CN110282636A - 一种机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,以含氯化钠和硫酸钠的溶液为原料液,与降温盐硝混合浆液、蒸发冷凝水换热至沸点,进入一段高温机械压缩蒸发后分离获得固体氯化钠和一段高温制盐母液;一段高温制盐母液与高温制硝母液进入二段高温机械压缩蒸发,获得高温盐硝混合浆液;高温盐硝混合浆液与低温制盐母液经过多级换热器换热得到降温盐硝混合浆液;降温盐硝混合浆液与原料液或常温水经过带夹套沉降分离器强制循环换热器降温回溶硫酸钠,进一步盐析氯化钠后固液分离获得固体氯化钠和低温制盐母液;低温制盐母液换热升温至沸点,高温机械压缩蒸发并固液分离获得固体硫酸钠和高温制硝母液;高温制硝母液参与下一循环。
Description
技术领域
本发明属于无机化工技术领域,特别是一种机械压缩蒸发分离盐硝绿色生 产工艺。
背景技术
已知的从氯化钠与硫酸钠溶液中生产氯化钠和硫酸钠的方法是采用机械 压缩蒸发制盐,进而排出制盐母液采用独立多效蒸发法分离其中盐硝,然而, 该法存在分离制盐母液中盐硝消耗大量蒸汽、蒸发效率较低、需要配置大容量 的供蒸汽锅炉等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其具有原 料适应性强、生产使用能源绿色环保、工艺过程简练可靠、综合能耗和生产成 本低、产品质量高、无三废排放等特点。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,包括下列步骤:
1)以含氯化钠和硫酸钠的溶液为原料液,该原料液与降温盐硝混合浆液、 蒸发冷凝水换热至沸点,进入一段高温机械压缩蒸发后分离获得固体氯化钠和 一段高温制盐母液;
2)将一段高温制盐母液与高温制硝母液进入二段高温机械压缩蒸发,蒸 发温度100-150℃,获得含氯化钠和硫酸钠固体的高温盐硝混合浆液;
3)将高温盐硝混合浆液与低温制盐母液经过多级换热器换热得到25-90 ℃的降温盐硝混合浆液;
4)将降温盐硝混合浆液与步骤1)中的原料液或20-40℃常温水经过带夹 套沉降分离器强制循环换热器在20-50℃降温回溶硫酸钠,进一步盐析氯化钠 后固液分离获得固体氯化钠和低温制盐母液;
5)将低温制盐母液换热升温至沸点,高温机械压缩蒸发并固液分离获得 固体硫酸钠和高温制硝母液;
6)将高温制硝母液参与下一循环步骤2)中的二段高温机械压缩蒸发制高 温盐硝混合浆液。
进一步的,所述原料液中各组分含量为NaCl 250-310g/l,Na2SO4 1.0-45g/l。
进一步的,所述降温盐硝混合浆液中含有NaCl和Na2SO4固体,以及含量 为NaCl265-300g/l,Na2SO4 55-90g/l的溶液。
进一步的,所述一段高温制盐母液中各组分含量为NaCl 300-330g/l, Na2SO4 50-60g/l。
进一步的,所述高温制硝母液中各组分含量为NaCl 300-330g/l,Na2SO4 50-60g/l。
进一步的,所述高温盐硝混合浆液含有氯化钠和硫酸钠固体,以及含量为 NaCl300-330g/l,Na2SO4 50-60g/l的溶液。
进一步的,所述低温制盐母液中各组分含量为NaCl 265-300g/l,Na2SO4 55-90g/l。
进一步的,所述步骤1)、步骤2)和步骤5)中沸点为100-150℃。
进一步的,所述步骤3)中多级换热器为1-10级。
进一步的,所述原料液中还含有浓度为0.1-5g/l的硫酸钙和/或硫酸镁。
本发明的有益效果是:本发明机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其具 有原料适应性强、生产使用能源绿色环保、工艺过程简练可靠、综合能耗和生 产成本低、产品质量高、无三废排放等特点,可以解决现有技术中机械压缩蒸 发制盐、排出制盐母液中分离盐硝消耗大量蒸汽、蒸发效率较低、需要配置大 容量的供蒸汽锅炉等问题。
附图说明
图1是本发明机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下列举若干具体实施例对本发明进行详细说明,然而其并非对本发明的 限制。
如图1所示,本发明提供一种机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,以含 氯化钠和硫酸钠的溶液为原料液,该原料液与降温盐硝混合浆液、蒸发冷凝水 换热至沸点,进入一段高温机械压缩蒸发后分离获得固体氯化钠和一段高温制 盐母液;将一段高温制盐母液与高温制硝母液进入二段高温机械压缩蒸发,蒸 发温度100-150℃,获得含氯化钠和硫酸钠固体的高温盐硝混合浆液;将高温 盐硝混合浆液与低温制盐母液经过多级换热器换热得到25-90℃的降温盐硝混 合浆液;将降温盐硝混合浆液与原料液或20-40℃常温水经过带夹套沉降分离 器强制循环换热器在20-50℃降温回溶硫酸钠,进一步盐析氯化钠后固液分离 获得固体氯化钠和低温制盐母液;将低温制盐母液换热升温至沸点,高温机械 压缩蒸发并固液分离获得固体硫酸钠和高温制硝母液;将高温制硝母液参与下 一循环的二段高温机械压缩蒸发制高温盐硝混合浆液。
实施例1:
