濃硝水制取芒硝工藝分析

桑曉琴

（新浦化學(xué)（泰興）有限公司，江蘇泰興 225400）

濃硝水制取芒硝工藝分析

桑曉琴

（新浦化學(xué)（泰興）有限公司，江蘇泰興 225400）

芒硝（十水合硫酸鈉Na2SO4·10H2O）是輕工、化工工業(yè)原料。在化學(xué)工業(yè)中主要用來(lái)制取無(wú)水硫酸鈉和硫化堿，它不僅可用來(lái)制取泡花堿、硫酸鋇等化學(xué)材料，還可用于生產(chǎn)元明粉（無(wú)水硫酸鈉）。近幾年國(guó)內(nèi)外對(duì)元明粉的需求量越來(lái)越大，元明粉廣泛用于可用于維尼綸、泡花堿、漂染、合成洗滌劑、玻璃、造紙、制革、輸油氣管道防腐、金屬冶煉、表面處理、填充劑等行業(yè)?？梢娒⑾醯纳a(chǎn)工藝對(duì)我國(guó)的生活起著重要的影響，所以需要對(duì)芒硝的生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，主要論述了濃硝水制取芒硝的工藝流程。

濃硝水；芒硝；工藝分析

濃硝水制取芒硝裝置的建設(shè)不僅減少?gòu)U水排放，把對(duì)周圍環(huán)境的影響控制到最小，同時(shí)，產(chǎn)品芒硝外賣，為企業(yè)創(chuàng)造了價(jià)值，通過(guò)本次裝置的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、降耗、減排、增盈的多贏局面，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益“三位一體化”。

1 濃硝水制取芒硝的建設(shè)單位概況

新浦化學(xué)位于江蘇省泰興市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，占地面積2 500畝，是一家具有自己特色的化工生產(chǎn)企業(yè)，擁有離子膜燒堿、硝基苯、苯胺、氯乙烯、苯乙烯等多套世界先進(jìn)水平的化工生產(chǎn)裝置，企業(yè)具有一系列的公用配套設(shè)施，如熱電廠、萬(wàn)噸級(jí)以上的通用碼頭、化工碼頭等，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。安全與健康，保護(hù)環(huán)境是我們的核心價(jià)值觀。新浦化學(xué)首選先進(jìn)、成熟的制取芒硝的工藝，現(xiàn)從方案的編制、生產(chǎn)過(guò)程的控制進(jìn)行闡述。

2 設(shè)計(jì)方案的原則以及過(guò)程

2.1 編制方案的原則

需要遵守我國(guó)對(duì)于化工制造安全的要求，要保證國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，全面貫徹落實(shí)綠色發(fā)展，節(jié)約資源，減少在制造過(guò)程對(duì)于大自然的影響，在數(shù)據(jù)的測(cè)量上保持準(zhǔn)確性，對(duì)施工需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行多次檢測(cè)，在施工管理方面上也要嚴(yán)格遵守國(guó)家施工安全的規(guī)范。

2.2 編制方案的過(guò)程

首先需要負(fù)責(zé)編制方案的設(shè)計(jì)人員尋找各個(gè)方面的材料，對(duì)這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行從源頭開始的檢測(cè)，確定好設(shè)計(jì)方案的目標(biāo)，其次，需要對(duì)這個(gè)施工方案進(jìn)行調(diào)查研究，檢查這個(gè)方案的可實(shí)施性，并對(duì)這個(gè)方案的發(fā)展前景進(jìn)行推測(cè)，最后，需要選擇一個(gè)合適的科學(xué)的方案，進(jìn)行研討和補(bǔ)充，最后形成編制方案。

3 濃硝水制取芒硝的生產(chǎn)過(guò)程要領(lǐng)

3.1 操作方案的原則

（1）本次改造使用的設(shè)備、工藝參數(shù)控制都體現(xiàn)和代表本行業(yè)技術(shù)的先進(jìn)性、可靠性，具有顯著的節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效果；

（2）在生產(chǎn)過(guò)程中，要降低成本，盡可能提高產(chǎn)率。

3.2 制取芒硝的過(guò)程以及要領(lǐng)

（1）濃硝水先進(jìn)行預(yù)冷降溫，以減少冷凍脫硝工序能耗，同時(shí)回收一部分余熱。冷源采用冷卻水（循環(huán)水）。由于膜法除硝后的濃硝水的pH值偏低，需通過(guò)pH調(diào)節(jié)裝置將pH值調(diào)節(jié)到以滿足冷凍脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行要求，通過(guò)計(jì)量泵調(diào)節(jié)添加，保證pH值始終穩(wěn)定在8.0左右。然后再進(jìn)行冷凍脫硝，控制好結(jié)晶槽的溫度，讓溫室一直保持在-7℃甚至更低的溫度，當(dāng)結(jié)晶槽里面的晶體開始變大的時(shí)候，它的重量也在變大，從而使得它漸漸沉下去，結(jié)晶槽底部的結(jié)晶混合液體由結(jié)晶體輸送泵抽送到沉硝槽，進(jìn)一步提高固液比以及離心效率。沉硝槽經(jīng)過(guò)高位落度差把結(jié)晶漿液送到離心機(jī)里面，然后進(jìn)行分離，最終形成固液分離的現(xiàn)象。之后回水槽對(duì)于剛剛分離出來(lái)的液體進(jìn)行整合，最后再次運(yùn)回結(jié)晶槽。冷凍機(jī)組制冷劑送到蒸發(fā)器與結(jié)晶清液循環(huán)熱交換降溫。

