为氯碱工业）也可用于矿石冶炼（电解熔融的氯化钠晶体生产活泼金属钠），医疗上用来配置生理盐水，染料行业用作促染剂。
无水硫酸钠和氯化钠用于印染行业时可以减少染料在水中的溶解度而增加染料的上色力，用于调节染料对纤维的上染率，用于直接染料和活性染料中可使色泽鲜艳。由于价格和工艺方面的原因，一些特定的织物需要使用盐、硝混合物作为促染剂使用。
目前市场上用作促染剂的盐、硝混合物主要有两种生产方法,方法一：将硝盐联产得到的产品硫酸钠和氯化钠经过机械混合后得到盐、硝混合物；方法二：利用多效蒸发装置蒸发至接近氯化钠的饱和浓度，然后将氯化钠含量高的高盐母液排出蒸发系统进行收集，待高盐母液量达到一定量时再将高盐母液进入蒸发系统进行蒸发，得到盐、硝混合物。
采用本工艺生产的盐硝混合物具有成本上的明显优势，例如在硫酸钠和氯化钠的总浓度为330g/l时，采用方法一生产一吨盐、硝混合物的蒸汽消耗为1100-1150kg, 采用方法二生产一吨盐、硝混合物的蒸汽消耗为950-1000kg，采用本工艺生产一吨盐硝混合物的蒸汽消耗为850-900 kg。
发明内容
逆流蒸发时在蒸发系统的Ⅰ效、Ⅱ效或Ⅰ效蒸发析出氯化钠、硫酸钠的混合物，其余各效蒸发得到硫酸钠。
本发明的生产工艺包括以下步骤：
1、多效逆流流蒸发
（1）根据蒸发系统各效蒸发水量和硝、盐不同温度下的溶解度数据进行计算，控制进料卤水中氯化钠的浓度。
（2）从n效进料，依次转料至(n-1)效、(n-2)效、…、Ⅲ效（或Ⅱ效）硫酸钠达到饱和结晶析出，硫酸钠料浆经离心、干燥得到无水硫酸钠产品。
（3）Ⅱ效和Ⅰ效或只有Ⅰ效氯化钠和硫酸钠同时达到饱和，共同结晶析出，氯化钠和硫酸钠的混合料浆经离心、干燥后得到氯化钠和硫酸钠的混合物。
2、多效顺流蒸发
（1）根据蒸发系统各效蒸发水量和硝、盐不同温度下的溶解度数据进行计算，控制进料卤水中氯化钠的浓度。
（2）从Ⅰ效进料，依次转料至Ⅱ、Ⅲ、…、n效，Ⅰ效-(n-2)效（或n-1效）硫酸钠达到饱和结晶析出，硫酸钠料浆经离心、干燥得到无水硫酸钠产品。
（3）(n-1)效和n效或只有n效氯化钠和硫酸钠同时达到饱和，共同结晶析出，氯化钠和硫酸钠的混合料浆经离心、干燥后得到氯化钠和硫酸钠的混合物。
具体实施方案：
实施例一：
五效逆流蒸发，生蒸汽流量50t/h，Ⅰ-Ⅴ效蒸发室面积700m2，进料卤水浓度：Na2SO4:240g/l，NaCl:90g/l，进料量200 m3/ h，Ⅱ-Ⅴ效结晶析出硫酸钠，离心、干燥后硫酸钠产品主含量为99.3%；Ⅰ效结晶析出氯化钠、硫酸钠混合物，氯化钠和硫酸钠的混合料浆经离心、干燥后得到氯化钠和硫酸钠的混合物，其中氯化钠含量：82.70%，硫酸钠含量：17.30%。
实施例二：
五效逆流蒸发，生蒸汽流量50t/h，Ⅰ-Ⅴ效蒸发室面积700m2，进料卤水浓度：Na2SO4:220g/l，NaCl:110g/l，进料量200 m3/ h，Ⅲ-Ⅴ效结晶析出硫酸钠，离心、干燥后硫酸钠产品主含量为99.3%；Ⅰ效、Ⅱ效结晶析出氯化钠、硫酸钠混合物，氯化钠和硫酸钠的混合料浆经离心、干燥后得到氯化钠和硫酸钠的混合物，其中氯化钠含量：67.68%，硫酸钠含量：32.32%。
实施例三：
