【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生产熔盐级硝酸钠的工艺，尤其是涉及一种利用含氯卤水、在生产熔盐级硝酸钠过程中、分离出氯化钠制取高品质大颗粒熔盐级硝酸钠的方法。
技术介绍
1、太阳能光热发电项目中所需要的重要原料即为熔盐级硝酸钠，其品质越高越稳定，售价也相应提高，因此各生产厂家均致力于生产熔盐级硝酸钠一等品(纯度≥99.7wt％)。
2、国内外硝酸钠的生产方法主要包括中和法、吸收法、离子交换法、复分解法和硝石法等。前三种生产工艺中，都可能会使用碳酸钠或硫酸钠作为原料，碳酸钠或硫酸钠原料中的氯化钠杂质会进入到熔盐级硝酸钠生产过程中；硝石法生产工艺中矿石本身含有的氯化钠、硫酸钠等杂质通过浸取进入到硝酸钠体系中。目前，国内生产硝酸钠的厂家大多是将含氯的硝酸钠溶液采用单效或两效蒸发加单级结晶方法获得产品，体系中的杂质氯化钠没有其他出口，随着体系的不断循环和浓缩，杂质氯化钠的含量越来越高，产品品质受到影响，因此必须将氯化钠从体系中分离出来才能保证熔盐级硝酸钠产品质量。同时由于体系中氯化钠的含量本身较低，再降低难度较大，必须在体系中寻找合适的出口才能达到去除的目的。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种生产熔盐级硝酸钠的工艺，降低熔盐级硝酸钠中的氯化钠含量，提高熔盐级硝酸钠的纯度。
2、本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种生产熔盐级硝酸钠的工艺，包括以下步骤：
3、步骤s01、原料液蒸发浓缩：
4、将含氯的硝酸钠
5、步骤s02、冷却结晶：
6、将步骤s01所得蒸发浓缩液冷却结晶，得到结晶清液和底流料浆；
7、所得底流料浆去步骤s04离心、洗涤和干燥工序，所得结晶清液去步骤s03蒸发除氯系统。
8、进一步，步骤s02中，冷却结晶采用2级以上(优选3级)串联的真空冷却结晶器，其各级真空度一般为91kpa～9kpa。
9、步骤s03、蒸发除氯：
10、将全部或部分步骤s02得到的结晶清液送入蒸发除氯系统，通过蒸发析盐除去氯化钠，所得的氯化钠料浆固液分离，固体氯化钠废盐排出；母液可返回步骤s01蒸发浓缩工序；
11、步骤s04、底流料浆离心、洗涤和干燥：
12、将步骤s02得到的底流料浆(即硝酸钠料浆)离心脱水，所得湿盐用水洗涤，洗涤后的料浆脱水后干燥，即得熔盐级硝酸钠。
13、底流料浆离心脱水所得的滤液可返回前段工序如步骤s02以提高系统的回收率。
14、步骤s03和步骤s04的顺序可以调换，即可以先进行步骤s03处理，再进行步骤s04处理；也可以先进行步骤s04处理，再进行步骤s03处理。
15、进一步，步骤s01中，含氯的硝酸钠原料液中，硝酸钠的含量为20～60wt％，氯化钠含量为0.2～5wt％。原料液中硝酸钠：氯化钠的质量比≥10:1。(如果原料硝酸钠的含量过高或饱和，氯化钠含量过低则不需要除氯；如果氯化钠含量过高，需要先除氯或加大循环量才能达到除氯生产熔盐级硝酸钠的目的。)
16、进一步，步骤s01中，含氯的硝酸钠原料液蒸发浓缩可采用单效、多效或mvr蒸发工艺。可采用顺流或逆流蒸发过程。蒸发浓缩温度为50～150℃(优选100-140℃)(蒸发浓缩温度过高浪费能源，不经济；过低单次回收率不高，循环量加大，能耗增加，设备投资变大)，得到硝酸钠饱和或接近饱和的蒸发浓缩液。
17、进一步，步骤s01中，硝酸钠饱和或接近饱和的蒸发浓缩液中，硝酸钠的浓度为48～68wt％。
18、进一步，步骤s01中，硝酸钠饱和或接近饱和的蒸发浓缩液中，氯化钠的浓度为1～6wt％。
19、进一步，步骤s01中，控制蒸发强度避免过蒸产生硝酸钠细晶。
20、进一步，步骤s02中，将步骤s01蒸发浓缩所得蒸发浓缩液送入冷却结晶系统冷却结晶。通过控制结晶终点温度、母液组成和补水量等，控制硝酸钠料浆浓度，进而控制最终所得硝酸钠产品质量和颗粒直径。
21、进一步，步骤s02中，在最后一级冷却结晶器内设置沉降段或外设稠厚器、浓密机等设备分离结晶料浆，得到结晶清液和底流料浆。分离得到的全部或部分结晶清液送去(优选通过泵送)蒸发除氯工序(步骤s03)。底流料浆(含固量25wt％～50wt％)送去(优选通过泵送)离心、洗涤和干燥工序。
22、进一步，步骤s02中，冷却结晶可采用单级或多级串联的冷却结晶设备，可连续或间歇操作。结晶器可采用带夹套和搅拌的搅拌槽、dtb结晶器、oslo结晶器或蒸发结晶器等型式。
