（一）工業(yè)無水硫酸鈉國家標(biāo)準(zhǔn)

我國目前工業(yè)無水硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)編號為：GB/T6009-2014，本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。

工業(yè)無水硫酸鈉按用途分為三類: 

Ⅰ類:主要用于印染，合成洗滌劑，維尼綸。 

Ⅱ類；主要用于玻璃，染料，造紙等工業(yè)。 

Ⅲ類；主要用于無機(jī)鹽工業(yè)原料等。
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GB/T6009-2014代替GB/T6009—2003《工業(yè)無水硫酸鈉》主要技術(shù)變化如下:

———對產(chǎn)品的技術(shù)要求進(jìn)行了調(diào)整,提高了Ⅰ類優(yōu)等品的要求,同時(shí)增加產(chǎn)品水溶液(50g/L)的pH要求;

———鈣和鎂含量的測定方法中增加了原子吸收法;

———氯化物含量的測定中增加了銀量法;

———增加了pH的測定方法。

本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為:———GB6009—1985、GB/T6009—1992、GB/T6009—2003 

芒硝熱融脫水制元明粉蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

1、選型

本工藝主體蒸發(fā)設(shè)備采用強(qiáng)制外循環(huán)三效蒸發(fā)器，設(shè)備具有運(yùn)行穩(wěn)定、便于操作、能耗合理的特點(diǎn)。由于硫酸鈉溶液具有一定的腐蝕性，為提高設(shè)備使用壽命，建議蒸發(fā)器主材質(zhì)采用304不銹鋼材質(zhì)。
2、工作原理

由于芒硝在70~80℃會失去結(jié)晶水，因此選用熱融、蒸發(fā)結(jié)晶、離心分離、流化床干燥工藝。首先將十水硫酸鈉由皮帶輸送機(jī)提升至定量加料器料倉，并通過定量加料器均勻加入熱融罐內(nèi)，通過熱融罐外置加熱器換熱使溫度維持在70~80℃，其中部分硫酸鈉溶解于自身的結(jié)晶水中，形成飽和溶液，即得無水硫酸鈉晶體和過飽和硫酸鈉溶液的晶漿混合液，晶漿混合液由轉(zhuǎn)料泵送至稠厚器；稠厚器的上清液經(jīng)經(jīng)三效并流蒸發(fā)結(jié)晶后，進(jìn)離心機(jī)固液分離、流化床干燥后即得無水硫酸鈉成品，成品進(jìn)入稱重、包裝工序。過濾后的母液則轉(zhuǎn)入母液罐后重新泵送至蒸發(fā)器繼續(xù)參與蒸發(fā)、結(jié)晶。整個(gè)工藝過程連續(xù)進(jìn)料連續(xù)出料。

主要設(shè)備

1、熱融罐

根據(jù)芒硝的性質(zhì)，在70~80℃將失去10個(gè)結(jié)晶水，所以首先需將固體芒硝從常溫加熱至70~80℃，并使其充分受熱溶解，需要足夠加熱面積及高傳熱效率的熱融設(shè)備。

根據(jù)處理量進(jìn)行計(jì)算后，選擇合理體積及足夠換熱面積的熱融器設(shè)備一套。

2、蒸發(fā)器

本工藝采用強(qiáng)制外循環(huán)三效蒸發(fā)器，具有清洗簡單、傳熱系數(shù)高，蒸發(fā)強(qiáng)度大、不容易結(jié)壁、便于操作的特點(diǎn)。

3、稠厚器與母液罐



稠厚器既可以起到消除硫酸鈉濃縮晶漿過飽和度、使晶體進(jìn)一步長大的作用，同時(shí)，也可以起到離心機(jī)及前序溶解罐來料的緩沖作用。為了防止固體物理在底部堆積，稠厚器設(shè)置有攪拌器系統(tǒng)。



母液罐即可以作為離心母液的存儲罐又可以起到從稠厚器上部所來清液的緩沖作用，母液罐需伴熱、攪拌。



4、離心機(jī)



固液分離工序，建議選用活塞推料離心機(jī)，設(shè)備操作簡便、自動化程度高、勞動強(qiáng)度低。



5、流化床干燥機(jī)



離心分離后的固體由加料器輸送至振動流化床干燥機(jī)，熱源采用蒸汽換熱后的熱風(fēng)，經(jīng)流化床干燥機(jī)干燥、旋風(fēng)除塵后得到干燥的產(chǎn)品。



