工业硫酸钠的生产方法

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硫酸钠蒸发结晶粒度控制

硫酸钠蒸发结晶粒度控制

硫酸钠蒸发结晶粒度控制硫酸钠是一种常见的无机化合物,广泛应用于化工、制药、冶金等领域。

在工业生产中,硫酸钠常常需要通过蒸发结晶的方式进行制备和纯化。

而控制硫酸钠蒸发结晶的粒度,对于产品的质量和应用效果具有重要影响。

硫酸钠蒸发结晶的粒度控制主要涉及晶体的尺寸和形态两个方面。

晶体的尺寸是指晶体的大小,而形态则是指晶体的外形。

在实际生产中,通过调节结晶条件和添加适当的添加剂,可以实现对硫酸钠晶体粒度的控制。

首先,结晶条件对硫酸钠晶体的粒度有着重要影响。

结晶温度是影响晶体尺寸的关键因素之一。

一般来说,较低的结晶温度有利于形成较小的晶体,而较高的结晶温度则有利于形成较大的晶体。

此外,结晶速度也会影响晶体的尺寸。

较慢的结晶速度有利于形成较大的晶体,而较快的结晶速度则有利于形成较小的晶体。

因此,在实际生产中,可以通过调节结晶温度和结晶速度来控制硫酸钠晶体的粒度。

其次,添加剂的使用也是控制硫酸钠晶体粒度的重要手段之一。

添加剂可以改变晶体的生长速率和形态,从而影响晶体的粒度。

常用的添加剂包括抑制剂和促进剂。

抑制剂可以减缓晶体的生长速率,从而形成较小的晶体;而促进剂则可以加快晶体的生长速率,从而形成较大的晶体。

通过合理选择和控制添加剂的使用量,可以实现对硫酸钠晶体粒度的精确控制。

最后,晶体的形态也对硫酸钠晶体的粒度有一定影响。

晶体的形态是由晶体生长过程中的晶面生长速率差异所决定的。

一般来说,生长速率较快的晶面会形成较大的晶体,而生长速率较慢的晶面则会形成较小的晶体。

因此,在控制硫酸钠晶体粒度时,可以通过调节结晶条件和添加剂的使用来控制晶面生长速率差异,从而实现对晶体形态的控制。

总之,硫酸钠蒸发结晶粒度的控制是一个复杂而重要的工艺问题。

通过调节结晶条件、添加适当的添加剂以及控制晶面生长速率差异,可以实现对硫酸钠晶体粒度的精确控制。

这不仅对于产品的质量和应用效果具有重要影响,也为硫酸钠的工业生产提供了可靠的技术支持。

纯碱工业制作方法

纯碱工业制作方法

纯碱工业制‎作方法纯碱即苏打‎(soda),化学式为N‎a2CO3‎,是一种重要‎的化工原料‎,是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业‎乃至人民日‎常生活的必‎需品。

一:布兰制碱法‎:古代,人们从草木‎灰中提取碳‎酸钾,后来又从盐‎碱地和盐湖‎等天然资源‎中获取碳酸‎钠,但量太小。

远不能满足‎化工生产需‎求,1791年‎法国医生路‎布兰首先获‎得制碱专利‎,以食盐为原‎料制碱,称路布兰制‎碱法,该法分三布‎:①用氯化钠与‎硫酸反应制‎硫酸钠:2NaCl‎+H2SO4‎=Na2SO‎4+2HCl;②用焦炭还原‎硫酸钠得硫‎化钠:Na2SO‎4+4C=Na2S+4CO↑‎③用硫化钠与‎石灰石反应‎制碳酸钠:Na2S+CaCO3‎=Na2CO‎3+CaS缺点:;该方法生产‎时需要高温‎,硫酸对设备‎腐蚀严重,CaS废弃‎物长期堆积‎臭气四溢,加之成本较‎高,后被氨碱法‎代替。

