[发明专利]一种工业级元明粉制备装置和方法

说明书

本发明公开了一种工业级元明粉制备装置和方法，涉及淡盐水回收硫酸钠作为工业级元明粉领域，其特征在于，包括依次连接的膜浓缩系统、连续流盐析结晶系统、离心机及干燥机系统。其中膜浓缩系统用于对含硫酸钠的淡盐水进行提浓并排出含过饱和硫酸钠的浓缩液；连续流盐析结晶系统主要用于将膜浓缩系统排出的过饱和硫酸钠浓缩液中的硫酸钠通过盐析法并精准控制过饱和度在常温下结晶析出大颗粒硫酸钠晶体，同时利用回流设计保证元明粉的纯度，而离心机及干燥机系统用于干燥。本发明实现了连续大颗粒高纯度元明粉的制备，常温下进行设备投资小、能耗低。

技术领域

本发明涉及淡盐水回收硫酸钠作为工业级元明粉领域，尤其涉及一种工业级元明粉制备装置和方法。

背景技术

在氯碱行业上电解后淡盐水中的硫酸根必需要去除，否则会影响电解效率，早期去除淡盐水中的硫酸根主要工艺为钡法或钙盐-化学沉淀法或是膜法浓缩加冷冻工艺。

化学沉淀法投加的药剂主要是钡盐或钙盐，钡盐自身存在毒性，对环境和人都会造成很大的伤害，会导致严重的环境污染，钙盐的化学沉淀法生产中容易有硫酸钙结垢现象，堵塞管道，操作强度大，目前厂家都不再使用。

膜法浓缩加冷冻工艺是目前比较普遍采用的工艺，将硫酸钠的浓度浓缩到40-80g/L后用冷冻法将芒硝析出，但析出的芒硝带有10个结晶水，温度大于33℃，芒硝就会被自身的结晶水溶解，变成水溶液和芒硝的混合体，不好运输和储存，特别是夏天这个问题就更加突出，由于芒硝中带10个结晶水，即芒硝颗粒中含约55％的水，工业上使用起来比较受限制，所以要能将芒硝做成元明粉才能实现回用，一种做成产品的办法是通过蒸发将芒硝的结晶水去除，制成无水硫酸钠，即元明粉才可以出售。

专利CN106745093A公开了一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉的方法及所涉及的熔硝设备，这方法即通过蒸发将芒硝的结晶水去除，然而由于水的汽化热比较大，而在有高浓度的氯化钠体系中，高温加热，所采用的设备加工材料就要求更高，设备的一次投入大，能耗和运行成本很高，另外专利CN102557081A公开了一种烧碱生产过程副产芒硝的回收利用方法，这方法所用的先将冷冻芒硝加热溶解，再加入氯化钠进行盐析出元明粉，冷冻和加热过程就消耗大量能源，设备投资也高，其盐析的控制和产品的纯度和颗粒大小没有控制，批式运行，很难满足工业上连续生产的需求。

而在专利ZL201610069549.5公开了一种制备无水硫酸钠的设备和方法，ZL201711426345.3公开了一种一体化节能元明粉的回收制造方法，这是一种从盐水中低温制备无水硫酸钠-元明粉的方法，解决了以上工艺的缺点。但上述工艺中硫酸钠在加氯化钠析出运行时常出现氯化钠投加过量造成元明粉中掺混了氯化钠使产品纯度下降不能满足工业制程的需求，另外在盐析过程中氯化钠投加采用重量配比进行控制，操作误差比较大，操作过程不连续，从而会造成氯化钠加入量过大，过饱和度过大，造成系统析出大量细小的硫酸钠晶体，无法很好实现产生大颗粒元明粉，这些细小元明粉颗粒在干燥和后续使用会产生粉尘，污染环境。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种工业级元明粉制备方法，可以保证生产出高纯度和大颗粒元明粉，同时实现连续稳定运行的方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种更经济、能耗少的淡盐水脱硫酸根的方法，同时可以在常温下就可以产出大颗粒无水硫酸钠-元明粉的设备和方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种工业级元明粉制备装置，其特征在于，包括膜浓缩系统、连续流盐析结晶系统、离心机及干燥机系统，所述膜浓缩系统、连续流盐析结晶系统、离心机及干燥机系统依次连接。

进一步地，所述连续流盐析结晶系统包括洗盐混液罐、第一结晶沉降器、第一析晶罐、第二析晶罐、第二结晶沉降器、回流循环泵、第一加盐装置、第二加盐装置，所述洗盐混液罐、第一结晶沉降器、第一析晶罐、第二析晶罐、第二结晶沉降器、回流循环泵依次连接，所述第一加盐装置与所述第一析晶罐连接，所述第二加盐装置与所述第二析晶罐连接。