眉山市金利化工有限公司

（一）工业无水硫酸钠国家标准

我国目前工业无水硫酸钠标准编号为：GB/T6009-2014，本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

工业无水硫酸钠按用途分为三类: 

Ⅰ类:主要用于印染，合成洗涤剂，维尼纶。 

Ⅱ类；主要用于玻璃，染料，造纸等工业。 

Ⅲ类；主要用于无机盐工业原料等。
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GB/T6009-2014代替GB/T6009—2003《工业无水硫酸钠》主要技术变化如下:

———对产品的技术要求进行了调整,提高了Ⅰ类优等品的要求,同时增加产品水溶液(50g/L)的pH要求;

———钙和镁含量的测定方法中增加了原子吸收法;

———氯化物含量的测定中增加了银量法;

———增加了pH的测定方法。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:———GB6009—1985、GB/T6009—1992、GB/T6009—2003 

芒硝热融脱水制元明粉蒸发结晶技术

1、选型

本工艺主体蒸发设备采用强制外循环三效蒸发器，设备具有运行稳定、便于操作、能耗合理的特点。由于硫酸钠溶液具有一定的腐蚀性，为提高设备使用寿命，建议蒸发器主材质采用304不锈钢材质。
2、工作原理

由于芒硝在70~80℃会失去结晶水，因此选用热融、蒸发结晶、离心分离、流化床干燥工艺。首先将十水硫酸钠由皮带输送机提升至定量加料器料仓，并通过定量加料器均匀加入热融罐内，通过热融罐外置加热器换热使温度维持在70~80℃，其中部分硫酸钠溶解于自身的结晶水中，形成饱和溶液，即得无水硫酸钠晶体和过饱和硫酸钠溶液的晶浆混合液，晶浆混合液由转料泵送至稠厚器；稠厚器的上清液经经三效并流蒸发结晶后，进离心机固液分离、流化床干燥后即得无水硫酸钠成品，成品进入称重、包装工序。过滤后的母液则转入母液罐后重新泵送至蒸发器继续参与蒸发、结晶。整个工艺过程连续进料连续出料。

主要设备

1、热融罐

根据芒硝的性质，在70~80℃将失去10个结晶水，所以首先需将固体芒硝从常温加热至70~80℃，并使其充分受热溶解，需要足够加热面积及高传热效率的热融设备。

根据处理量进行计算后，选择合理体积及足够换热面积的热融器设备一套。

2、蒸发器

本工艺采用强制外循环三效蒸发器，具有清洗简单、传热系数高，蒸发强度大、不容易结壁、便于操作的特点。

3、稠厚器与母液罐



稠厚器既可以起到消除硫酸钠浓缩晶浆过饱和度、使晶体进一步长大的作用，同时，也可以起到离心机及前序溶解罐来料的缓冲作用。为了防止固体物理在底部堆积，稠厚器设置有搅拌器系统。



母液罐即可以作为离心母液的存储罐又可以起到从稠厚器上部所来清液的缓冲作用，母液罐需伴热、搅拌。



4、离心机



固液分离工序，建议选用活塞推料离心机，设备操作简便、自动化程度高、劳动强度低。



5、流化床干燥机



离心分离后的固体由加料器输送至振动流化床干燥机，热源采用蒸汽换热后的热风，经流化床干燥机干燥、旋风除尘后得到干燥的产品。



6、真空系统及离心泵



真空泵可选用水环真空泵，冷凝器为间接冷凝器，可以单独回收处理蒸发出的冷凝水。



离心泵采用热水化工流程泵 

硫酸钠（Na2SO4）是硫酸根与钠离子化和生成的盐，溶于水且其水溶液呈中性。暴露于空气容易吸水生成十水合硫酸钠，在 241℃时硫酸钠会转变成六方型结晶。纯度高且颗粒细的无水硫酸钠称为元明粉，十水合硫酸钠俗称芒硝。

在盐化工、氯碱化工、煤化工、湿法冶炼、制药等行业，经常会遇到同时含有氯化钠、硫酸钠组分的混合溶液或废水。针对不同工况，通常采取下列几种处理工艺：

一、通过直接蒸发结晶得氯化钠与硫酸钠的混盐。



二、冷冻脱硝得十水硫酸钠，含有大量氯化钠及少量氯化钠的母液去电解生产烧碱，芒硝熔融后蒸发得到纯度较高的无水硫酸钠。



三、盐硝联产，高温蒸发得硫酸钠，母液低温蒸发得氯化钠，部分母液外排；或高温得到氯化钠，母液低温蒸发得到无水硫酸钠，部分母液外排。



四、盐硝联产，高温蒸发得到无水硫酸钠，冷冻结晶析出芒硝与二水氯化钠的复盐，复盐熔融后返回原液池蒸发后重新得到无水硫酸钠；纯度较高的氯化钠母液蒸发得到氯化钠晶体，离心后的母液部分外排处理。



在工艺选择上，******种工艺***简单，但仅得到混盐，经济价值不高。该工艺适合于除含氯化钠及硫酸钠外含含有大量其他影响氯化钠与硫酸钠产品纯度的杂质，难以进行有效分离的工况，近些年化工厂的综合含盐废水该工艺应用广泛。



******种工艺相对简单，能得到较高纯度的芒硝并分离纯度较高的氯化钠溶液，该工艺尤其适用于氯化钠及硫酸钠含量均较高的工况，在氯碱工业应用***为广泛，国内浙江嘉化、泰山盐化、鲁西化工等众多氯碱企业均采用该工艺。缺点是芒硝储存与运输不方便，需要热融后重新蒸发得到无水硫酸钠，而芒硝的结晶热与溶解热都较大，需要消耗较多的冷量及蒸汽，能耗相对较高。



第三种两段工艺均为蒸发过程，能耗较******种要高，但是能够有效分离氯化钠和硫酸钠产品。同时要求其他杂质含量较少，否则会偏离相图区域影响***终氯化钠与硫酸钠的纯度，增大母液的外排量。该工艺早期由瑞士苏尔寿公发成功并在八十年代引进国内，在盐湖化工领域得到了广泛推广，国内山西南风集团等***早在国内应用，为成熟工艺。近年随着MVR蒸发结晶技术工艺的成熟，低运行成本使得该工艺得到了更为广泛的应用。



第四种工艺为蒸发、冷冻、蒸发三段工艺，虽然总体能耗较第三种要高，但能得到纯度更高的无水硫酸钠和氯化钠。其中无论高温蒸发工段还是低温蒸发工段均为非常成熟的工艺，而冷冻结晶在上述介绍的氯碱化工盐水脱硝、锂盐脱硝及其他连续冷冻结晶领域也得到了广泛的应用，如四川天齐锂业、山西枣庄中科化学等。



由上述分析可以看出，每种工艺都有各自的优缺点，也都是非常成熟的工艺。只是需要根据不同工况、要求进行相应***合理的的工艺选择