二: 氨碱法即索‎尔维制碱法‎,是1862‎年,比利时人索‎尔维以食盐‎、氨、二氧化碳原‎料发明的制‎碱法,其反应也分‎三步进行:①NH3+CO2+H2O=NH4HC‎O3②NH4HC‎O3+NaCl=NaHCO‎3+NH4Cl‎③2NaHC‎O3=Na2CO‎3+CO2↑+H2O‎反应生成的‎C O2可回‎收利用,NH4Cl‎又可与生石‎灰反应重新‎生成氨气:2NH4C‎l+CaO=2NH3↑+CaCl2‎+H2O缺点:该法实现了‎连续化生产‎,食盐利用率‎得到提高,使纯碱价格‎大大降低,并且产品质‎量纯净,故被称纯碱‎。

三: 候氏制碱法‎对上述方法‎做了较大的‎改进,此法的最大‎特点是不从‎固体碳酸氢‎铵(NH4HC‎O3),而是由盐卤‎先吸收氨后‎再碳酸化以‎进行连续生‎产,此法的原理‎是:低温下用氨‎饱和的饱和‎食盐水通入‎二氧化碳(CO2)可析出碳酸‎氢钠(NaHCO‎3),此时母液中‎N a+减少而Cl‎-相对多,此时再加入‎细盐末,因同离子效‎应,低温氯化铵‎(NH4Cl‎)溶解度突然‎降低,而食盐(NaCl)的溶解度变‎化不大,所以氯化铵‎(NH4Cl‎)析出而食盐‎不析出,再用氨饱和‎后通二氧化‎碳(CO2),结果往返析‎出NaHC‎O3和NH‎4Cl,其中氨由氮‎与水中的氢‎化合制成,CO2是提‎取氢气和氮‎气的半水煤‎气之副产品‎,这样巧妙的‎把氮气工业‎和制碱工业‎联合起来,故候氏制碱‎法又称联合‎制碱法。

高三化学 硫代硫酸钠的工业制法

高三化学 硫代硫酸钠的工业制法

化工生产过程中的基本问题:1.确定化工生产的最佳过程确定化工生产反应原理与过程的一般方法:对于某一具体的化工产品,研究生产过程要从产品的化学组成和性质考虑,来确定原料和生产路线。

①分析产品的化学组成,据此确定生产产品的主要原料;②分析产品与生产原料之间关键元素的性质,确定主要生产步骤;③分析生产原料的性质.确定反应原理。

2.选择化工生产的最佳原料选择原料首先要考虑化学反应原理,此外还要考虑厂址选择、原料供应、能源供应、工业用水供应、产品存储、产品运输、产品预处理成本、环境保护等。

3.控制最佳化学反应条件控制反应条件是取得化工生产最佳综合效益的重要环节之一。

控制反应条件要应用化学反应速率理论和化学平衡原理,结合具体化学反应的特点以及生产技术和设备条件、能源消耗等,控制最佳化学反应速率和反应物的平衡转化率。

4.科学治理工业“三废”“三废”主要是指废气、废液和废渣。

治理“三废”首先要从设计生产工艺与选择原料做起,即从源头上解决问题;其次是把好排放关,对排出的“三废”的处理,要尽最大努力使其资源化,最低要求是无害化。

5.充分利用“废热”通过热交换或其他方式利用化学反应所放出的热量。

硫代硫酸钠的工业制法:(1)亚硫酸钠将纯碱溶解后,与(硫磺燃烧生成的)二氧化硫作用生成亚硫酸钠,再加入硫磺沸腾反应,经过滤、浓缩、结晶,制得硫代硫酸钠。

Na2CO3+SO2==Na2SO3+CO2Na2SO3+S+5H2O==Na2S2O3·5H2O(2)硫化碱法利用硫化碱蒸发残渣、硫化钡废水中的碳酸钠和硫化钠与硫磺废气中的二氧化硫反应,经吸硫、蒸发、结晶,制得硫代硫酸钠。

