CN104326487A - 一种氯化钠与硫酸钠生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种氯化钠与硫酸钠生产工艺，取氯化钠、硫酸钠溶液为原料液，与冷凝水换热后，高温机械压缩蒸发进行高温制盐，然后固液分离得到固体氯化钠和高温制盐母液；高温制盐母液和高温制硝母液的混合液与低温制盐母液换热后，低温机械压缩蒸发高温制硝母液和高温制盐母液的混合液，并进行固液分离得到低温制盐母液和固体氯化钠；将低温制盐母液高温机械压缩蒸发进行高温制硝，固液分离得到高温制硝母液和固体硫酸钠；高温制硝母液与高温制盐母液混合后继续与低温制盐母液换热后参与下一个循环。本发明具有原料适应性强、正常生产不需要锅炉供应蒸汽环保排污减少、综合能耗和生产成本低、产品质量高、无三废排放等特点。
Description
技术领域
本发明属于无机盐制备技术领域，特别是一种氯化钠与硫酸钠生产工艺。
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，有多效蒸发制盐母液回收法和多效蒸发制盐母液冷冻法，但其中多效蒸发制盐母液回收法存在需要配置大容量的锅炉、产生大量二氧化碳和二氧化硫等污染物等工业问题，而其中多效蒸发制盐母液冷冻法不仅存在需要配置大容量的锅炉、产生大量二氧化碳和二氧化硫等污染物等影响环境的问题，同时电能消耗高，大大提高了生产成本。因此，上述两法难以适应国家节能减排科学发展的政策要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种氯化钠与硫酸钠生产工艺，其具有原料适应性强、综合能耗和生产成本低、产品质量高、无三废排放的特点，正常生产不需要锅炉供应蒸汽，因而排污更少更加环保。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种氯化钠与硫酸钠生产工艺，它包括下列步骤：
(1)、取氯化钠、硫酸钠溶液为原料液，经过与高温制盐和高温制硝过程中得到的冷凝水换热后，在80-150℃进行高温机械压缩蒸发进行所述高温制盐，然后进行固液分离得到原料中的固体氯化钠和高温制盐母液；
(2)、所述高温制盐母液和高温制硝母液的混合液与低温制盐母液换热后，在40-60℃低温机械压缩蒸发所述高温制硝母液和所述高温制盐母液的混合液，并进行固液分离得到所述低温制盐母液和固体氯化钠；
(3)、将所述低温制盐母液在80-130℃进行高温机械压缩蒸发进行所述高温制硝，并进行固液分离得到所述高温制硝母液和固体硫酸钠；
(4)、所述高温制硝母液与所述高温制盐母液混合后继续与所述原料液换热后参与下一个循环。
进一步的，所述原料液中各组分浓度为：氯化钠280-330g/l，硫酸钠5-50g/l。
进一步的，所述原料液中还含有浓度为0-5g/l的硫酸钙和/或硫酸镁。
进一步的，所述高温制盐母液中各组分浓度为：氯化钠290-335g/l、硫酸钠52-60g/l。
进一步的，所述低温制盐母液中各组分浓度为：氯化钠275-293g/l、硫酸钠62-80g/l。
进一步的，所述高温制硝母液中各组分浓度为：氯化钠300-308g/l、硫酸钠52-60g/l。
进一步的，所述原料液经过与所述冷凝水换热后温度为15-145℃，所述冷凝水换热后温度为20-150℃；所述低温制盐母液换热后温度为40-130℃，所述高温制盐母液和所述高温制硝母液的混合液换热后温度为40-150℃。
本发明的有益效果是：本发明具有原料适应性强、综合能耗和生产成本低、产品质量高、无三废排放的特点，正常生产不需要锅炉供应蒸汽，因而排污更少更加环保。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下仅以实施例说明本发明可能的实施方式，然而并非用以限制发明所欲保护的范畴，先予叙明。
如图1所示，本发明提供一种氯化钠与硫酸钠生产工艺，取氯化钠、硫酸钠溶液为原料液，经过与高温制盐和高温制硝过程中得到的冷凝水换热后，进行高温机械压缩蒸发进行所述高温制盐，然后进行固液分离得到原料中的固体氯化钠和高温制盐母液；所述高温制盐母液和高温制硝母液的混合液与低温制盐母液换热后，低温机械压缩蒸发所述高温制硝母液和所述高温制盐母液的混合液，并进行固液分离得到所述低温制盐母液和固体氯化钠；将所述低温制盐母液进行高温机械压缩蒸发进行所述高温制硝，并进行固液分离得到所述高温制硝母液和固体硫酸钠；所述高温制硝母液与所述高温制盐母液混合后继续与所述低温制盐母液换热后参与下一个循环。以下即举若干具体实施例，对本发明进行进一步说明。
实施例1：
