專利名稱：一種從脫氯淡鹽水中回收硫酸根制取無水芒硝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無水芒硝的制備方法，特別涉及一種從脫氯淡鹽水中制取無水芒硝的方法。
背景技術(shù)：
在氯堿生產(chǎn)中，使用離子膜法電解裝置，從電解槽陽極室出來的液體(氯堿專業(yè)名稱為淡鹽水)經(jīng)過脫氯處理后的溶液，一般稱為脫氯淡鹽水。所述脫氯淡鹽水組分一般為NaCl: 170 230g/l ；Na2SO4:6 12 g/Ι ；Ca2++Mg2+:彡 IOOppm ；NaClO:彡 0. 1 ppm ； NaCLO3^ 10 g/1。如上所述，脫氯淡鹽水中一般含有硫酸鈉，其含十個結(jié)晶水的化合物俗稱芒硝。在脫氯淡鹽水的利用前一般會采用一定工藝步驟脫硝，即除去硫酸鈉；如申請?zhí)枮?200910036713.2的中國專利所述，目前常見的脫硝方法主要有化學(xué)沉淀法和膜分離法，而膜分離法由于其自身的優(yōu)點是目前應(yīng)用前景較大的方法。經(jīng)過膜分離處理后，得到的十水硫酸鈉(即芒硝)，目前一般直接低價銷售，或者集中堆放或高溫蒸發(fā)得到無水硫酸鈉。如果直接低價銷售，不利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益；但是，如何將其進(jìn)行回收利用，所采用的方法中，集中堆放自然脫水的方法會造成環(huán)境污染，高溫蒸發(fā)脫水的方法能耗高。而高溫蒸發(fā)脫水制取無水芒硝，也是目前制備無水芒硝的常用方法，如常見的熱融鹽析法和熱融蒸發(fā)脫水法。其中，熱融鹽析法是將芒硝在32. 4°C以上熱融，為降低粘度，便于轉(zhuǎn)化，一般采用溫度為70 80°C，再加上適量的NaCl，以降低Na2SO4的溶解度，使其在溶液中析出，將析出的無水硫酸鈉經(jīng)離心脫水、干燥后即可得到合格的產(chǎn)品。這種方法會加入NaCl等其它鹽組分，會對溶液造成污染，不容易得到純的無水硫酸鈉。而熱融蒸發(fā)脫水法是將機(jī)械冷凍法制得的芒硝送入熱融罐加熱至70°C左右，使部分硫酸鈉溶液于自身的結(jié)晶水中形成飽和硝液，另一部分硫酸鈉則以無水鹽析出，其中將硝漿送入離心機(jī)分離即可得到無水硫酸鈉與飽和溶液，所得無水硫酸鈉送去干燥即得無水硫酸鈉成品；而所得飽和溶液經(jīng)蒸發(fā)、離心、干燥將其中的硫酸鈉予以回收，所用的蒸發(fā)方法一般采用熱蒸汽，為了節(jié)能，常常采用多效蒸發(fā)設(shè)備，但是采用多效蒸發(fā)設(shè)備的投資大， 場地占用大；同時，生產(chǎn)1噸芒硝仍然至少需要0. 6噸以上的蒸汽，電力消耗也在40kwh以上，如公開號為CN101966997A的中國專利所公開的；另外，采用蒸發(fā)濃縮的方法，容易造成設(shè)備腐蝕，而且蒸發(fā)工藝耗時長，影響生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種能耗低、投資少且利于環(huán)保的從脫氯淡鹽水中回收硫酸根制取無水芒硝的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的一種從脫氯淡鹽水中回收硫酸根制取無水芒硝的方法，包括以下步驟
(1)將脫氯淡鹽水進(jìn)行膜濃縮，得到濃縮液；
(2)將(1)步驟所得濃縮液進(jìn)行冷凍結(jié)晶，離心后得到芒硝；
(3)將(2)步驟所得芒硝在35-99°C下加熱熔融，一部分硫酸鈉以無水鹽析出晶體，晶體經(jīng)離心、干燥后得到無水硫酸鈉產(chǎn)品；另一部分硫酸鈉溶液于自身的結(jié)晶水中形成飽和硝液；
(4)將(3)步驟所得的飽和硝液重新送入(1)步驟進(jìn)行膜濃縮后再依次按(2)、(3)步驟進(jìn)行循環(huán)處理。作為優(yōu)選所述(3)步驟中的加熱溫度為40_50°C。本發(fā)明有機(jī)地將膜濃縮、冷凍制硝、熱熔析鹽(硫酸鈉)結(jié)合起來，并將熱熔析鹽步驟中的飽和溶液進(jìn)行回收再次膜濃縮，解決了現(xiàn)有工藝僅僅采用膜濃縮和冷凍制硝工藝造成的資源浪費和環(huán)境污染的問題，同時也解決了現(xiàn)有工藝采用熱融蒸發(fā)脫水中蒸汽消耗量大、腐蝕設(shè)備和生產(chǎn)效率低的問題，克服了本領(lǐng)域技術(shù)人員目前制備無水芒硝工藝要么進(jìn)行蒸發(fā)要么加入其他鹽分的技術(shù)偏見，節(jié)約了蒸汽用量，采用本方法，生產(chǎn)1噸無水硫酸鈉消耗蒸汽量為0. 3-0. 4噸，電力消耗不到IOkwh ；另外采用本發(fā)明省略了蒸發(fā)飽和硝液或者加入其他鹽分的工藝步驟，生產(chǎn)效率大大提高。