硫酸钠和氯化钠分离
2013-06-19 14:11阅读：
硫酸钠和氯化钠分离
安小刚
硫酸钠和氯化钠的分离方法很多，最近有一种说法利用高温蒸发出硫酸钠，然后剩余的溶液再低温蒸发出氯化钠，具体描述是这样的。
具体操作我想这个溶液（废水）原来浓度每种盐各多少并不稳定，具体蒸发多少也就不好操作。
另外这种方法明显的缺陷是很难得到纯净的硫酸钠，和纯净的氯化钠。
硫酸钠和氯化钠分离技术有哪些？
那么到底改如何做呢，这确实有些复杂具体，如何少走弯路，硫酸钠和氯化钠分离的策略分析如下：
氯化钠硫酸钠两相分离策略
策略一：盐硝联产法
1处理对象，一般采用盐或着硝产量大于10000吨的项目。
具体1.1（氯化钠型卤水）盐含量大的情况，根据相图，氯化钠大于90%，比较好用。
过程：先出盐后出硝
1.1.1工段一：蒸发出盐
工艺多效（3~4效）顺流蒸发，低温效出氯化钠（具体4效出还是3效和4效都出盐根据物料平衡计算决定具体工艺）。
低温效温度越低越好。
工段一蒸发量的确定，由50度氯化钠硫酸钠水三项平衡相图确定。
具体操作还需要取样化验，进行蒸发量的调整。
一般氯化钠可以使用LWL型离心机，如果对盐的纯度有要求可以考虑采用吊袋离心机或者刮刀下卸料离心机，除了离心外，可以更好的洗涤和再次甩干。
氯化钠洗涤后得到工业级氯化钠。
（工业级氯化钠纯度根据原水实验结果测定。）
1.1.2工段二：蒸发出硝
工段一离心母液（硫酸钠接近饱和）采用工艺多效（3~4效）逆流蒸发，高温效出硫酸钠。
对于硫酸钠的收率来说，高温效温度越高越好。一般设计温度大于120度则是比较理想的温度。
工段二蒸发量的确定，由120度氯化钠硫酸钠水三项平衡相图确定。
具体操作还需要取样化验，进行蒸发量的调整。
采用吊袋离心机或者刮刀下卸料离心机除了离心外，可以更好的洗涤
和再次甩干。
硫酸钠洗涤后得到工业级硫酸钠。
（工业级硫酸钠纯度根据原水实验结果测定。）
1.1.3工段二离心母液（富含氯化钠）返回工段一，完成循环。
2处理对象，一般采用盐或着硝产量大于10000吨的项目。
具体2.1（芒硝型卤水）硝含量大的情况，根据相图，硫酸钠大于90%，比较好用。
过程：先出硝后出盐
1.1.1工段一：蒸发出硝
，采用工艺多效（3~4效）逆流蒸发，高温效出硫酸钠。
对于硫酸钠的收率来说，高温效温度越高越好。一般设计温度大于120度则是比较理想的温度。
工段二蒸发量的确定，由120度氯化钠硫酸钠水三项平衡相图确定。
具体操作还需要取样化验，进行蒸发量的调整。
采用吊袋离心机或者刮刀下卸料离心机除了离心外，可以更好的洗涤和再次甩干。
硫酸钠洗涤后得到工业级硫酸钠。
（工业级硫酸钠纯度根据原水实验结果测定。）
结论：最起码需要一套顺流蒸发设备，一套逆流蒸发设备，两台离心机。
为了搞节能还需要MVR预浓缩+一套顺流蒸发设备，一套逆流蒸发设备，两台离心机。
看着就比较复杂，所以说水量小了还不够充满设备的，对于水量小的项目，了解一下盐硝联产法就好，可能并不适合你。
策略二：热法盐析盐硝联产法
盐硝比例介于中间区域
比如：氯化钠15%+硫酸钠5%+水85%，每小时1~3的量。
50摄氏度：氯化钠-硫酸钠-水三元体系相平衡如下：
这个项目就是可以了解各组分的比例关系，蒸发量可以直接从CAD版的相图中测量即可，非常方便。
这个方法就比较巧妙了，如果仅考虑蒸发基本都是混盐，但是硫酸钠有高温盐析出来的特点，那么利用一下就好。
低温蒸发到略微饱和，盐水稍有浑浊。加入固体氯化钠固体升高温度，固体氯化钠就溶解到溶液中，同时硫酸钠固体就出来了。典型的盐析过程。
注意升高温度特指100度以上，最好大于120度，理解原因吗
设备就简单一些了
结论：可以做些流量小一些的项目。一套顺流蒸发设备，盐析设备（转晶罐），两台离心机（或者公用一台）。
策略三：真空制盐冷冻脱硝法
硝含量越大越好，根据相图，硫酸钠大于40%以上，可以优先考虑此法。