一、取300m3氯化钠、硫酸钠溶液为原料液(氯化钠300g/l，硫酸钠15g/l)，将上述原料液经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后进行高温机械压缩蒸发，蒸发温度110℃，然后进行固液分离得到原料中的氯化钠62.31吨和高温制盐母液86.54m3(氯化钠320g/l、硫酸钠52g/l)；所述原料液300m3(氯化钠300g/l，硫酸钠15g/l)经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后温度由25℃升温至110℃，高温制盐母液和高温制硝得到的冷凝水换热温度由120℃降温至25℃；
二、低温制盐母液259.32m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)与高温制盐母液和高温制硝母液的混合液329.76m3(氯化钠310g/l、硫酸钠53g/l)换热，低温制盐母液换热温度由45℃升温至100℃，高温制盐母液和高温制硝母液混合液换热温度由110℃降温至45℃；
三、低温机械压缩蒸发高温制盐母液和高温制硝母液混合液329.76m3(氯化钠310g/l、硫酸钠53g/l)并进行固液分离得到低温制盐母液259.32m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)和氯化钠27.69吨，蒸发温度45℃；
四、低温制盐母液259.32m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)高温机械压缩蒸发并进行固液分离得到高温制硝母液243.22m3(氯化钠306g/l、硫酸钠54g/l)和硫酸钠4.5吨，蒸发温度为100℃；
五、高温制硝母液与高温制盐母液混合液329.76m3(氯化钠310g/l、硫酸钠53g/l)继续与低温制盐母液259.32m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)换热后参与下循环生产工序。
实施例2：
一、取300m3氯化钠、硫酸钠溶液为原料液(氯化钠295g/l，硫酸钠20g/l)，将上述原料液经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后进行高温机械压缩蒸发，蒸发温度115℃，然后进行固液分离得到原料中的氯化钠52.05吨和高温制盐母液113.21m3(氯化钠322g/l、硫酸钠53g/l)；原料液300m3(氯化钠295g/l，硫酸钠20g/l)经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后温度由25℃升温至115℃，高温制盐母液和高温制硝得到的冷凝水换热温度由125℃降温至25℃；
二、低温制盐母液304.48m3(氯化钠285g/l、硫酸钠70g/l)与高温制盐母液和高温制硝母液的混合液402.01m3(氯化钠311g/l、硫酸钠53.5g/l)换热，低温制盐母液换热温度由43℃升温至100℃，高温制盐母液和高温制硝母液混合液换热温度由115℃降温至43℃；
三、低温机械压缩蒸发高温制盐母液和高温制硝母液混合液396.79m3(氯化钠311g/l、硫酸钠53.5g/l)并进行固液分离得到低温制盐母液304.48m3(氯化钠285g/l、硫酸钠70g/l)和氯化钠36.45吨，蒸发温度43℃；
四、低温制盐母液304.48m3(氯化钠285g/l、硫酸钠70g/l)高温机械压缩蒸发并进行固液分离得到高温制硝母液283.58m3(氯化钠306g/l、硫酸钠54g/l)和硫酸钠6.0吨，蒸发温度为100℃；
五、高温制硝母液与高温制盐母液混合液396.79m3(氯化钠311g/l、硫酸钠53.5g/l)继续与低温制盐母液304.48m3(氯化钠285g/l、硫酸钠70g/l)换热后参与下循环生产工序。
实施例3：
一、取300m3氯化钠、硫酸钠溶液为原料液(氯化钠290g/l，硫酸钠25g/l)，将上述原料液经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后进行高温机械压缩蒸发，蒸发温度120℃，然后进行固液分离得到原料中的氯化钠42.68吨和高温制盐母液136.36m3(氯化钠325g/l、硫酸钠55g/l)；原料液300m3(氯化钠290g/l，硫酸钠25g/l)经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后温度由25℃升温至120℃，高温制盐母液和高温制硝得到的冷凝水换热温度由130℃降温至25℃；