（2）在制取芒硝的過(guò)程當(dāng)中，需要用到的設(shè)備特別的多，比如說(shuō)：pH調(diào)節(jié)裝置、計(jì)量泵（MP1701A/B）、結(jié)晶體輸送泵、（P1702A/B）、離心機(jī)（S1701A/B）、硝液輸送泵（P1703A/B）等機(jī)械設(shè)備。

（3）需要在自我調(diào)控的基準(zhǔn)上對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)理論化的研究，從而制定出一套合理的施工方案，新浦化學(xué)（泰興）有限公司濃硝水制取芒硝項(xiàng)目自控技術(shù)方案為接入現(xiàn)有新浦化學(xué)DCS控制。根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際需要，選用串級(jí)、比值、前饋等高級(jí)控制功能及運(yùn)用軟件包中的各種運(yùn)算單元組成控制算式，從而完成更復(fù)雜的控制，DCS系統(tǒng)通過(guò)組態(tài)后將具有以下功能：可以合理有效地對(duì)施工進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)施工作過(guò)程機(jī)型進(jìn)行有效地控制，在制造生產(chǎn)上進(jìn)行理論化規(guī)范化的管理，從而確保工作流程的安全質(zhì)量

4 儀表選型的確定

在滿足過(guò)程測(cè)量介質(zhì)工況條件和過(guò)程監(jiān)控的前提下，安裝一些引進(jìn)的外來(lái)的先進(jìn)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上合理的儀表，本擴(kuò)建項(xiàng)目中主要儀表采用氣動(dòng)型，傳輸信號(hào)為4～20mADC。在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所儀表采用隔爆型或“本安型”儀表，絕大部分的現(xiàn)場(chǎng)儀表采用電信號(hào)變送器，將現(xiàn)場(chǎng)的各種信號(hào)送到控制室。溫度信號(hào)擬采用一體化溫度變送器傳送，所有變送器采用帶HART通信協(xié)議（除不能提供HART通訊協(xié)儀的）儀表。

5 社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益

濃硝水制取芒硝裝置有效地變廢為寶，并使污水經(jīng)處理后，達(dá)標(biāo)排放，減少了對(duì)環(huán)境的污染，并有效地維護(hù)了生態(tài)的平衡。本項(xiàng)目從節(jié)能減排方面著手，降低原料的使用成本，充分回收可利用資源和能源，既減少了污染物排放、節(jié)約了資源，又有利于實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。在本質(zhì)上是形成了一種可靠的產(chǎn)品鏈，相互有益，實(shí)現(xiàn)了公司與環(huán)境的共贏，同時(shí)也在一定意義上帶動(dòng)了泰興地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

6 研究結(jié)論與建議

通過(guò)對(duì)技改項(xiàng)目工藝、安全及環(huán)保等方面進(jìn)行分析可知，該項(xiàng)目能夠滿足安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、節(jié)能等國(guó)家以及行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，整個(gè)裝置做到自身物料循環(huán)、能量回收利用，遵循國(guó)家倡導(dǎo)的資源節(jié)約型、綠色發(fā)展型、生產(chǎn)清潔型生產(chǎn)；從財(cái)務(wù)分析可以看出，各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)皆優(yōu)于國(guó)家推薦的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)，表明該項(xiàng)目具有較好的投資價(jià)值，并且具有良好的行業(yè)成長(zhǎng)性。

7 結(jié)語(yǔ)

濃硝水制取芒硝裝置從環(huán)境方面為根本出發(fā)點(diǎn)，兼顧企業(yè)價(jià)值的體現(xiàn)，該裝置的運(yùn)行對(duì)國(guó)家、社會(huì)、企業(yè)具有深遠(yuǎn)意義。

[1] 張瑤.芒硝伴生白鈉鎂礬制堿式硫酸鎂晶須及其熱分解動(dòng)力學(xué)[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，2013.

[2] 徐薇涵.丹棱金藏芒硝礦區(qū)土壤鹽分空間分布特征研究[D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

[3] 何久洋.稀土離子Eu和Tb激活無(wú)水芒硝的發(fā)光性質(zhì)研究[D].烏魯木齊：新疆師范大學(xué)，2010.

P r o c e s s A n a l y s i s o f P r o d u c i n g Mi r a b i l i t e w i t h C o n c e n t r a t e d Mi r a b i l i t e

Sang Xiao-qin

Glauber’s salt（ten hydrated sodium sulfate Na2SO4=10H2O）is the raw material of light industry and chemical industry.In the chemical industry，mainly for the production of anhydrous sodium sulfate and sodium sulf i de，it not only can be used to produce paohuajian，barium sulfate and other chemical materials，it can be used in the production of sodium sulfate（anhydrous sodium sulfate），in recent years the domestic and foreign demand for sodium sulfate bigger，yuan and Ming powder is widely used for Lun，Vigny paohuajian，dye，synthetic detergent，glass，paper，leather，oil and gas pipeline corrosion，metal smelting，surface treatment，f i ller and other industries.This shows that the production process of Glauber’s salt plays an important role in the life of our country，so we study the production process of Glauber's salt.This article mainly discusses the process of making mirabilite from concentrated mirabilite.

concentrated nitrate water；Glauber’s salt；process analysis

R283

A

1003-6490（2017）08-0108-02

2017-05-26

桑曉琴（1970—），女，江蘇如東人，工程師，主要從事化工新項(xiàng)目調(diào)研及實(shí)施工作。