取100m3氯化钠和硫酸钠溶液为原料液(NaCl 300g/l,Na2SO4 20g/l), 原料液与降温(温度40℃)盐硝混合浆液(NaCl和Na2SO4固体与NaCl 287g/l, Na2SO4 68g/l溶液)、蒸发冷凝水换热至沸点(沸点温度110℃)进入一段高 温机械压缩蒸发(蒸发温度110℃)后分离获得19.20吨固体氯化钠(NaCl) 和35.08m3一段高温制盐母液(NaCl 308g/l,Na2SO457g/l);35.08m3一段高 温制盐母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l)与107.24m3高温制硝母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l)进入二段高温机械压缩蒸发(蒸发温度110℃)后获得 含氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)固体的高温盐硝混合浆液(溶液NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l);高温盐硝混合浆液(含氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4) 固体、溶液NaCl 308g/l,Na2SO457g/l)与115.90m3低温制盐母液(NaCl 285g/l, Na2SO4 70g/l)经过n级(5级)换热器换热得到降温(温度40℃)盐硝混合 浆液(含氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)固体、溶液(NaCl290g/l,Na2SO4 65g/l);降温盐硝混合浆液(含氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)固体、溶 液NaCl 290g/l,Na2SO4 65g/l)与100m3原料液(NaCl 300g/l,Na2SO4 20g/l) (温度25℃)经过带夹套沉降分离器强制循环换热器降温(温度30℃)回溶 硫酸钠(Na2SO4)进一步盐析氯化钠(NaCl)后固液分离获得10.80吨固体氯 化钠(NaCl)和115.90m3低温制盐母液(NaCl285g/l,Na2SO4 70g/l);115.90m3低温制盐母液(NaCl 285g/l,Na2SO4 70g/l)换热升温至沸点(沸点温度110 ℃)高温机械压缩蒸发(蒸发温度110℃)固液分离获得2.00吨固体硫酸钠(Na2SO4)和107.24m3高温制硝母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l);107.24m3高温制硝母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l)参与下一循环二段高温机械压缩 蒸发制盐硝混合浆液工序。
实施例2:
取100m3氯化钠和硫酸钠溶液为原料液(NaCl 300g/l,Na2SO4 10g/l), 原料液与降温(温度40℃)盐硝混合浆液(NaCl和Na2SO4固体与NaCl 287g/l, Na2SO4 68g/l溶液)、蒸发冷凝水换热至沸点(沸点温度110℃)进入一段高 温机械压缩蒸发(蒸发温度110℃)后分离获得24.60吨固体氯化钠(NaCl) 和17.54m3一段高温制盐母液(NaCl 308g/l,Na2SO457g/l);17.54m3一段高 温制盐母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l)与53.62m3高温制硝母液(NaCl 308g/l, Na2SO4 57g/l)进入二段高温机械压缩蒸发(蒸发温度110℃)后获得含氯化钠 (NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)固体的高温盐硝混合浆液(溶液NaCl 308g/l, Na2SO4 57g/l);高温盐硝混合浆液(含氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4) 固体、溶液NaCl 308g/l,Na2SO457g/l)与57.95m3低温制盐母液(NaCl 285g/l, Na2SO4 70g/l)经过n级(5级)换热器换热得到降温(温度40℃)盐硝混合 浆液(含氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)固体、溶液(NaCl290g/l,Na2SO4 65g/l);降温盐硝混合浆液(含氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)固体、溶 液NaCl 290g/l,Na2SO4 65g/l)与100m3原料液(NaCl 300g/l,Na2SO4 10g/l) (温度25℃)经过带夹套沉降分离器强制循环换热器降温(温度30℃)回溶 硫酸钠(Na2SO4)进一步盐析氯化钠(NaCl)后固液分离获得5.40吨固体氯 化钠(NaCl)和57.95m3低温制盐母液(NaCl 285g/l,Na2SO4 70g/l);57.95m3低温制盐母液(NaCl 285g/l,Na2SO4 70g/l)换热升温至沸点(沸点温度110 ℃)高温机械压缩蒸发(蒸发温度110℃)固液分离获得1.00吨固体硫酸钠(Na2SO4)和53.62m3高温制硝母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l);53.62m3高温制硝母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l)参与下一循环二段高温机械压缩 蒸发制盐硝混合浆液工序。
实施例3:
取100m3氯化钠和硫酸钠溶液为原料液(NaCl 300g/l,Na2SO4 40g/l), 原料液与降温(温度40℃)盐硝混合浆液(NaCl和Na2SO4固体与NaCl 287g/l, Na2SO4 68g/l溶液)、蒸发冷凝水换热至沸点(沸点温度110℃)进入一段高 温机械压缩蒸发(蒸发温度110℃)后分离获得8.38吨固体氯化钠(NaCl)和70.18m3一段高温制盐母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l);70.18m3一段高温 制盐母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l)与214.49m3高温制硝母液(NaCl 308g/l, Na2SO4 57g/l)进入二段高温机械压缩蒸发(蒸发温度110℃)后获得含氯化钠 (NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)固体的高温盐硝混合浆液(溶液NaCl 