一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉的装置及所涉及的熔硝设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉的装置及所涉及的熔硝设备，该装置通过引入熔硝液、配合熔硝单元、升温单元、盐析结晶器、固液分离器等实现了十水芒硝脱水生产元明粉的目的。所采用的熔硝设备包括：熔硝槽和溶硝器，格栅将熔硝槽内腔分为固相区和熔融区，溶硝器与熔融区的下部相连通，熔硝液一路进入熔融区内熔融十水芒硝；另一路进入溶硝器内与自熔融区沉降的硝浆混熔。本实用新型专利技术创造性地把本工艺与整个氯碱系统融合在一起，为氯碱企业烧碱、精制盐、元明粉联产，地下廉价的高SO

A device in chlor alkali production ten water sodium sulfate and mirabilite dehydration melting denitration equipment involved

The utility model provides a device in chlor alkali production ten water sodium sulfate and mirabilite dehydration melting denitration equipment involved, the device through the introduction of molten nitrate solution, with the molten nitrate unit, heating unit, salting out crystallizer, solid-liquid separator to achieve ten water mirabilite dehydration production to the yuan and Ming powder. Melting denitration equipment used include: molten nitrate and dissolved nitrate trough, the grid will be divided into molten nitrate cavity solid zone and melting zone, the lower part of the melt zone and nitrate solution is communicated with a liquid molten nitrate into molten in melting area of ten water mirabilite; another way into the miscible melt and nitrate since the melting zone of nitrate slurry sedimentation device. The utility model creatively in the process and the whole system of chlor alkali fused together for chlor alkali enterprises of refined salt, caustic soda, sodium sulfate production, underground and cheap SO

【技术实现步骤摘要】
一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉的装置及所涉及的熔硝设备
本技术属于无机盐分离
，具体涉及一种离子膜烧碱生产中，把膜法脱硝分离出的十水芒硝经熔融、加热、盐析结晶分离、回收硝盐共饱和溶液冷冻脱硝、去氯碱生产系统生产烧碱等过程的十水芒硝脱水加工工艺。
技术介绍
离子膜法电解食盐水生产烧碱所采用的原材料中均含有Na2SO4作为伴生物质始终存在于原盐中。在淡盐水脱氯过程中还要加入一定的Na2SO3作为还原剂还原淡盐水中的游离氯，又要生成少量的Na2SO4。离子膜法电解食盐水生产烧碱时，在盐水循环过程中Na2SO4会逐渐积累影响氯化钠的溶解度，进而会降低电解的电流效率，使生产不能高效正常运行，作为有害杂质必须除去。随着淡盐水膜法除硝技术的推广使用，在氯碱生产企业中逐渐淘汰钡法（Ba2++SO42--=BaSO4↓）除SO42-技术由先进的膜法除硝技术所替代。膜法除硝技术把淡盐水分离成浓硝盐水及贫硝盐水，贫硝盐水回收至盐水系统重新利用，然后用冷冻法从浓硝盐水中结晶出十水芒硝。