CN104326488A - 一种硫酸钠与氯化钠生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种硫酸钠与氯化钠生产工艺，取硫酸钠和氯化钠溶液为原料液，经过与高温制硝过程中的冷凝水及高温制硝母液换热升温后，在80-150℃下高温机械压缩蒸发进行所述高温制硝，之后分离得到固体硫酸钠和所述高温制硝母液；所述高温制硝母液与所述原料液换热后，在40-60℃下进行低温机械压缩蒸发，之后分离得到固体氯化钠和低温制盐母液；所述低温制盐母液经过与高温制硝过程中的冷凝水及高温制硝母液换热升温后，循环进行所述高温机械压缩蒸发。本发明工艺过程无废液排出，具有原料适应性强、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，降低了综合能耗，延长了矿井服务年限，排污减少而更加环保。
Description
技术领域
本发明属于无机盐制备技术领域，特别是一种硫酸钠与氯化钠生产工艺。
背景技术
硫酸钠和氯化钠是普遍应用的化工原料，目前，从含有硫酸钠与氯化钠的溶液中生产固体硫酸钠和氯化钠的方法有两种，即多效蒸发制硝母液回收法和多效蒸发制硝母液排出法。然而其中多效蒸发制硝母液回收法的缺点是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，而其中多效蒸发制盐母液排出法的缺点是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，并且原料卤水消耗高、高含盐母液排入矿井后循环富集盐量影响卤水品质进而缩短矿井的使用寿命。因此，上述两种工艺均难以适应国家节能减排科学发展的政策要求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种硫酸钠与氯化钠生产工艺，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：
一种硫酸钠与氯化钠生产工艺，它包括下列步骤：
(1)取硫酸钠和氯化钠溶液为原料液，经过与高温制硝过程中的冷凝水及高温制硝母液换热升温后，在80-150℃下高温机械压缩蒸发进行所述高温制硝，之后分离得到固体硫酸钠和所述高温制硝母液；
(2)所述高温制硝母液与所述原料液换热后，在40-60℃下进行低温机械压缩蒸发，之后分离得到固体氯化钠和低温制盐母液；
(3)所述低温制盐母液经过与高温制硝过程中的冷凝水及高温制硝母液换热升温后，与新的原料液混合循环进行步骤(1)中所述高温机械压缩蒸发。
进一步的，所述原料液中各组分浓度为：硫酸钠65-355g/l，氯化钠5-265g/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，所述高温制硝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，所述原料液换热后的温度为15-145℃；所述冷凝水、高温制硝母液换热后的温度为20-150℃。
本发明的有益效果是：本发明具有原料适应性强、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，降低了综合能耗，延长了矿井服务年限，排污减少而更加环保。
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，本发明提供了一种硫酸钠与氯化钠生产工艺，它以硫酸钠和氯化钠溶液为原料液，经过与高温制硝过程中的冷凝水及高温制硝母液换热升温后，高温机械压缩蒸发进行高温制硝，之后分离得到固体硫酸钠和所述高温制硝母液；所述高温制硝母液与所述原料液换热后，进行低温机械压缩蒸发，之后分离得到固体氯化钠和低温制盐母液；所述低温制盐母液经过与高温制硝过程中的冷凝水及高温制硝母液换热升温后，与新的原料液混合循环进行上述高温机械压缩蒸发。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200m3硫酸钠和氯化钠溶液为原料液(硫酸钠310g/l，氯化钠50g/l)，将上述原料液与低温制盐母液176.17m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)一起分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后，在130℃进行高温机械压缩蒸发后分离获得硫酸钠62吨和高温制硝母液32.26m3(氯化钠310g/l、硫酸钠60g/l)；其中含硫酸钠和氯化钠溶液的原料液分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由25℃升温至130℃，高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由140℃降温至25℃。
二、高温制硝母液与原料液换热后，在45℃低温机械压缩蒸发分离得到氯化钠10吨和低温制盐母液176.17m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)；
三、低温制盐母液176.17m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后循环参与下一个上述高温机械压缩蒸发工序。
实施例2：
一、取200m3硫酸钠和氯化钠溶液为原料液(硫酸钠260g/l，氯化钠100g/l)，将上述原料液与低温制盐母液352.36m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)一起分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后，在130℃进行高温机械压缩蒸发后分离获得硫酸钠52吨和高温制硝母液64.52m3(氯化钠310g/l、硫酸钠60g/l)；其中含硫酸钠和氯化钠溶液的原料液分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由25℃升温至130℃，高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由140℃降温至25℃。
二、高温制硝母液与原料液换热后，在45℃低温机械压缩蒸发分离得到氯化钠10吨和低温制盐母液352.36m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)；
三、低温制盐母液352.36m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后循环参与下一个上述高温机械压缩蒸发工序。
实施例3：