6、真空系統(tǒng)及離心泵



真空泵可選用水環(huán)真空泵，冷凝器為間接冷凝器，可以單獨(dú)回收處理蒸發(fā)出的冷凝水。



離心泵采用熱水化工流程泵 

硫酸鈉（Na2SO4）是硫酸根與鈉離子化和生成的鹽，溶于水且其水溶液呈中性。暴露于空氣容易吸水生成十水合硫酸鈉，在 241℃時(shí)硫酸鈉會轉(zhuǎn)變成六方型結(jié)晶。純度高且顆粒細(xì)的無水硫酸鈉稱為元明粉，十水合硫酸鈉俗稱芒硝。

在鹽化工、氯堿化工、煤化工、濕法冶煉、制藥等行業(yè)，經(jīng)常會遇到同時(shí)含有氯化鈉、硫酸鈉組分的混合溶液或廢水。針對不同工況，通常采取下列幾種處理工藝：

一、通過直接蒸發(fā)結(jié)晶得氯化鈉與硫酸鈉的混鹽。



二、冷凍脫硝得十水硫酸鈉，含有大量氯化鈉及少量氯化鈉的母液去電解生產(chǎn)燒堿，芒硝熔融后蒸發(fā)得到純度較高的無水硫酸鈉。



三、鹽硝聯(lián)產(chǎn)，高溫蒸發(fā)得硫酸鈉，母液低溫蒸發(fā)得氯化鈉，部分母液外排；或高溫得到氯化鈉，母液低溫蒸發(fā)得到無水硫酸鈉，部分母液外排。



四、鹽硝聯(lián)產(chǎn)，高溫蒸發(fā)得到無水硫酸鈉，冷凍結(jié)晶析出芒硝與二水氯化鈉的復(fù)鹽，復(fù)鹽熔融后返回原液池蒸發(fā)后重新得到無水硫酸鈉；純度較高的氯化鈉母液蒸發(fā)得到氯化鈉晶體，離心后的母液部分外排處理。



在工藝選擇上，******種工藝***簡單，但僅得到混鹽，經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高。該工藝適合于除含氯化鈉及硫酸鈉外含含有大量其他影響氯化鈉與硫酸鈉產(chǎn)品純度的雜質(zhì)，難以進(jìn)行有效分離的工況，近些年化工廠的綜合含鹽廢水該工藝應(yīng)用廣泛。



******種工藝相對簡單，能得到較高純度的芒硝并分離純度較高的氯化鈉溶液，該工藝尤其適用于氯化鈉及硫酸鈉含量均較高的工況，在氯堿工業(yè)應(yīng)用***為廣泛，國內(nèi)浙江嘉化、泰山鹽化、魯西化工等眾多氯堿企業(yè)均采用該工藝。缺點(diǎn)是芒硝儲存與運(yùn)輸不方便，需要熱融后重新蒸發(fā)得到無水硫酸鈉，而芒硝的結(jié)晶熱與溶解熱都較大，需要消耗較多的冷量及蒸汽，能耗相對較高。



第三種兩段工藝均為蒸發(fā)過程，能耗較******種要高，但是能夠有效分離氯化鈉和硫酸鈉產(chǎn)品。同時(shí)要求其他雜質(zhì)含量較少，否則會偏離相圖區(qū)域影響***終氯化鈉與硫酸鈉的純度，增大母液的外排量。該工藝早期由瑞士蘇爾壽公發(fā)成功并在八十年代引進(jìn)國內(nèi)，在鹽湖化工領(lǐng)域得到了廣泛推廣，國內(nèi)山西南風(fēng)集團(tuán)等***早在國內(nèi)應(yīng)用，為成熟工藝。近年隨著MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)工藝的成熟，低運(yùn)行成本使得該工藝得到了更為廣泛的應(yīng)用。



第四種工藝為蒸發(fā)、冷凍、蒸發(fā)三段工藝，雖然總體能耗較第三種要高，但能得到純度更高的無水硫酸鈉和氯化鈉。其中無論高溫蒸發(fā)工段還是低溫蒸發(fā)工段均為非常成熟的工藝，而冷凍結(jié)晶在上述介紹的氯堿化工鹽水脫硝、鋰鹽脫硝及其他連續(xù)冷凍結(jié)晶領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，如四川天齊鋰業(yè)、山西棗莊中科化學(xué)等。



由上述分析可以看出，每種工藝都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，也都是非常成熟的工藝。只是需要根據(jù)不同工況、要求進(jìn)行相應(yīng)***合理的的工藝選擇