2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2(3)氧化、亚硫酸钠和重结晶法由含硫化钠、亚硫酸钠和烧碱的液体经加硫、氧化;亚硫酸氢钠经加硫及粗制硫代硫酸钠重结晶三者所得硫代硫酸钠混合、浓缩、结晶,制得硫代硫酸钠。

2Na2S+2S+3O2==2Na2S2O3Na2SO3+S==Na2S2O3(4)重结晶法将粗制硫代硫酸钠晶体溶解(或用粗制硫代硫酸钠溶液),经除杂,浓缩、结晶,制得硫代硫酸钠。

硫酸钠的操作方法

硫酸钠的操作方法

硫酸钠的操作方法硫酸钠是一种重要的无机化合物,常用于实验室和工业生产中。

下面我将详细介绍硫酸钠的操作方法。

首先,我将从硫酸钠的制备方法开始介绍。

硫酸钠的制备通常有两种方法:一种是通过硫酸和钠化合制备,另一种是通过钠碳酸和硫酸反应得到。

硫酸和钠化合制备硫酸钠的具体步骤如下:1. 准备所需的实验室设备和试剂,包括硫酸、钠、容器、玻璃棒等。

2. 取一个干净的容器,将适量的硫酸倒入容器中。

3. 在搅拌的同时,缓慢加入适量的钠片或金属钠到硫酸中。

4. 钠与硫酸反应产生氢气和硫酸钠。

观察到放出气泡后,继续搅拌,直至钠完全反应。

5. 待反应结束后,可以将产生的硫酸钠溶液过滤,以去除杂质。

钠碳酸和硫酸反应制备硫酸钠的具体步骤如下:1. 准备所需的实验室设备和试剂,包括钠碳酸、硫酸、容器、玻璃棒等。

2. 取一个干净的容器,将适量的钠碳酸溶解在一定量的水中,得到钠碳酸溶液。

3. 在搅拌的同时,将硫酸缓慢倒入钠碳酸溶液中。

4. 反应进行时,会产生气泡并放出二氧化碳,此时需要继续搅拌,直至反应结束。

5. 待反应结束后,可以将产生的硫酸钠溶液过滤,以去除杂质。

制备好的硫酸钠可以用于许多实验和应用中,下面将介绍一些常见的应用和操作方法。

1. 硫酸钠可以用作一种干燥剂。

将硫酸钠放置在干燥器或试管中,可以吸收周围环境中的水分,使空气干燥。

2. 硫酸钠可以用于中和酸性溶液。

将适量的硫酸钠溶解在一定量的水中,可以制备成硫酸钠溶液。

该溶液可以用于中和酸性物质,使pH值升高。

3. 硫酸钠可以用于制备硫酸钙。

将硫酸钠与氯化钙反应,可以得到硫酸钙沉淀。

该沉淀可以用于水处理、制备石膏等。

4. 硫酸钠可以用于制备肥料。

硫酸钠可以与其他化肥原料反应,例如氨水、磷酸等,制备出含有硫、氮、磷等营养元素的肥料。

5. 硫酸钠可以用作一种制浆剂。

在纸浆制备过程中,硫酸钠可以用来控制浆液的pH值,促进纤维的分散和分散。

在使用硫酸钠时,有一些注意事项需要遵守:1. 硫酸钠是一种强碱,使用时应戴上防护手套、护目镜等个人防护装备,避免与皮肤和眼睛接触。

硫酸钠的制备

硫酸钠的制备

硫酸钠的制备1. 硫酸钠的概述硫酸钠(Na2SO4)是一种无机化合物,常用作工业原料和实验室试剂。

它是一种无色结晶体,具有高溶解度和稳定性。

硫酸钠广泛应用于纺织、造纸、玻璃、皮革等行业,还可以用作肥料和防冻剂。

2. 硫酸钠的制备方法硫酸钠可以通过多种方法制备,其中最常用的方法是从天然资源中提取或通过化学反应合成。

2.1 从天然资源中提取硫酸钠硫酸钠的主要天然资源是天然盐湖中的镁硫镁矿石。

以下是从天然盐湖中提取硫酸钠的步骤:1.开采矿石:首先,需要开采含有镁硫镁矿石的天然盐湖。