二、低温制盐母液340.00m3(氯化钠283g/l、硫酸钠72g/l)与高温制盐母液和高温制硝母液的混合液450.80m3(氯化钠312g/l、硫酸钠54.0g/l)换热，低温制盐母液换热温度由41℃升温至100℃，高温制盐母液和高温制硝母液混合液换热温度由120℃降温至41℃；
三、低温机械压缩蒸发高温制盐母液和高温制硝母液混合液450.80m3(氯化钠312g/l、硫酸钠54.0g/l)并进行固液分离得到低温制盐母液340.00m3(氯化钠283g/l、硫酸钠72g/l)和氯化钠44.32吨，蒸发温度41℃；
四、低温制盐母液340.00m3(氯化钠283g/l、硫酸钠72g/l)高温机械压缩蒸发并进行固液分离得到高温制硝母液314.44m3(氯化钠306g/l、硫酸钠54g/l)和硫酸钠7.50吨，蒸发温度为100℃；
五、高温制硝母液与高温制盐母液混合液450.80m3(氯化钠311g/l、硫酸钠53.5g/l)继续与低温制盐母液340.00m3(氯化钠283g/l、硫酸钠72g/l)换热后参与下循环生产工序。
实施例4：
一、取300m3氯化钠、硫酸钠溶液为原料液(氯化钠300g/l，硫酸钠15g/l)，将上述原料液经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后进行高温机械压缩蒸发，蒸发温度80℃，然后进行固液分离得到原料中的氯化钠61.31吨和高温制盐母液86.54m3(氯化钠320g/l、硫酸钠52g/l)；所述原料液300m3(氯化钠300g/l，硫酸钠15g/l)经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后温度由25℃升温至110℃，高温制盐母液和高温制硝得到的冷凝水换热温度由120℃降温至25℃；
二、低温制盐母液259.32m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)与高温制盐母液和高温制硝母液的混合液329.76m3(氯化钠310g/l、硫酸钠53g/l)换热，低温制盐母液换热温度由45℃升温至100℃，高温制盐母液和高温制硝母液混合液换热温度由110℃降温至45℃；
三、低温机械压缩蒸发高温制盐母液和高温制硝母液混合液329.76m3(氯化钠310g/l、硫酸钠53g/l)并进行固液分离得到低温制盐母液259.32m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)和氯化钠27.59吨，蒸发温度40℃；
四、低温制盐母液259.32m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)高温机械压缩蒸发并进行固液分离得到高温制硝母液243.22m3(氯化钠306g/l、硫酸钠54g/l)和硫酸钠4.4吨，蒸发温度为80℃；
五、高温制硝母液与高温制盐母液混合液329.76m3(氯化钠310g/l、硫酸钠53g/l)继续与低温制盐母液259.32m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)换热后参与下循环生产工序。
实施例5：
一、取300m3氯化钠、硫酸钠溶液为原料液(氯化钠295g/l，硫酸钠20g/l)，将上述原料液经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后进行高温机械压缩蒸发，蒸发温度90℃，然后进行固液分离得到原料中的氯化钠52.04吨和高温制盐母液113.21m3(氯化钠322g/l、硫酸钠53g/l)；原料液300m3(氯化钠295g/l，硫酸钠20g/l)经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后温度由25℃升温至115℃，高温制盐母液和高温制硝得到的冷凝水换热温度由125℃降温至25℃；
二、低温制盐母液304.48m3(氯化钠285g/l、硫酸钠70g/l)与高温制盐母液和高温制硝母液的混合液402.01m3(氯化钠311g/l、硫酸钠53.5g/l)换热，低温制盐母液换热温度由43℃升温至100℃，高温制盐母液和高温制硝母液混合液换热温度由115℃降温至43℃；
三、低温机械压缩蒸发高温制盐母液和高温制硝母液混合液396.79m3(氯化钠311g/l、硫酸钠53.5g/l)并进行固液分离得到低温制盐母液304.48m3(氯化钠285g/l、硫酸钠70g/l)和氯化钠36.44吨，蒸发温度50℃；
四、低温制盐母液304.48m3(氯化钠285g/l、硫酸钠70g/l)高温机械压缩蒸发并进行固液分离得到高温制硝母液283.58m3(氯化钠306g/l、硫酸钠54g/l)和硫酸钠5.9吨，蒸发温度为90℃；