23、进一步，步骤s02中，冷却结晶终点温度为40～60℃。结晶终点母液组成中硝酸钠含量为35～50wt％，氯化钠含量为5～12wt％。
24、进一步，步骤s02中，硝酸钠结晶过程补水量为闪发水量的0～100％。硝酸钠结晶的总停留时间为2～40h。补水量过大，能耗会变大；补水量过少，影响产品纯度；总停留时间是指硝酸钠结晶的总停留时间，总停留时间过短颗粒直径小，总停留时间过长投资大，不经济。
25、进一步，步骤s03中，通过控制蒸发除氯系统的蒸发水量、温度和终点母液组成来达到除去氯化钠的目的，降低系统中的氯化钠含量。
26、进一步，步骤s03中，在蒸发除氯系统蒸发器或结晶器设备本体增设沉降段或外设稠厚器、浓密机等措施，进一步增加停留时间，增大氯化钠颗粒尺寸。增加结晶析出的氯化钠的颗粒直径，便于分离。
27、进一步，步骤s03中，蒸发除氯系统固液分离除盐后所得的母液(为含固量<0.5wt％的母液，也即除氯清液)可返回步骤s01硝酸钠原料液蒸发工序循环利用。蒸发除氯系统经过蒸发、固液分离除盐后所得的母液可经过澄清后返回步骤s01硝酸钠原料液蒸发工序循环利用。
28、进一步，步骤s03中，蒸发除氯工序可采用单效、多效蒸发或mvr蒸发结晶工艺，也可在蒸发后增加真空冷却结晶(优选单级或两级真空冷却结晶)。
29、进一步，步骤s03中，蒸发终点母液组成为接近硝酸钠和氯化钠的共饱和点附近，具体为硝酸钠含量为40～65wt％，氯化钠含量为4～9wt％。
30、进一步，步骤s03中，控制蒸发除氯工序的温度为80～140℃，控制蒸发除氯工序的蒸发水量占结晶清液(即除氯母液)总量的15～30wt％。蒸发水量过多会过蒸，损失硝酸钠产品；温度过低，单次蒸发出的氯化钠量过少，进入除氯系统的母液量需加大，否则蒸发析出的氯化钠量过少，无法保证产品质量。
31、进一步，步骤s03中，控制蒸发除氯系统固液分离除盐后所得的母液(即除氯清液，也即滤液)中的氯化钠固体量<0.5wt％。(通过蒸发器或结晶器的沉降段或外设的稠厚器、浓密机等措施来控制母液中的含固量。含固量高，氯化钠细晶带入到前段系统，会影响产品品质。)
32、进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤S01中，含氯的硝酸钠原料液中，硝酸钠的含量为20～60wt％，氯化钠含量为0.2～5wt％；原料液中硝酸钠：氯化钠的质量比≥10:1；和/或，步骤S01中，含氯的硝酸钠原料液蒸发浓缩采用单效、多效或MVR蒸发工艺；和/或，采用顺流或逆流蒸发过程；和/或，蒸发浓缩温度为50～150℃。
3.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤S01中，硝酸钠饱和或接近饱和的蒸发浓缩液中，硝酸钠的浓度为48～68wt％；和/或，步骤S01中，硝酸钠饱和或接近饱和的蒸发浓缩液中，氯化钠的浓度为1～6wt％。
4.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤S02中，冷却结晶采用2级以上串联的真空冷却结晶器，其各级真空度为91Kpa～9Kpa；和/或，步骤S02中，将步骤S01蒸发浓缩所得蒸发浓缩液送入冷却结晶系统冷却结晶，通过控制结晶终点温度、母液组成和补水量，控制硝酸钠料浆浓度，进而控制最终所
5.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤S02中，冷却结晶采用单级或多级串联的冷却结晶设备，连续或间歇操作；结晶器采用带夹套和搅拌的搅拌槽、DTB结晶器、OSLO结晶器或蒸发结晶器；和/或，步骤S02中，冷却结晶终点温度为40～60℃；和/或，结晶终点母液组成中硝酸钠含量为35～50wt％，氯化钠含量为5～12wt％；和/或，步骤S02中，硝酸钠结晶过程补水量为闪发水量的0-100％；和/或，硝酸钠结晶的总停留时间为2～40h；和/或，步骤S03中，固液分离所得母液返回步骤S01蒸发浓缩工序。
6.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤S03中，通过控制蒸发除氯系统的蒸发水量、温度和终点母液组成来达到除去氯化钠的目的，降低系统中的氯化钠含量；和/或，步骤S03中，在蒸发除氯系统蒸发器或结晶器设备本体增设沉降段或外设稠厚器、浓密机；和/或，步骤S03中，蒸发除氯系统固液分离除盐后所得的母液返回步骤S01硝酸钠原料液蒸发工序循环利用；和/或蒸发除氯系统经过蒸发、固液分离除盐后所得的母液经过澄清后返回步骤S01硝酸钠原料液蒸发工序循环利用。