下面介绍
冷冻法分盐：
分离方法：利用硫酸钠和氯化钠在低温冷冻下的不同溶解度分离
效益大于蒸发的方法
适合处理大量含硫酸钠的液体
硫酸钠
化学品英文名称： sodium sulfate,anhydrous
分子式： Na2SO4 分子量： 142.04，Na2SO4·10H20 分子量322.19
十水硫酸钠就是芒硝在33℃以下形成,芒硝(Na2 SO4·10H2O)
含结晶水55.9%，硫酸钠44.1%。纯矿物含Na2O 19.3%，SO3 24.8%。
步骤如下：
1原液：硫酸钠氯化钠混合溶液，确定硫酸钠大于12%以上。
2硫酸钠氯化钠混合溶液，冷冻结晶，离心机除去十水硫酸钠，确定硫酸钠母液浓度在5%
3硫酸钠热融，利用蒸发器的尾气和余热热融十水硫酸钠，离心过滤。得到无水硫酸钠，离心母液进入硫酸钠蒸发器，蒸发出纯净的无水硫酸钠。
4母液循环两~三次后排出到原液罐
5硫酸钠母液浓度在5%，此溶液三效蒸发，末效低温环境下蒸发，蒸发出氯化钠固体（含有少量硫酸根）。
6氯化钠固体（含有少量硫酸根）提纯，加入氯化钡，除去硫酸根。加入碳酸钠除去钡离子。加入盐酸除去碳酸根。中和调整PH值，得到纯净氯化钠。
结论：这个方法好像也比较复杂，能耗稍微高一些。需要一套顺流蒸发设备，一套冷冻结晶设备，两台离心机。但是如果项目在北方可以利用四季蒸盐，冬季冻硝。这样优势又凸显出来。
策略四：使用MVR蒸发结晶系统用来分离氯化钠和硫酸钠
目前比较流行MVR，而且有些单位确实没有太多的蒸汽供应，新上天然气锅炉费用也不合适。
下面就具体介绍一下采用MVR蒸发结晶分离氯化钠和硫酸钠的具体做法。
1低温蒸盐：根据50摄氏度：氯化钠-硫酸钠-水三元体系相平衡，真空型MVR蒸发结晶+低温闪蒸50度以下。
具体根据相图计算真空型MVR蒸发量，和低温闪蒸冷凝出来的水量。他们之和就是这一段的总蒸发量。
2高温蒸硝：根据100摄氏度和120度氯化钠-硫酸钠-水三元体系相平衡，常压型MVR蒸发结晶+高温转晶120度以上。把硫酸钠固体分离出来。
具体根据相图计算常压型MVR蒸发量就是这一段的总蒸发量。同时计算母液升温需要补充的热量，换算成蒸汽用量。
策略五：综合处理法
膜浓缩，电渗析，MVR，多效，盐析，冷冻组合处理法
根据具体盐硝的比例，保证盐的纯度或者保证硝（硫酸钠或者十水硫酸钠）的纯度，其他就蒸发为混盐。
一般人都认为混盐没有办法处理，其实只是没有相应的渠道而已。
混盐实际也是有地方需要的，具体可以根据混盐的成分决定具体出路。
策略六：结晶及化学除杂法
主要可以出纯度高的氯化钠和硫酸钠，具体设备及操作过程太长，一般少有人使用。
如果确有需要的具体再商议，此处略
如何游刃有余的决定使用哪种方案
硫酸钠和氯化钠分离需要掌握的资料如下
氯化钠硫酸钠的相图非常重要
0摄氏度：氯化钠-硫酸钠-水三元体系相平衡
20摄氏度：氯化钠-硫酸钠-水三元体系相平衡
50摄氏度：氯化钠-硫酸钠-水三元体系相平衡
100摄氏度：氯化钠-硫酸钠-水三元体系相平衡
120摄氏度：氯化钠-硫酸钠-水三元体系相平衡
各温度点相对溶解度等
硫酸钠和氯化钠分离装置报价案例
关于氯化钠及硫酸钠的产品质量问题
具体和分切点及洗涤方法有极大的关系，达到合格品及二级标准一般问题不大。
如果是废水中提盐建议按以下标准就可以，切记纯度指标不那么简单达到呀！
1结晶氯化钠产品指标：精制工业湿盐二级标准
（即氯化钠含量≥93.3%、水不溶物≤0.2%、钙镁离子总量≤0.7%、硫酸根离子≤1%，以上为质量分数含量）
2工业硫酸钠III类合格品标准（即硫酸钠含量≥92%）。
以下是一些基本标准：
十水硫酸钠标准;
工业盐执行质量标准
欢迎有以上氯化钠硫酸钠废水的客户咨询，我们会以最佳的解决方案及时回复您的需求。
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