这些矿石通常位于地下深处,需要进行开采和粉碎。

2.溶解矿石:将粉碎后的矿石与水混合,形成矿石浆。

随后,将矿石浆倒入搅拌槽中,并加热至高温。

3.沉淀:在加热的过程中,矿石中的硫酸钠会溶解在水中,形成硫酸钠溶液。

然后,将溶液中的杂质通过过滤或沉淀的方式去除。

4.结晶:将纯净的硫酸钠溶液放置在容器中,并逐渐冷却。

随着溶液温度的下降,硫酸钠会结晶出来。

5.分离:将结晶出的硫酸钠颗粒通过过滤或离心等方式进行分离和干燥。

最终得到纯净的硫酸钠固体。

2.2 化学合成法制备硫酸钠硫酸钠还可以通过化学合成的方法制备,以下是一种常用的化学合成法:1.反应物准备:准备氢氧化钠(NaOH)和硫酸(H2SO4)作为反应物。

2.反应过程:将适量的氢氧化钠溶液缓慢滴加到硫酸溶液中,并同时搅拌。

在反应过程中,会产生大量的热量,需要控制反应温度。

3.沉淀:反应完成后,会生成硫酸钠沉淀。

此时,可以通过过滤或离心的方式将沉淀分离出来。

4.洗涤:将硫酸钠沉淀用纯净水进行洗涤,去除杂质。

5.干燥:将洗涤后的硫酸钠沉淀通过加热或自然风干的方式进行干燥。

6.结晶:干燥后的硫酸钠可以通过适当的溶剂进行溶解,并逐渐冷却结晶,得到纯净的硫酸钠固体。

3. 硫酸钠的应用硫酸钠作为一种重要的化工原料,在工业生产和实验室中有广泛的应用。

3.1 工业应用硫酸钠主要用于以下工业应用:•纺织业:用于染料和纺织品的固色剂。

生成硫酸钠的化学方程式

生成硫酸钠的化学方程式

生成硫酸钠的化学方程式生成硫酸钠的化学方程式硫酸钠是一种常见的无机盐,化学式为Na2SO4,是由钠的阳离子和硫酸根的阴离子组成的。

它在日常生活和工业生产中都有广泛的应用,如制造玻璃、纸张、皂和染料等。

在这篇文章中,我们将介绍生成硫酸钠的化学方程式,并探讨一些相关的化学知识。

1. 硫酸钠的制备方法硫酸钠可以通过多种方法制备。

最常见的方法是将氯化钠(NaCl)和硫酸(H2SO4)反应生成硫酸钠和氯化氢气体(HCl)。

NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl这个化学反应过程是一个双替换反应。

在这个反应中,氯化钠和硫酸的离子交换,生成硫酸钠和氯化氢气体。

生成的硫酸钠可以过滤和结晶,以获得纯净的硫酸钠晶体。

2. 反应过程的化学原理在反应中,硫酸的强酸性可以和氯化钠的阴离子产生反应,从而生成硫酸钠和氯化氢气体。

这是一个双替换反应,也称为亚硫酸钠法。

当氯化钠和硫酸溶液混合时,它们都会解离成阳离子和阴离子。

氯化钠产生的离子是Na+和Cl-,而硫酸产生的离子是H+、SO42-和H2O。

这些离子在反应中相互作用,生成硫酸钠和氯化氢气体。

NaCl + H2SO4 → Na+ + Cl- + H+ + SO42- → Na2SO4 + 2H+Cl-这个反应过程可以用电离方程式表示。

首先,氯化钠和硫酸在水中分离成离子:NaCl → Na+ + Cl-H2SO4 → H+ + HSO4-HSO4- → H+ + SO42-然后,钠离子和硫酸根离子结合生成硫酸钠,而氢离子和氯离子结合生成氯化氢气:Na+ + SO42- → Na2SO4H+ + Cl- → HCl3. 结论在本文中,我们介绍了生成硫酸钠的化学方程式。

