1、芒硝的簡介

芒硝，別名十水硫酸鈉，也作硭硝，化學(xué)式Na2SO4·10H2O。在自然界中，是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物，鹽湖、鹽泉和干鹽湖是形成芒硝的地方。芒硝的晶體為短柱狀或針狀，一般這些晶體聚集在一起成塊狀、纖維團簇狀。它們或無色或白色，具有玻璃光澤，入水即化。芒硝在干燥的環(huán)境下會失去水分而變成數(shù)粉末狀，這時就稱為無水芒硝。芒硝可以用來提取硫酸銨、硫酸鈉、硫酸及硫化鈉等化工原料，還是制造洗衣粉的重要原料。

在工業(yè)廢水中，芒硝也是在其中常見的無機鹽，例如煤化工廢水、醫(yī)藥生產(chǎn)廢水、礦石精煉廢水以及電池生產(chǎn)廢水等。本文介紹的工藝，就是將高鹽廢水中的芒硝結(jié)晶出來，將高鹽廢水轉(zhuǎn)為低鹽分的生產(chǎn)水再重復(fù)利用，從而達到工業(yè)廢水循環(huán)利用及零排放的目的。

2、芒硝冷凍結(jié)晶的工藝簡介

本工藝采用連續(xù)結(jié)晶方式，常溫或高溫溶液連續(xù)送入結(jié)晶系統(tǒng)，物料通過預(yù)冷器將料液冷器至一定溫度（如果來料溫度過高，可考慮多級換熱降溫），然后將料液打入冷凍結(jié)晶器降低至≤0℃結(jié)晶，同時保證其結(jié)晶濃度處于對應(yīng)條件下的介穩(wěn)區(qū)內(nèi)，保證晶體均勻成長的同時不發(fā)生爆發(fā)成核現(xiàn)象。物料連續(xù)進料連續(xù)出料，出料低溫晶漿經(jīng)過濾后得到十水硫酸鈉固體，過濾母液對原液進行預(yù)冷后再進入冷凍母液池，可回收部分冷能。?  結(jié)晶系統(tǒng)由結(jié)晶器、外掛式冷卻器（外冷器）及軸流循環(huán)泵組成，同時輔以必要的物料周轉(zhuǎn)泵和槽罐。外冷器同時運行，并可進行無閥切換，停車檢修及清理方便。結(jié)晶器做保溫處理，結(jié)晶器多采用316L不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)部沒有換熱面，可有效抑制結(jié)壁現(xiàn)象。?

根據(jù)以往經(jīng)驗，芒硝冷卻結(jié)晶生產(chǎn)過程中在換熱面掛壁現(xiàn)象比較突出，為了更好的消弱掛壁影響，本工藝的結(jié)晶器選用十水硫酸鈉專用新型結(jié)晶器。它屬于典型的母液循環(huán)式結(jié)晶器，結(jié)晶過程中過飽和度的產(chǎn)生和晶體生長的區(qū)域分別設(shè)置在結(jié)晶器的兩處，晶體在結(jié)晶器下部形成流化床層，為晶體生長提供了一個良好的條件。

關(guān)鍵點：（1）結(jié)晶溫度的控制：采用分步冷卻工藝，將預(yù)冷器先將料液冷卻至一定溫度后進入結(jié)晶器進行冷凍結(jié)晶，可有效回收外排母液冷能。

（2）過冷度的控制：冷凍結(jié)晶器過冷度為1℃，實際控制在0.5℃左右。

（3）細(xì)晶排出設(shè)置：為提高芒硝晶體的平均粒度，在結(jié)晶器中設(shè)計了細(xì)晶排出的出口，消除由于過飽和度太大、成核過程中不易控制帶來的浮晶。

3、核心設(shè)備結(jié)晶器結(jié)構(gòu)設(shè)計

采用OSLO結(jié)晶器的設(shè)計理念，設(shè)計為十水硫酸鈉專用新型結(jié)晶器，是一種細(xì)晶漿循環(huán)式結(jié)晶器。結(jié)晶器內(nèi)設(shè)計有母液區(qū)、沉降區(qū)（分級區(qū)）、結(jié)晶區(qū)。

結(jié)晶器簡圖

 4、冷凍結(jié)晶工藝流程圖