盐硝联产生产工艺原理及流程

3.生产过程的控制关键：.
为了盐硝彻底分离，即NaCl在析出时，Na2SO4应处 于不饱和状态；Na2SO4析出时，NaCl应处于不饱和状 态，要严格控制几个关键中间物料的组成：
3.1. III效母液
III效母液是盐系统和硝系统的联接点，它的组成对盐 硝的分离及盐系统和硝系统间的平衡至关重要。III效母 液和析硝母液混合，并在IV效内蒸发析出NaCl，而 Na2SO4则不允许析出，因此需对相平衡关系和蒸发系 统物料平衡关系综合考虑，以确定合适的III效母液浓度 3b。在一个已建成的装置中，III效母液组成一般不应作 大的变动。
图的上半部是在NaCl－ H2O 面上的投影，AB为 NaCl 的溶解度曲线，曲 线CD为NaCl－Na2SO4 共饱线，AB与CD之间为 NaCl 的饱和曲面。
图的下半部为在Na2SO4 －H2O 面上的投影。CD 是NaCl－Na2SO4共饱线。 Na2SO4的饱和曲面面积 较大，图中只画出其中一 部分，即CD以上部分均为 Na2SO4的饱和面的投影。
硝系统中，IV效（包括闪发器） 与硝蒸发器的蒸发水量比则不受卤 水浓度及盐硝比的影响而保持恒定。
盐硝系统间蒸发比
2.5
2
1.5
1
NaCl 23%
NaCl 24% 0.5
NaCl 25%
0
10
12
14
16
18
盐硝比
图3 盐硝系统间蒸发比与盐硝比的关系
4.2. 原料卤水浓度及盐硝比与析盐量的关系
卤水浓度越高，单位卤水 中盐的析出量越大。其中，硫 酸钠全部在硝蒸发器内析出， 而氯化钠的析出分两部分，即 在盐系统（I －III效）析出盐及 在硝系统（IV效）析出盐。盐 系统与硝系统间NaCl的析出量 之比由卤水的盐硝比决定（见 图4）。
2、硫酸钠型卤水盐硝分离原理及工艺流程
2.1. NaCl—Na2SO4—H2O 体系中盐硝的溶解度
C%
NaCl
Na2SO4
T℃
在四效蒸发系统温度范围内（50—120℃）： NaCl的溶解度随温度的升高而增大， Na2SO4则相反，其溶解度随温度的升高而减小（见图）
根据这一规律，可先将原料卤水在较低温度下进
而当卤水浓度低于设计值时，则可能导致NaCl的 析出后移，在硝蒸发器中盐硝共析。
为便于分析讨论，将蒸发系统分为两大部分：I 至III效称为 “盐系统”， IV效、闪发器及硝蒸发器称为“硝系统”。
4.1.卤水浓度及盐硝比对蒸发水量的影响
整个蒸发系统的总蒸发水量随 卤水浓度的升高而减小，但盐系统 与硝系统之间的蒸发水量的分配主 要由盐硝比决定，图3给出了盐系统 与硝系统间的蒸发比与卤水盐硝比 之间的关系。由图可见，盐硝系统 间蒸发比随卤水盐硝比的增大而上 升，即当卤水中NaCl浓度一定， Na2SO4浓度上升时，盐系统的蒸发 水量减少而硝系统的蒸发水量增大。
G
22
C
20
10
30
50
70
90
110
130
Sb
Xa
D
4a
3b
M Sa
Xb
4
3
2 F
1
2b
3a
2a
1b
1a G
0
10
30
50
70
90
110
130
150
温度 ℃
图 1 NaCl － Na SO － H O 体系多温投影图
Na2SO4 %
图为NaCl－Na2SO4－ H2O体系的多温投影图。
2.2.盐硝联产流程图
原料 F
1G I
1b
效
II 2b 效
III 效
3b
Xb
2
4
3 H
无水硝
Sb IV 效
4b
食盐
1 预热器 1； 2 闪发器； 3 预热器 2； 4 硝蒸发器
2.3.流程中物料状态的变化
NaCl %
30 B
28
A
2a M Sb
1b
D
26
4a
3a
2b
Sa
Xb
3b
H
4b
24
F
Xa 1a
行蒸发，在NaCl 大量析出的同时，Na2SO4得到浓缩。 当Na2SO4浓度达到或接近饱和时，将析盐母液升温， Na2SO4溶解度变小而析出，而NaCl由于溶解度随温度 升高而增大，成为不饱和组分。蒸发水分可使Na2SO4 继续析出，NaCl浓度升高。当NaCl浓度达到或接近饱 和时，将析硝母液降温，蒸发，又可使NaCl过饱和析 出，Na2SO4则又得到浓缩。析盐母液再返回升温，循 环使用，NaCl和Na2SO4因此可以得到分离。
系中盐Na硝C联l和产N工aS艺O流4的程溶是解根度据随N温aC度l－的N变a化SO规4－律H确2定O体的， 因而其关键的中间物料组成的控制要求很严格。影响 这些参数最主要的原因是原料卤水的浓度（NaCl， NaSO4）及盐硝比。
如卤水浓度高于设计值，盐硝比低于设计值，而 蒸度发将系高统于的设蒸 计发值水，量导不致变Na，2S则OI4I的I效提母前液析中出的，N即a2在SO预4浓热 器2或IV效中析出。前者可能引起预热器加热管及物料 管道的结垢甚至堵塞，后者由于盐硝共析使产品质量 恶化，收率降低。
3.2. IV效母液（循环液） IV效母液4b的组成应根据使NaCl在IV效中尽可能
多的析出，而IV效母液在通过预热器2后Na2SO4达 到或接近饱和但不析出的原则来确定。
3.3.硝蒸发器母液 硝蒸发器母液Xb的组成以保证在硝蒸发器内
Na2SO4尽可能多的析出，而NaCL不析出为依据。
4.原料卤水浓度及盐硝比对蒸发系统的影响
盐硝联产生产工艺原理及操作
海卤水资源研发中心
1、前言
上世纪80年代起，我国矿盐区陆续引进了数套盐硝联产 装置，用于硫酸钠型水采卤生产食盐和无水硝。此后，又有 一些企业依此为依据，对原有四效蒸发装置进行了技术改造。 该工艺较为先进，设备简单，能耗低，操作稳定，但操作参 数控制要求较严格，同时由于采用蒸汽喷射器对二次蒸汽进 行再压缩，使得蒸发系统的操作参数调整较为困难。本文就 该装置的工艺过程进行了分析，并提出了当原料卤水浓度发 生变化时，操作参数的调整方法。希望在加深对盐硝联产装 置工艺过程的认识，加快对国外先进技术的消化吸收方面有 所帮助。
随卤水中盐硝比的增大， 盐硝系统间的NaCl析出量之比 增大，且呈直线关系，即盐系 统（I －III效）析出盐量增大， 而硝系统（IV效）析出盐量减 小。
盐硝系统间 NaCl 析出量比
2.5
2
1.5
1
0.5
0
10
12
14
16
18
盐硝比
图4 盐硝系统NaCl间析出量与盐硝比的关系