五、高温制硝母液与高温制盐母液混合液396.79m3(氯化钠311g/l、硫酸钠53.5g/l)继续与低温制盐母液304.48m3(氯化钠285g/l、硫酸钠70g/l)换热后参与下循环生产工序。
实施例6：
一、取300m3氯化钠、硫酸钠溶液为原料液(氯化钠290g/l，硫酸钠25g/l)，将上述原料液经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后进行高温机械压缩蒸发，蒸发温度150℃，然后进行固液分离得到原料中的氯化钠43.68吨和高温制盐母液136.36m3(氯化钠325g/l、硫酸钠55g/l)；原料液300m3(氯化钠290g/l，硫酸钠25g/l)经过与高温制盐和高温制硝得到的冷凝水换热后温度由25℃升温至120℃，高温制盐母液和高温制硝得到的冷凝水换热温度由130℃降温至25℃；
二、低温制盐母液340.00m3(氯化钠283g/l、硫酸钠72g/l)与高温制盐母液和高温制硝母液的混合液450.80m3(氯化钠312g/l、硫酸钠54.0g/l)换热，低温制盐母液换热温度由41℃升温至100℃，高温制盐母液和高温制硝母液混合液换热温度由120℃降温至41℃；
三、低温机械压缩蒸发高温制盐母液和高温制硝母液混合液450.80m3(氯化钠312g/l、硫酸钠54.0g/l)并进行固液分离得到低温制盐母液340.00m3(氯化钠283g/l、硫酸钠72g/l)和氯化钠44.52吨，蒸发温度60℃；
四、低温制盐母液340.00m3(氯化钠283g/l、硫酸钠72g/l)高温机械压缩蒸发并进行固液分离得到高温制硝母液314.44m3(氯化钠306g/l、硫酸钠54g/l)和硫酸钠7.60吨，蒸发温度为130℃；
五、高温制硝母液与高温制盐母液混合液450.80m3(氯化钠311g/l、硫酸钠53.5g/l)继续与低温制盐母液340.00m3(氯化钠283g/l、硫酸钠72g/l)换热后参与下循环生产工序。
上述工艺过程中，氯化钠和硫酸钠的理论回收率为100％，产品氯化钠质量达到国家颁布的优等品标准(含NaCl≥99.1％，SO4 2-≤0.30％)，产品硫酸钠质量达到国家颁布的一等品标准(含Na2SO4≥99％，Cl-≤0.35％)。工艺过程无废液排出，具有原料适应性强、正常生产不需要锅炉供应蒸汽环保排污减少、综合能耗和生产成本低、产品质量高、无三废排放等特点。
本发明是以所述的权利要求所限定的。但基于此，本领域的普通技术人员可以做出种种显然的变化或改动，都应在本发明的主要精神和保护范围之内。
Claims (7)
1.一种氯化钠与硫酸钠生产工艺，其特征在于，它包括下列步骤：
(1)、取氯化钠、硫酸钠溶液为原料液，经过与高温制盐和高温制硝过程中得到的冷凝水换热后，在80-150℃进行高温机械压缩蒸发进行所述高温制盐，然后进行固液分离得到原料中的固体氯化钠和高温制盐母液；
(2)、所述高温制盐母液和高温制硝母液的混合液与低温制盐母液换热后，在40-60℃低温机械压缩蒸发所述高温制硝母液和所述高温制盐母液的混合液，并进行固液分离得到所述低温制盐母液和固体氯化钠；
(3)、将所述低温制盐母液在80-130℃进行高温机械压缩蒸发进行所述高温制硝，并进行固液分离得到所述高温制硝母液和固体硫酸钠；
(4)、所述高温制硝母液与所述高温制盐母液混合后继续与所述低温制盐母液换热后参与下一个循环。
2.根据权利要求1所述的氯化钠与硫酸钠生产工艺，其特征在于：所述原料液中各组分浓度为：氯化钠280-330g/l，硫酸钠5-50g/l。
3.根据权利要求2所述的氯化钠与硫酸钠生产工艺，其特征在于：所述原料液中还含有浓度为0-5g/l的硫酸钙和/或硫酸镁。
4.根据权利要求1所述的氯化钠与硫酸钠生产工艺，其特征在于：所述高温制盐母液中各组分浓度为：氯化钠290-335g/l、硫酸钠52-60g/l。
5.根据权利要求1所述的氯化钠与硫酸钠生产工艺，其特征在于：所述低温制盐母液中各组分浓度为：氯化钠275-293g/l、硫酸钠62-80g/l。
6.根据权利要求1所述的氯化钠与硫酸钠生产工艺，其特征在于：所述高温制硝母液中各组分浓度为：氯化钠300-308g/l、硫酸钠52-60g/l。
7.根据权利要求1所述的氯化钠与硫酸钠生产工艺，其特征在于：所述原料液经过与所述冷凝水换热后温度为15-145℃，所述冷凝水换热后温度为20-150℃；所述低温制盐母液换热后温度为40-130℃，所述高温制盐母液和所述高温制硝母液的混合液换热后温度为40-150℃。
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