它是由氯化钠和硫酸反应生成的,是一种广泛应用的无机盐。

通过了解这个反应过程,我们可以深化对化学原理的理解,也能更好地理解硫酸钠在我们生活和工作中的应用。

无水硫酸钠的工业合成工艺

无水硫酸钠的工业合成工艺

无水硫酸钠的工业合成工艺
无水硫酸钠是一种重要的化工原料,在工业上有着广泛的应用。

它的工业合成工艺是通过硫酸钠与浓硫酸反应得到的。

无水硫酸钠的工业合成工艺主要分为三个步骤:制备硫酸钠溶液、脱水处理和制备无水硫酸钠。

制备硫酸钠溶液。

硫酸钠是一种常见的化学品,可由天然矿石或海水中提取得到。

通常情况下,硫酸钠以结晶或粉末的形式存在。

在工业生产中,常用的方法是将硫酸钠溶解在适量的水中,得到硫酸钠溶液。

接下来,进行脱水处理。

脱水是无水硫酸钠合成的关键步骤。

通常使用浓硫酸作为脱水剂,将硫酸钠溶液与浓硫酸进行反应。

在反应中,浓硫酸会吸收硫酸钠溶液中的水分,形成硫酸钠的水合物,同时生成大量的热量。

这个过程需要进行冷却控制,以避免过热和剧烈反应。

制备无水硫酸钠。

在脱水处理后,得到的硫酸钠水合物需要进一步处理才能得到无水硫酸钠。

一种常见的方法是通过加热硫酸钠水合物,使其脱水并形成无水硫酸钠。

这个过程需要在适当的温度下进行,以避免过热和分解硫酸钠。

无水硫酸钠是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、造纸、染料、
皮革等工业领域。

它具有良好的干燥性能和吸湿性能,常用于吸湿剂、干燥剂和防冻剂的制备过程中。

此外,无水硫酸钠还可以用作化学合成中的催化剂和酸性媒介。

总结起来,无水硫酸钠的工业合成工艺包括制备硫酸钠溶液、脱水处理和制备无水硫酸钠三个步骤。

这个工艺需要严格的控制温度和反应条件,以确保高效、安全地合成无水硫酸钠。

无水硫酸钠在工业上有着广泛的应用,对于促进工业发展和提高产品质量具有重要意义。

工业无水硫酸钠的制取(一)

工业无水硫酸钠的制取(一)

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟工业无水硫酸钠的制取(一)中国芒硝资源丰富,种类较多,生产工业无水硫酸钠的工艺也不同,目前国内主要的生产方法有: 1.以天然芒硝矿为原料的全溶蒸发脱水法以天然硝矿为原料生产工业无水硫酸钠,采用的生产方法为全溶蒸发脱水法。