一、取200m3硫酸钠和氯化钠溶液为原料液(硫酸钠210g/l，氯化钠150g/l)，将上述原料液与低温制盐母液528.54m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)一起分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后，在130℃进行高温机械压缩蒸发后分离获得硫酸钠52吨和高温制硝母液96.77m3(氯化钠310g/l、硫酸钠60g/l)；其中含硫酸钠和氯化钠溶液的原料液分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由25℃升温至130℃，高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由140℃降温至25℃。
二、高温制硝母液与原料液换热后，在45℃低温机械压缩蒸发分离得到氯化钠10吨和低温制盐母液528.54m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)；
三、低温制盐母液528.54m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后循环参与下一个上述高温机械压缩蒸发工序。
实施例4：
一、取200m3硫酸钠和氯化钠溶液为原料液(硫酸钠310g/l，氯化钠50g/l)，将上述原料液与低温制盐母液176.16m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)一起分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后，在80℃进行高温机械压缩蒸发后分离获得硫酸钠61吨和高温制硝母液32.25m3(氯化钠310g/l、硫酸钠60g/l)；其中含硫酸钠和氯化钠溶液的原料液分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由25℃升温至130℃，高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由140℃降温至25℃。
二、高温制硝母液与原料液换热后，在40℃低温机械压缩蒸发分离得到氯化钠10.1吨和低温制盐母液176.16m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)；
三、低温制盐母液176.16m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后循环参与下一个上述高温机械压缩蒸发工序。
实施例5：
一、取200m3硫酸钠和氯化钠溶液为原料液(硫酸钠260g/l，氯化钠100g/l)，将上述原料液与低温制盐母液350.31m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)一起分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后，在90℃进行高温机械压缩蒸发后分离获得硫酸钠51.1吨和高温制硝母液64.02m3(氯化钠310g/l、硫酸钠60g/l)；其中含硫酸钠和氯化钠溶液的原料液分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由25℃升温至130℃，高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由140℃降温至25℃。
二、高温制硝母液与原料液换热后，在50℃低温机械压缩蒸发分离得到氯化钠10.2吨和低温制盐母液350.31m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)；
三、低温制盐母液350.31m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后循环参与下一个上述高温机械压缩蒸发工序。
实施例6：
一、取200m3硫酸钠和氯化钠溶液为原料液(硫酸钠210g/l，氯化钠150g/l)，将上述原料液与低温制盐母液528.54m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)一起分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后，在150℃进行高温机械压缩蒸发后分离获得硫酸钠53吨和高温制硝母液95.77m3(氯化钠310g/l、硫酸钠60g/l)；其中含硫酸钠和氯化钠溶液的原料液分别经过与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由25℃升温至130℃，高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后温度由140℃降温至25℃。
二、高温制硝母液与原料液换热后，在60℃低温机械压缩蒸发分离得到氯化钠12.2吨和低温制盐母液528.54m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)；
三、低温制盐母液528.54m3(氯化钠287g/l、硫酸钠68g/l)与高温制硝得到的冷凝水、高温制硝母液换热后循环参与下一个上述高温机械压缩蒸发工序。
上述工艺过程中，硫酸钠和氯化钠的理论回收率为100％，产品硫酸钠质量达到国家颁布的一等品标准(含硫酸钠≥99％，Cl-≤0.35％)，产品氯化钠质量达到国家颁布的优等品标准(含氯化钠≥99.1％，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，降低了综合能耗，延长了矿井服务年限，排污减少而更加环保。
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 (6)
1.一种硫酸钠与氯化钠生产工艺，其特征在于，它包括下列步骤：
(1)取硫酸钠和氯化钠溶液为原料液，经过与高温制硝过程中的冷凝水及高温制硝母液换热升温后，在80-150℃下高温机械压缩蒸发进行所述高温制硝，之后分离得到固体硫酸钠和所述高温制硝母液；
(2)所述高温制硝母液与所述原料液换热后，在40-60℃下进行低温机械压缩蒸发，之后分离得到固体氯化钠和低温制盐母液；
(3)所述低温制盐母液经过与高温制硝过程中的冷凝水及高温制硝母液换热升温后，与新的原料液混合循环进行步骤(1)中所述高温机械压缩蒸发。
2.根据权利要求1所述的硫酸钠与氯化钠生产工艺，其特征在于：所述原料液中各组分浓度为：硫酸钠65-355g/l，氯化钠5-265g/l。
3.根据权利要求2所述的硫酸钠与氯化钠生产工艺，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所述的硫酸钠与氯化钠生产工艺，其特征在于：所述高温制硝母液中各组分浓度为：氯化钠290-335g/l、硫酸钠52-60g/l。
5.根据权利要求1所述的硫酸钠与氯化钠生产工艺，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所述的硫酸钠与氯化钠生产工艺，其特征在于：所述原料液换热后的温度为15-145℃；所述冷凝水、高温制硝母液换热后的温度为20-150℃。
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