现阶段氯碱装置中淡盐水膜法除硝所产十水芒硝加工生产无水硫酸钠的方法有以下几种方法：①釜式熔硝盐析脱水法，间歇式操作，十水芒硝熔融后一次性投加盐析剂NaCl,集中过饱和析出无水芒硝，盐析剂NaCl投入量、盐析后溶液成分、反应时间控制、反应终点的确定等因素均不确定，产品结晶体颗粒不稳定、质量差。②蒸发浓缩法，将十水芒硝熔融分离出无水芒硝后，蒸发浓缩饱和溶液生产无水芒硝，在蒸发浓缩芒硝饱和溶液析出无水芒硝整个过程中溶液均处于过饱和状态，操作根本无法进行，仅见于报道无工业化实例；③热熔法，十水芒硝熔融后分离出无水芒硝，将饱和溶液再冷冻分离十水芒硝，十水芒硝再熔融分离无水芒硝，一次循环芒硝析出率最高33.79%，整个装置中的循环物料皆处于饱和状态，操作难度大，各环节堵塞严重开停车频繁，不具备连续运行的基本条件。从以上各加工工艺来看，各种十水芒硝脱水工艺均不成熟，不具备工业化连续生产的条件，十水芒硝相对于无水芒硝使用的局限性相当大，造成氯碱企业膜法脱硝副产十水芒硝严重滞销，基本没有出路，在很大程度上也制约了低廉的高芒卤水作为烧碱原料的使用价值。
技术实现思路
本技术的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉的装置及所涉及的熔硝设备，科学合理地解决了氯碱企业副产十水芒硝脱水的问题，为企业提供了一种经济适用的十水芒硝脱水法。术语说明：本技术所述的浓硝盐水指的是：膜法脱硝分离出的浓缩液。本技术所述的贫硝盐水指的是：膜法脱硝分离出的透过液，或冷冻脱硝后的溶液。本技术所述的含固高硝溶液指的是：十水芒硝与熔硝液之间经熔硝后所形成的析出有部分元明粉的溶液。本技术所述的高硝溶液指的是：含固高硝溶液经加热升温后所形成的溶液。本技术所述的硝盐共饱和溶液指的是：高硝溶液经盐析结晶、固液分离后的上清液。本技术的研究思路及依据的理论如下：首先，我们引入40℃-70℃熔硝液作为十水芒硝整个脱水过程的载热、载物流体，将十水芒硝熔融时发生的不易控制的固液变化（熔融、结晶、析出元明粉、饱和水溶液与水合物之间的转化及含不同水合物之间的转化）转化为硝盐水混合物易控状态。用硝盐水混合物循环流动，来实现热量的转移和物料的溶入及析出，完成十水芒硝脱水制元明粉的基本工艺流程。其次，我们观察用40℃-70℃熔硝液熔融十水芒硝的整个过程，一定的十水芒硝逐渐加入熔硝液，十水芒硝的变化过程为软化、浆状流体、稠厚分层流体，温度降低、流体相态稳定，加大熔硝液液量，混合液体固液迅速分层，成为稳定的含固硝盐共饱和溶液。第三，固体NaCl的引入降低了十水芒硝的熔融温度，十水芒硝熔融时吸热量大，十水芒硝熔融量与吸热量相对应，熔硝前后熔硝液温差确定了熔硝后溶液中Na2SO4的含量。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：1、本技术提供一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉所涉及的熔硝设备，其特征在于，包括：熔硝槽、混熔器和熔硝液管道，位于所述熔硝槽内的格栅将其内腔分隔为固相区和熔融区，且固相区位于熔融区的上方，十水芒硝堆积于固相区，混熔器经硝浆流动管道与熔融区的下部相连通，熔硝液管道分两路：其中一路进入熔融区内，自下而上与堆积在固相区内的十水芒硝接触，在固液接触面处发生熔融，熔融所形成的硝浆从格栅缝隙进入熔融区；另一路进入混熔器内，与自熔融区沉降的硝浆混熔，在混熔器内形成含固高硝溶液，以进入下一工序。进一步的，所述熔硝液管道内熔硝液为硝盐共饱和溶液和/或浓硝盐水。进一步的，所述混熔器内另设有格栅，硝浆流动通道伸入混熔器内格栅的下方，熔硝液一路从混熔器内格栅下部进入，含固高硝溶液从混熔器内格栅上部流出。进一步的，所述熔硝槽上连接有液位控制器，以保证固相区内的十水芒硝与熔融区内的熔硝液相接触。进一步的，所述熔硝槽与混熔器之间连接有温差控制器，熔硝液管道上旁接有流量调节器，用于实现熔硝液管道两路流量的分流。2、本技术另提供一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉的装置，包括：熔硝单元：基于上述的一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉所涉及的熔硝设备，用于在外加熔硝液条件下，将十水芒硝先熔融后混熔，形成析出有部分元明粉的含固高硝溶液；升温单元：其包括加热部件和高硝溶液罐，加热部件对熔硝设备出口的含固高硝酸溶液升温和控温，形成高硝溶液，并贮存在高硝溶液罐内：盐析结晶器：用于接收高硝溶液罐内的高硝溶液，使其与固体NaCl按比例混合，将十水芒硝以元明粉的形式析出；固液分离器：用于将盐析结晶后的物料进行固液分离，得湿元明粉和含少量元明粉的硝盐共饱和溶液，固液分离器上设有固体物料出口和液体物料出口，湿元明粉从固体物料出口流出，含少量元明粉的硝盐共饱和溶液自液体物料出口流出；以及干燥器：用于将湿元明粉干燥，制成元明粉。