另外，由于以前的熱融蒸發(fā)脫水方法為了加快蒸發(fā)速度提高生產(chǎn)效率，往往需要采用較高的溫度，常常采用100°c以上的溫度或高真空，這也是造成能耗高的主要原因之一，本發(fā)明由于不需要蒸發(fā)脫水，所以溫度僅僅需要在無水硫酸鈉的結(jié)晶溫度35°c及以上即可，同時為了兼顧熱融后晶體的得率、蒸汽消耗量以及生產(chǎn)效率，本發(fā)明的申請人通過大量實驗，得出了 40-50°C的優(yōu)選溫度控制標(biāo)準(zhǔn)，在40-50°C的溫度下，熱融后晶體得率一次可以達(dá)到70% 78%，生產(chǎn)1噸無水芒硝消耗的蒸汽量僅為0. 3 0. 4噸(現(xiàn)有熱融蒸發(fā)脫水方法生產(chǎn)1噸無水芒硝消耗的蒸汽量為0. 6 1. 2噸)，電力消耗不到IOkwh (現(xiàn)有熱融蒸發(fā)脫水方法生產(chǎn)1噸無水芒硝消耗的電力消耗為40 kwh以上)，能耗大大降低。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明從脫氯淡鹽水中回收硫酸根制取無水芒硝的方法大大減少了能耗，防止了設(shè)備腐蝕，減少了環(huán)境污染，同時生產(chǎn)效率大大提高。


圖1是本發(fā)明實施例的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例1:
如圖1所示，一種從脫氯淡鹽水中回收硫酸根制取無水芒硝的方法，包括以下步驟 (1)將脫氯淡鹽水(NaCl :200g/l ;Na2S04:8 g/1 ；Ca2++Mg2+: 80ppm ；NaClO: 0. 08 ppm ；NaCLO3 8 g/Ι進(jìn)行膜濃縮，得到濃縮液，所采用的膜為納濾膜； (2)將(1)步驟所得濃縮液進(jìn)行冷凍結(jié)晶，離心后得到芒硝；
(3 )將(2 )步驟所得芒硝先在芒硝加熱循環(huán)貯槽加水到上循環(huán)口處，經(jīng)循環(huán)泵通過加熱器加熱循環(huán)，將水溫控制在40°C，當(dāng)十水硫酸鈉全部熔融后經(jīng)結(jié)晶體輸送泵將循環(huán)液打到十水硫酸鈉沉降槽沉降，啟動離心機(jī)離心處理后得到無水硫酸鈉產(chǎn)品；另一部分硫酸鈉溶液溶于自身的結(jié)晶水中形成飽和硝液；
(4)將(3)步驟所得的飽和硝液重新送入(1)步驟進(jìn)行膜濃縮后再依次按(2)、(3)步驟進(jìn)行循環(huán)處理。采用上述方法，生產(chǎn)1噸無水芒硝共消耗蒸汽0. 30噸。實施例2
本實施例控制熱融溫度為50°C，其余與實施例1相同，本實施例生產(chǎn)1噸無水芒硝共消耗蒸汽0. 32噸。實施例3
本實施例控制熱融溫度為99°C，其余與實施例相同，本實施例生產(chǎn)1噸無水芒硝共消耗蒸汽0.4噸。
權(quán)利要求
1.一種從脫氯淡鹽水中回收硫酸根制取無水芒硝的方法，包括以下步驟(1)將脫氯淡鹽水進(jìn)行膜濃縮，得到濃縮液；(2)將(1)步驟所得濃縮液進(jìn)行冷凍結(jié)晶，離心后得到芒硝；(3)將(2)步驟所得芒硝在35-99°C下加熱熔融，一部分硫酸鈉以無水鹽析出晶體，晶體經(jīng)離心、干燥后得到無水硫酸鈉產(chǎn)品；另一部分硫酸鈉溶液于自身的結(jié)晶水中形成飽和硝液；(4)將(3)步驟所得的飽和硝液重新送入(1)步驟進(jìn)行膜濃縮后再依次按(2)、(3)步驟進(jìn)行循環(huán)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從脫氯淡鹽水中回收硫酸根制取無水芒硝的方法，其特征在于所述(3)步驟中的加熱溫度為40-50°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從脫氯淡鹽水中回收硫酸根制取無水芒硝的方法，包括以下步驟將脫氯淡鹽水進(jìn)行膜濃縮，得到濃縮液、將所得濃縮液進(jìn)行冷凍結(jié)晶，離心后得到芒硝、將芒硝在35-99℃下加熱熔融，一部分硫酸鈉以無水鹽析出晶體，晶體經(jīng)離心、干燥后得到無水硫酸鈉產(chǎn)品；另一部分硫酸鈉溶液于自身的結(jié)晶水中形成飽和硝液；本發(fā)明從脫氯淡鹽水中回收硫酸根制取無水芒硝的方法大大減少了能耗，防止了設(shè)備腐蝕，減少了環(huán)境污染，同時生產(chǎn)效率大大提高。
文檔編號C01D5/00GK102515207SQ201110414709
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者何永剛, 毛焱明, 胡忠明, 邱世威, 顏華 申請人:宜賓天原集團(tuán)股份有限公司