308g/l, Na2SO4 57g/l);高温盐硝混合浆液(含氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4) 固体、溶液NaCl 308g/l,Na2SO457g/l)与231.80m3低温制盐母液(NaCl 285g/l, Na2SO4 70g/l)经过n级(5级)换热器换热得到降温(温度40℃)盐硝混合 浆液(含氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)固体、溶液(NaCl290g/l,Na2SO4 65g/l);降温盐硝混合浆液(含氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)固体、溶 液NaCl 290g/l,Na2SO4 65g/l)与100m3原料液(NaCl 300g/l,Na2SO4 20g/l) (温度25℃)经过带夹套沉降分离器强制循环换热器降温(温度30℃)回溶 硫酸钠(Na2SO4)进一步盐析氯化钠(NaCl)后固液分离获得21.65吨固体氯 化钠(NaCl)和231.80m3低温制盐母液(NaCl285g/l,Na2SO4 70g/l);231.80m3低温制盐母液(NaCl 285g/l,Na2SO4 70g/l)换热升温至沸点(沸点温度110 ℃)高温机械压缩蒸发(蒸发温度110℃)固液分离获得4.00吨固体硫酸钠(Na2SO4)和214.49m3高温制硝母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l);214.49m3高温制硝母液(NaCl 308g/l,Na2SO4 57g/l)参与下一循环二段高温机械压缩 蒸发制盐硝混合浆液工序。
上述工艺过程中,氯化钠和硫酸钠的理论回收率为100%,产品硫酸钠质 量达到国家颁布的一等品标准以上(含Na2SO4≥99%,Cl-≤0.35%),产品氯 化钠质量达到国家颁布的一等品标准以上(含NaCl≥98.5%,SO4 2-≤0.30%)。 本发明工艺过程无废液排出,具有原料适应性强、生产使用能源绿色环保、工 艺过程简练可靠、综合能耗和生产成本低、产品质量高、无三废排放等特点。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的结构作任何形 式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰,均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其特征在于,包括下列步骤:
1)以含氯化钠和硫酸钠的溶液为原料液,该原料液与降温盐硝混合浆液、蒸发冷凝水换热至沸点,进入一段高温机械压缩蒸发后分离获得固体氯化钠和一段高温制盐母液;
2)将一段高温制盐母液与高温制硝母液进入二段高温机械压缩蒸发,蒸发温度100-150℃,获得含氯化钠和硫酸钠固体的高温盐硝混合浆液;
3)将高温盐硝混合浆液与低温制盐母液经过多级换热器换热得到25-90℃的降温盐硝混合浆液;
4)将降温盐硝混合浆液与步骤1)中的原料液或20-40℃常温水经过带夹套沉降分离器强制循环换热器在20-50℃降温回溶硫酸钠,进一步盐析氯化钠后固液分离获得固体氯化钠和低温制盐母液;
5)将低温制盐母液换热升温至沸点,高温机械压缩蒸发并固液分离获得固体硫酸钠和高温制硝母液;
6)将高温制硝母液参与下一循环步骤2)中的二段高温机械压缩蒸发制高温盐硝混合浆液。
2.根据权利要求1所述的机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其特征在于:所述原料液中各组分含量为NaCl 250-310g/l,Na2SO4 1.0-45g/l。
3.根据权利要求1所述的机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其特征在于:所述降温盐硝混合浆液中含有NaCl和Na2SO4固体,以及含量为NaCl 265-300g/l,Na2SO4 55-90g/l的溶液。
4.根据权利要求1所述的机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其特征在于:所述一段高温制盐母液中各组分含量为NaCl 300-330g/l,Na2SO450-60g/l。
5.根据权利要求1所述的机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其特征在于:所述高温制硝母液中各组分含量为NaCl 300-330g/l,Na2SO4 50-60g/l。
6.根据权利要求1所述的机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其特征在于:所述高温盐硝混合浆液含有氯化钠和硫酸钠固体,以及含量为NaCl 300-330g/l,Na2SO4 50-60g/l的溶液。
7.根据权利要求1所述的机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其特征在于:所述低温制盐母液中各组分含量为NaCl 265-300g/l,Na2SO4 55-90g/l。
8.根据权利要求1所述的机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其特征在于:所述步骤1)、步骤2)和步骤5)中沸点为100-150℃。
9.根据权利要求1所述的机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其特征在于:所述步骤3)中多级换热器为1-10级。
10.根据权利要求1所述的机械压缩蒸发分离盐硝绿色生产工艺,其特征在于:所述原料液中还含有浓度为0.1-5g/l的硫酸钙和/或硫酸镁。
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