进一步的，还包括：冷冻脱硝单元：用于回收沉降分离器液体物料出口处，硝盐共饱和溶液中未析出的Na2SO4，硝盐共饱和溶液另作为熔硝单元的熔硝液，分出一路回用至熔硝单元。更进一步的，还包括：盐水回用单元：用于回收冷冻脱硝后的贫硝盐水去氯碱装置化盐，作为烧碱原料进入氯碱系统。进一步地，所述加热部件为热交换器，热交换器具有传热介质入口和传热介质出口，传热介质入口、传热介质出口均连至电解槽去膜法脱硝单元的淡盐水管线上。本技术的一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉的装置，其工作过程描述如下：a.熔硝：熔硝过程基于权利要求1或2所述的一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉所涉及的熔硝设备，熔硝时包括如下步骤：①将十水芒硝堆至熔硝槽固相区，②40℃-70℃熔硝液分两路：一路注入熔硝槽熔融区内，将自上而来的固体十水芒硝熔融成硝浆；另一路去混熔器，在混熔器内与来自熔融区的硝浆充分混熔，形成析出有部分元明粉的含固高硝溶液；b.加热升温：采用直接加热或间接加热方式，将步骤a所述含固高硝溶液加热至60-70℃，形成高硝溶液，贮存备用；c.盐析结晶：将步骤b所述高硝溶液与固体NaCl按比例混合后，盐析结晶，十水芒硝以元明粉的形式析出；d.固液分离、干燥：将步骤c盐析结晶后的物料经固液分离，得到湿元明粉和含少量元明粉的硝盐共饱和溶液，湿元明粉干燥后即成产品；e.冷冻脱硝：将步骤d所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉所涉及的熔硝设备，其特征在于，包括：熔硝槽、混熔器和熔硝液管道，位于所述熔硝槽内的格栅将其内腔分隔为固相区和熔融区，且固相区位于熔融区的上方，十水芒硝堆积于固相区，混熔器经硝浆流动管道与熔融区的下部相连通，熔硝液管道分两路：其中一路进入熔融区内，自下而上与堆积在固相区内的十水芒硝接触，在固液接触面处发生熔融，熔融所形成的硝浆从格栅缝隙进入熔融区；另一路进入混熔器内，与自熔融区沉降的硝浆混熔，在混熔器内形成含固高硝溶液，以进入下一工序。

【技术特征摘要】
1.一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉所涉及的熔硝设备，其特征在于，包括：熔硝槽、混熔器和熔硝液管道，位于所述熔硝槽内的格栅将其内腔分隔为固相区和熔融区，且固相区位于熔融区的上方，十水芒硝堆积于固相区，混熔器经硝浆流动管道与熔融区的下部相连通，熔硝液管道分两路：其中一路进入熔融区内，自下而上与堆积在固相区内的十水芒硝接触，在固液接触面处发生熔融，熔融所形成的硝浆从格栅缝隙进入熔融区；另一路进入混熔器内，与自熔融区沉降的硝浆混熔，在混熔器内形成含固高硝溶液，以进入下一工序。2.根据权利要求1所述的一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉所涉及的熔硝设备，其特征在于，所述熔硝液管道内熔硝液为硝盐共饱和溶液和/或浓硝盐水。3.根据权利要求1或2所述的一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉所涉及的熔硝设备，其特征在于，所述混熔器内另设有格栅，硝浆流动通道伸入混熔器内格栅的下方，熔硝液一路从混熔器内格栅下部进入，含固高硝溶液从混熔器内格栅上部流出。4.根据权利要求1或2所述的一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉所涉及的熔硝设备，其特征在于，所述熔硝槽上连接有液位控制器。5.根据权利要求1或2所述的一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉所涉及的熔硝设备，其特征在于，所述熔硝槽与混熔器之间连接有温差控制器，熔硝液管道上旁接有用于实现熔硝液管道两路流量分流的流量调节器。6.一种氯碱生产中十水芒硝脱水制元明粉的装置，其特征在于，包括：熔硝单元：基于权利要求1或2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱发彬，
申请(专利权)人：朱发彬，
类型：新型
国别省市：山东,37