在乡镇企业中,将天然硝矿全部溶解生产30°~31°Be 的饱和溶液,经澄清后,除去固体杂质,再经蒸发,离心脱水,干燥后即可制得成品。

该生产工艺的蒸发脱水主要有平锅法和火塔法。

平锅法现在江苏省洪泽县西顺河矿区和四川眉山、丹棱、雅安、新津一带约300 余家乡镇企业采用。

该方法的优点是:设备简单,工艺简单,投资小,收效快;缺点是:能耗高,产量小,产品质量差,环境污染严重。

火塔法是使芒硝溶液和烟道气在钢板制的塔中进行直接逆流换热的一种方法。

蒸发的蒸汽和烟气从塔顶由引风机抽走,含无水硫酸钠结晶的悬浮液从塔底引出,经离心机甩干即制得含Na2SO4 85%的产品。

该法的优点是操作简便,耗煤低。

缺点是设备腐蚀严重,环境污染严重,劳动强度大,产品质量差等。

以天然芒硝矿为原料,制取工业无水硫酸钠的生产流程见下图1。

[next]2.以盐湖卤水为原料制取工业无水硫酸钠以盐湖卤水为原料,经滩晒、自然冷冻制得粗芒硝。

因自然冷冻芒硝中带入部分泥沙等固体杂质,故盐池芒硝(水硝)也采用全溶蒸发脱水制取无水硫酸钠。

其生产过程与以矿硝为原料的生产方法一致。

1982 年,山西运城盐化局首创四效真空蒸发末效二次蒸汽余热化硝生产方法,这种新工艺至今还在该局发挥着重要作用,由于生产技术管理的不断完善,生产工艺日臻成熟。

四效蒸发工艺明显的优势是节能,从而节约了投资。

这种工艺广泛地应用于以十水芒硝为原料的无水硫酸钠的生产厂家。

3.以钙芒硝为原料制取工业无水硫酸钠将钙芒硝矿石破碎、加水球磨、浸取得。

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(一) 芒硝类矿产资源的加工
工业无水硫酸钠的制取,大多数都是采用两步法工艺流程。

第一步析出芒硝或含有硫酸钠的复盐,第二步将精选后的芒硝加工成成品。

由含Na2SO4 的天然盐(卤)水或人工盐(卤)水制取芒硝的方法有滩田法和工厂法(冷冻法)。

1.滩田法
此法是加工天然盐(卤)水和人工盐(卤)水最经济的方法,它主要是利用太阳能蒸发水分和进行自冷冻。

此法适用于气候干燥、有沉积芒硝类矿层、干盐湖或存在地下盐水、晶间卤水地区。

根据生产任务的大小,可以使用一个晒盐池或一套滩田系统。

盐水池的数目按照加工工艺而定,盐池的大小则取决于生产季节、加工溶液的总量、气候条件和溶解盐的性质和浓度。

盐水的加工可以在静态或动态下进行。

静态下加工是利用有冬季结晶出芒硝,例如山西运城盐湖。

2.工厂法
工厂法是冷冻含Na2SO4 的盐水制取芒硝结晶的方法,是用真空结晶或用制冷剂进行热交换的冷却结晶。

结晶方式可根据技术经济效果和母液的用途来选择。

采用真空冷却结晶可使被冷却体系的温度达到0~5℃,当母液不作为废液排出时采用此法。

采用制冷剂进行热交换的冷却结晶法,是从天然盐水和人工制备的海水型盐水,或从平均气温偏高地区的地下浸取芒硝矿时得到的浸取液制取芒硝时使用。

(二) 工业无水硫酸钠的制取
中国芒硝资源丰富,种类较多,生产工业无水硫酸钠的工艺也不同,目前国内主要的生产方法有:
1.以天然芒硝矿为原料的全溶蒸发脱水法
以天然硝矿为原料生产工业无水硫酸钠,采用的生产方法为全溶蒸发脱水法。