7.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤S03中，蒸发除氯工序采用单效、多效蒸发或MVR蒸发结晶工艺，或者在蒸发后增加真空冷却结晶；和/或，步骤S03中，蒸发终点母液组成为接近硝酸钠和氯化钠的共饱和点附近，具体为硝酸钠含量为40～65wt％，氯化钠含量为4～9wt％。
8.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤S03中，控制蒸发除氯工序的温度为80～140℃；和/或，控制蒸发除氯工序的蒸发水量占结晶清液总量的15～30wt％；和/或步骤S03中，控制蒸发除氯系统固液分离除盐后所得的母液中的氯化钠固体量<0.5wt％。
9.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤S03中，通过蒸发器盐腿、结晶器的排盐段或外设的稠厚器、浓密机增稠后得到的氯化钠料浆，连续或间歇地送去废盐离心机中离心分离后，废盐排出系统外，离心机滤液通过泵返回除氯蒸发系统；和/或，步骤S03中，固液分离后排出的废盐氯化钠颗粒尺寸≥0.1mm。
10.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤S04中，将步骤S02得到的底流料浆脱水，经过脱水后的粗品落入洗涤槽中；根据湿盐组成，在洗涤槽中补加清水洗涤；洗涤后的料浆脱水后干燥，即得到熔盐级硝酸钠产品；和/或，步骤S04中，离心机滤液用泵返回步骤S02真空冷却结晶工序；和/或，步骤S04中，洗涤的清水量：硝酸钠的质量比为0-0.35：1。
...【技术特征摘要】
1.一种生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤s01中，含氯的硝酸钠原料液中，硝酸钠的含量为20～60wt％，氯化钠含量为0.2～5wt％；原料液中硝酸钠：氯化钠的质量比≥10:1；和/或，步骤s01中，含氯的硝酸钠原料液蒸发浓缩采用单效、多效或mvr蒸发工艺；和/或，采用顺流或逆流蒸发过程；和/或，蒸发浓缩温度为50～150℃。
3.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤s01中，硝酸钠饱和或接近饱和的蒸发浓缩液中，硝酸钠的浓度为48～68wt％；和/或，步骤s01中，硝酸钠饱和或接近饱和的蒸发浓缩液中，氯化钠的浓度为1～6wt％。
4.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤s02中，冷却结晶采用2级以上串联的真空冷却结晶器，其各级真空度为91kpa～9kpa；和/或，步骤s02中，将步骤s01蒸发浓缩所得蒸发浓缩液送入冷却结晶系统冷却结晶，通过控制结晶终点温度、母液组成和补水量，控制硝酸钠料浆浓度，进而控制最终所得硝酸钠产品质量和颗粒直径；和/或，步骤s02中，在最后一级冷却结晶器内设置沉降段或外设稠厚器、浓密机分离结晶料浆，得到结晶清液和底流料浆；和/或，分离得到的全部或部分结晶清液送去蒸发除氯工序；和/或，底流料浆送去离心、洗涤和干燥工序。
5.根据权利要求1或2所述的生产熔盐级硝酸钠的工艺，其特征在于，步骤s02中，冷却结晶采用单级或多级串联的冷却结晶设备，连续或间歇操作；结晶器采用带夹套和搅拌的搅拌槽、dtb结晶器、oslo结晶器或蒸发结晶器；和/或，步骤s02中，冷却结晶终点温度为40～60℃；和/或，结晶终点母液组成中硝酸钠含量为35～50wt％，氯化钠含量为5～12wt％；和/或，步骤s02中，硝酸钠结晶过程补水量为闪发水量的0-100％；和/或，硝酸钠结晶的总停留时间为2～40h；和/或，步骤s03中，固液分离所得母液返回步骤s01蒸发浓缩工序。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓烽，胡赞，程先明，马俊，张昌发，杨灿辉，郭立，
申请(专利权)人：中蓝长化工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。