磷酸三鈉和氯化鈉的分離提純過程主要利用了它們溶解度隨溫度變化的差異,通過高溫蒸發(fā)結晶和連續(xù)冷卻結晶相結合的方式實現(xiàn)。以下是具體的工藝流程和設備選型:
一、磷酸三鈉氯化鈉連續(xù)冷卻結晶器工藝流程
1.高溫蒸發(fā)結晶:首先,通過MVR蒸發(fā)器對混鹽溶液進行蒸發(fā),使溶液中的水分逐漸減少。由于氯化鈉的溶解度隨溫度變化較小,而磷酸三鈉的溶解度隨溫度升高顯著增加,因此在高溫下(如100℃),氯化鈉會優(yōu)先結晶析出。
2.母液冷卻結晶:經過高溫蒸發(fā)結晶后,剩余的母液主要含有磷酸三鈉。將這些母液送入低溫冷卻結晶段,通過冷卻使磷酸三鈉結晶析出。由于磷酸三鈉產品帶有十二個結晶水,冷卻結晶過程中會發(fā)生部分濃縮效應。
3.結晶分離與后處理:結晶后的磷酸三鈉和氯化鈉通過離心分離、干燥等工序,得到純凈的產品。
二、磷酸三鈉-氯化鈉連續(xù)冷卻結晶器設備選型
1.MVR蒸發(fā)器:用于高溫蒸發(fā)結晶階段,能夠高效地將氯化鈉從溶液中分離出來。MVR蒸發(fā)器通過機械蒸汽再壓縮技術,提高了能源利用效率。
2.連續(xù)冷卻結晶器:
OSLO冷卻結晶器:適用于低溫冷卻結晶段,能夠獲得較低的結晶溫度,從而減少高低溫段間母液的交流量。OSLO結晶器通過外置換熱器移出熱量,實現(xiàn)連續(xù)進出料和熱量移出。
DTB真空結晶器:雖然結晶溫度稍高,但沒有物料的換熱面,避免了結疤結垢的問題,提高了系統(tǒng)的連續(xù)性和操作便利性。
三、磷酸三鈉-氯化鈉連續(xù)冷卻結晶器技術原理
1.溶解度差異:磷酸三鈉和氯化鈉的溶解度隨溫度變化的差異是實現(xiàn)分離的關鍵。磷酸三鈉的溶解度隨溫度升高顯著增加,而氯化鈉的溶解度變化相對較小。
2.連續(xù)結晶:連續(xù)冷卻結晶器通過連續(xù)進出料和熱量移出,實現(xiàn)晶體的連續(xù)生長和析出。這種連續(xù)操作方式不僅提高了生產效率,還減少了母液的浪費。
通過上述工藝和設備,可以實現(xiàn)磷酸三鈉和氯化鈉的高效分離和提純。