在乡镇企业中,将天然硝矿全部溶解生产30°~31°Be的饱和溶液,经澄清后,除去固体杂质,再经蒸发,离心脱水,干燥后即可制得成品。

该生产工艺的蒸发脱水主要有平锅法和火塔法。

平锅法现在江苏省洪泽县西顺河矿区和四川眉山、丹棱、雅安、新津一带约300余家乡镇企业采用。

该方法的优点是:设备简单,工艺简单,投资小,收效快;缺点是:能耗高,产量小,产品质量差,环境污染严重。

火塔法是使芒硝溶液和烟道气在钢板制的塔中进行直接逆流换热的一种方法。

蒸发的蒸汽和烟气从塔顶由引风机抽走,含无水硫酸钠结晶的悬浮液从塔底引出,经离心机甩干即制得含Na2SO4 85%的产品。

该法的优点是操作简便,耗煤低。

缺点是设备腐蚀严重,环境污染严重,劳动强度大,产品质量差等。

2.以盐湖卤水为原料制取工业无水硫酸钠
以盐湖卤水为原料,经滩晒、自然冷冻制得粗芒硝。

因自然冷冻芒硝中带入部分泥沙等固体杂质,故盐池芒硝(水硝)也采用全溶蒸发脱水制取无水硫酸钠。

其生产过程与以矿硝为原料的生产方法一致。

1982年,山西运城盐化局首创四效真空蒸发末效二次蒸汽余热化硝生产方法,这种新工艺至今还在该局发挥着重要作用,由于生产技术管理的不断完善,生产工艺日臻成熟。

四效蒸发工艺明显的优势是节能,从而节约了投资。

这种工艺广泛地应用于以十水芒硝为原料
的无水硫酸钠的生产厂家。

3.以钙芒硝为原料制取工业无水硫酸钠
将钙芒硝矿石破碎、加水球磨、浸取得芒硝液(或硐室水溶法得到的硝液),再精制、蒸发脱水、干燥可制得成品。

此法虽加工程序多,能耗高,生产成本高,但产品质量高且稳定。

1989年以后,四川成功地把五效真空蒸发逆流出料应用到硫酸钠的生产上,大大地促进了四川钙芒硝工业的发展。

采用硐室水溶法得到的硝水浓度低,所以蒸发器的换热面积大,为了充分利用热量,采用逆流进料,倒料泵倒料。

由于生产工艺严谨,真空装置采用二级蒸喷,一级水喷,真空可达0.09MPa以上,采用加碱(纯碱和烧碱)除钙、镁,在斜板沉降器中除不溶物,再经砂滤器过滤,得到精制硝水,尾气粉尘采用湿回收;四、五效进料,一、二效出料,冷凝水经过闪蒸后,二次蒸汽和回水均得到合理的应用。

这种生产工艺煤耗较低,在26 kg/t左右,成本为230~300元/t。

江苏洪泽县化工集团公司已引进了这种工艺。

4.以硫酸钠型井矿盐卤水为原料制取工业无水硫酸钠
湖南、湖北、江西、云南等省的硫酸钠型盐矿资源丰富,其主要成分为NaCl、Na2SO4。

硫酸钠含量各矿区不同,一般为15~35 g/L,采矿方法为注水压裂水溶法。

为了保证制盐生产的顺利进行,提高精盐质量,综合利用资源,各生产厂均建立了提硝车间。

目前的提硝工艺路线有两条,一是冷法提硝盐硝联产工艺;二是热法提硝盐硝联产工艺。

其工艺流程如图4.6.7和图4.6.8。

前者工艺可靠,产品质量稳定,但冷冻系统腐蚀严重,一次性投资大,同时机械制冷能耗高,导致生产成本高。

后者工艺简单,投资小,能耗低,但产品质量不能保证,有待进一步完善。

5.以海盐苦卤为原料制取工业无水硫酸钠
目前国内海盐区为了充分利用海水资源将产盐母液——苦卤、新卤或苦卤生产氯化钾后的混合盐,用兑卤法、新卤法以及混合盐冷冻制芒硝。

(1) 兑卤法制芒硝将产盐母液——苦卤(28°~29°Be)或制盐卤水蒸发至20~23Be掺兑一定量的新卤,配制成钠镁比为2的21°~23°Be的卤水,其主要化学成分为NaCl、MgCl2、MgSO4等,在盐田蒸发池或储卤池中,经冬季低温(-10~15℃)自然冷冻析出芒硝。