六效逆流蒸发，生蒸汽流量50t/h，Ⅰ-Ⅴ效蒸发室面积700m2，进料卤水浓度：Na2SO4:255g/l，NaCl:75g/l，进料量210 m3/ h，Ⅱ-Ⅴ效结晶析出硫酸钠，离心、干燥后硫酸钠产品主含量为99.3%；Ⅰ效结晶析出氯化钠、硫酸钠混合物，氯化钠和硫酸钠的混合料浆经离心、干燥后得到氯化钠和硫酸钠的混合物，其中氯化钠含量：83.11%，硫酸钠含量：16.89%。
实施例四：
五效顺流蒸发，生蒸汽流量50t/h，Ⅰ-Ⅴ效蒸发室面积700m2，进料卤水浓度：Na2SO4:250g/l，NaCl:80g/l，进料量200 m3/ h，Ⅰ -Ⅳ效结晶析出硫酸钠，离心、干燥后硫酸钠产品主含量为99.3%；Ⅴ效结晶析出氯化钠、硫酸钠混合物，氯化钠和硫酸钠的混合料浆经离心、干燥后得到氯化钠和硫酸钠的混合物，其中氯化钠含量：83.26%，硫酸钠含量：16.74%。

Claims (5)

1.一种利用含硫酸钠、氯化钠的卤水经过多效蒸发生产硫酸钠和盐硝混合物（氯化钠和硫酸钠的混合物）的工艺，其特征在于包括以下步骤：
在逆流进料时，根据蒸发系统各效蒸发水量和硝、盐不同温度下的溶解度数据，通过控制进料卤水中氯化钠的浓度，保证在n效、(n-1)效、…Ⅲ效氯化钠不断浓缩但未达到饱和，硫酸钠达到饱和结晶析出（n为多效蒸发的效数，n为5-6，下同），硫酸钠浆液经离心、干燥后得到无水硫酸钠产品，Ⅱ效、Ⅰ效硫酸钠和氯化钠同时达到饱和共同结晶析出，氯化钠和硫酸钠的混合料浆经离心、干燥后得到氯化钠和硫酸钠的混合物；或通过控制进料卤水中氯化钠的浓度，保证n效、(n-1)效、…Ⅲ效、Ⅱ效硫酸钠达到饱和结晶析出，氯化钠不断浓缩但未达到饱和，Ⅰ效硫酸钠和氯化钠同时达到饱和共同结晶析出；
在顺流进料时，根据蒸发系统各效蒸发水量和硝、盐不同温度下的溶解度数据，通过控制进料卤水中氯化钠的浓度，保证在Ⅰ效、Ⅱ效、…(n-2)效氯化钠不断浓缩但未达到饱和，硫酸钠达到饱和结晶析出，硫酸钠浆液经离心、干燥后得到无水硫酸钠产品，(n-1)效、n效硫酸钠和氯化钠同时达到饱和共同结晶析出，氯化钠和硫酸钠的混合料浆经离心、干燥后得到氯化钠和硫酸钠的混合物；或通过控制进料卤水中氯化钠的浓度，保证在Ⅰ效、Ⅱ效、…(n-2) 效、(n-1)效硫酸钠达到饱和结晶析出，氯化钠不断浓缩但未达到饱和， n效硫酸钠和氯化钠同时达到饱和共同结晶析出。
2.如权利要求1.1所述的工艺，Na2SO4含量：240-340g/l，NaCl含量：5-90g/l时，只在Ⅰ效生成盐、硝混合物，其余各效生成硫酸钠，盐、硝混合物中盐的含量为：2-85%，硫酸钠的含量为98-15%。
3.Na2SO4含量：220-280g/l，NaCl含量：90-120g/l时，Ⅰ效、Ⅱ效生成盐、硝混合物，其余各效生成硫酸钠，盐、硝混合物中盐的含量为：30-90%，硫酸钠的含量为70-10%。
4.如权利要求1.2所述的工艺，Na2SO4含量：240-340g/l，NaCl含量：5-80g/l时，只在n效生成盐、硝混合物，其余各效生成硫酸钠，盐、硝混合物中盐的含量为：2-85%，硫酸钠的含量为98-15%。
5.Na2SO4含量：220-280g/l，NaCl含量：80-115g/l时，（n-1）效、n效生成盐、硝混合物，其余各效生成硫酸钠，盐、硝混合物中盐的含量为：30-90%，硫酸钠的含量为70-10%。
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