(2) 新卤法制芒硝将NaCl未饱和的新卤,经冷冻制得芒硝。

此法芒硝析出率高,不使用苦卤,避免了因苦卤循环影响产盐。

(3) 混合盐冷冻制芒硝①混合盐冷冻制芒硝法。

混合盐是制取母液(苦卤) 生产氯化钾过程中的副产品(化学成分为MgSO4 30%,MgCl2 29%,KCl 1%,NaCl 35%)。

Na∶Mg=2∶1时,即可冷冻析出芒硝。

冷冻方法有两种,一种是盐田中利用冬季低温自然冷冻,另一种是机械冷冻法。

以自然冷冻法制得的芒硝,因混有泥沙等杂质,采用全溶蒸发脱水法生产工业无水硫酸钠。

机械冷冻法制得的芒硝质量较高,可以采用热融蒸发脱水法或热融盐析法对芒硝进行脱水、离心干燥后制得无水硫酸钠产品。

热融蒸发脱水法:将机械冷冻法制得的芒硝送入热融罐加热至70℃左右,使部分硫酸钠溶液于自身的结晶水中形成饱和硝液,另一部分硫酸钠则以无水盐析出。

将硝浆送入离心机分离即可得到无水硫酸钠与饱和溶液。

无水硫酸钠送去干燥,饱和溶液经蒸发、离心、干燥将其中的硫酸钠予以回收。

热融盐析法:将芒硝在32.4℃以上热融,为降低粘度,便于转化,一般采用温度为70~80℃,再加上适量的NaCl,以降低Na2SO4的溶解度,使其在溶液中析出,将析出的无水硫酸钠经离心脱水、干燥后即可得到合格的产品。

②混合盐转化制硝法。

由混合盐向无水硫酸钠转化,需经过三个不同的转化反应,分别在三个转化槽中进行,全部过程为连续逆流操作。

(三) 用无水硫酸钠制硫化钠
半个多世纪以来,硫化钠的生产在中国除少量产品是钡盐生产中的副产外,其绝大部分产品是碳还原制造的。

生产硫化钠的厂家绝大部分都在芒硝产地或者是芒硝生产厂家。

煤粉还原法生产硫化钠是将芒硝与煤粉按100∶21~22.5(重量比)配比混合于800~1 100℃高温下煅烧还原,生成物经冷却后用稀碱液热溶成液体,静置澄清后,把上部浓碱液进行浓缩,即得固体硫化钠。

经中转槽,制片(或造粒),制得片(或粒)状硫化钠产品。

其反应式如下:
Na2SO4+2C Na2S+2CO2
1995年3月云南一平浪盐矿年产1万t硫化碱生产装置可行性研究报告通过审查论证,专家一致同意报告推荐的芒硝煤粉还原法生产工艺,采用流程:转炉燃烧,热法浸取,厢式压滤机过滤,余热锅炉回收烟道余热,H2S吸收塔吸收化料废气,单效两段外加热强制循环,真空蒸发浓缩碱液,成品造粒,在硫化钠生产上取得了新突破。

在硫化钠的蒸发工艺方面,新疆天山化工厂1985年从美国引进一套年产5 000 t硫化碱的蒸发、分离、制片装置,已取得了丰富的经验,运行正常,不仅产量达到设计规模,而且生产的黄片碱质量很好,技术已经国产化。

(四) 产品应用开发
近年来,利用芒硝制造纯碱,以芒硝为原料离子膜电解生产NaOH和Na2SO4,芒硝作太阳能贮热材料以及芒硝和氯化钾转化法生产硫酸钾等方面取得了很大进展。

中国目前对硫酸钾的年需求量为120万t,到2000年将达到160万t,而目前生产能力仅10万t/a左右,到2000年将达到50万t/a。

利用丰富的芒硝资源生产国内紧缺的硫酸钾产品,对提高企业的经济效益和开辟芒硝矿的新用途,以至发展农业生产都有重要意义。

化学工业部连云港设计研究院开发的控速分解结晶法制取硫酸钾工艺,在1995年已通过化学工业部专家鉴定,为大工业生产提供了可靠的设计依据。

结晶工艺是当代芒硝法生产硫酸钾的发展方向,该院根据自己提出的控速分解理论、青钾4#工艺技术,创新开发了新的结晶工艺技术。

母液蒸发处理是芒硝法生产硫酸钾的世界性难题,该院开发的兑卤蒸发新技术,保证了主流程较高的回收率,避免了蒸发水分的增加。

每吨母液约耗蒸汽0.76 t,达到国际领先水平。

目前已在连云港建设了一家采用控速分解结晶法制取硫酸钾工艺规模为5万t/a的生产厂。

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