1.一種制備無水硫酸鈉的設備,其特征在于,包括依次連接的閉路循環膜濃縮系統、鹽
析系統、輸送泵和常溫結晶系統;
其中,所述閉路循環膜濃縮系統用于對含硫酸鈉的進液進行濃縮并排出含過飽和硫酸
鈉的濃縮液,所述鹽析系統用于將濃縮液中的氯化鈉-硫酸鈉-水三元體系變成不穩定體
系,所述輸送泵用于將所述鹽析系統排出的濃縮液輸送至常溫結晶系統,所述常溫結晶系
統用于將所述輸送泵輸送來的濃縮液進行常溫結晶并離心,以得到無水硫酸鈉;
所述閉路循環膜濃縮系統包括膜單元、循環泵、電磁三通閥、硫酸根濃度在線測定儀、
增壓泵和高壓泵;其中,所述膜單元的一端與進液管連接,另一端分別與清液外排管和濃縮
液管路連接;在所述進液管上依次設置有所述增壓泵和所述高壓泵;在所述濃縮液管路上,
依次設置有所述硫酸根濃度在線測定儀、所述電磁三通閥和所述循環泵,所述膜單元、所述
硫酸根濃度在線測定儀、所述電磁三通閥、所述循環泵構成閉路循環;
所述增壓泵和所述高壓泵之間設置有保安過濾器;沿所述進液管中的進液的流動方
向,所述高壓泵的后面、所述膜單元的前面連接有進膜壓力表;沿所述濃縮液管中的濃縮液
的流動方向,所述循環泵的前面、所述電磁三通閥的后面連接有濃縮液壓力表;所述進膜壓
力表、所述硫酸根濃度在線測定儀和所述電磁三通閥均與PLC控制系統連接,所述PLC控制
系統能夠根據所述硫酸根濃度在線測定儀的測定值調節所述高壓泵的操作壓力,在所述閉
路循環膜濃縮系統的整個運行過程中,所述高壓泵的操作壓力都是變化的。
2.根據權利要求1所述的制備無水硫酸鈉的設備,其特征在于,所述電磁三通閥上連接
有濃縮液外排管,所述電磁三通閥根據硫酸根濃度在線測定儀測得的濃縮液中的硫酸根的
濃度確定開啟方向:當測得濃縮液中的硫酸根濃度達到過飽和時,濃縮液通過所述電磁三
通閥由所述濃縮液外排管排至所述鹽析系統;當測得濃縮液中的硫酸根濃度未達到過飽和
時,濃縮液通過所述電磁三通閥和所述循環泵回到所述膜單元繼續進行濃縮。
3.根據權利要求1所述的制備無水硫酸鈉的設備,其特征在于,閉路循環膜濃縮系統還
包括緩結晶劑添加系統,沿進液管中進液的流動方向,所述緩結晶劑添加系統設置在增壓
泵的前面或后面。
4.根據權利要求1所述的制備無水硫酸鈉的設備,其特征在于,所述常溫結晶系統包括
結晶器和離心機,所述結晶器與所述輸送泵連接,所述離心機與所述結晶器連接,所述結晶
器用于將所述輸送泵輸送來的濃縮液進行常溫結晶,所述離心機用于將所述結晶器結晶出
來的硫酸鈉分離出來,以得到無水硫酸鈉。
5.一種利用根據權利要求1-4中任意一項所述的設備制備無水硫酸鈉的方法,其特征
在于,包括以下步驟:
步驟一、使含硫酸鈉的鹽水進入所述閉路循環膜濃縮系統;
步驟二、所述含硫酸鈉的鹽水經過所述閉路循環膜濃縮系統的過濾分離和濃縮,排出
含過飽和硫酸鈉的濃縮液;
步驟三、所述含過飽和硫酸鈉的濃縮液進入所述鹽析系統,所述鹽析系統使濃縮液中
的氯化鈉-硫酸鈉-水三元體系變成不穩定體系;
步驟四、所述輸送泵將所述鹽析系統排出的濃縮液輸送至常溫結晶系統,所述常溫結
晶系統將所述輸送泵輸送來的濃縮液進行常溫結晶并離心,得到無水硫酸鈉。
6.根據權利要求5所述的制備無水硫酸鈉的方法,其特征在于,所述步驟一中,含硫酸
鈉的鹽水由進液管依次經過增壓泵、保安過濾器和高壓泵,然后進入膜單元,由膜單元中的
膜元件將含硫酸鈉的鹽水分離過濾和濃縮形成清液和濃縮液,清液經過清液外排管排至系
統外,濃縮液進入濃縮液管路;進入濃縮液管路的濃縮液依次經過硫酸根濃度在線測定儀
和電磁三通閥,當所述硫酸根濃度在線測定儀測得濃縮液中的硫酸根濃度未達到過飽和
時,濃縮液通過所述電磁三通閥和所述循環泵回到所述膜單元繼續進行濃縮;所述步驟二
中,當所述硫酸根濃度在線測定儀測得濃縮液中的硫酸根濃度達到過飽和時,含過飽和硫
酸鈉的濃縮液通過所述電磁三通閥由所述濃縮液外排管排至所述鹽析系統;所述步驟四
中,結晶器將輸送泵輸送來的濃縮液進行常溫結晶,然后離心機將結晶器結晶出來的硫酸
鈉分離出來,得到無水硫酸鈉。
7.根據權利要求6所述的制備無水硫酸鈉的方法,其特征在于,所述結晶器的溫度被控
制為20-30℃,整個結晶過程中水不發生任何相變,不汽化或以結晶水的形式出現。
8.根據權利要求5所述的制備無水硫酸鈉的方法,其特征在于,所述步驟一中,在進液
進入所述閉路循環膜濃縮系統之前,通過緩結晶劑添加系統在進液中添加5-15ppm緩結晶
劑;所述步驟二的所述閉路循環膜濃縮系統的濃縮過程中,為減少鹽析過程中投加的鹽析
劑的量,硫酸根濃度達到的過飽和度不小于1。
9.根據權利要求5所述的制備無水硫酸鈉的方法,其特征在于,進入所述閉路循環膜濃
縮系統的鹽水中,氯化鈉的含量不小于150g/L,硫酸鈉的濃度不小于7g/L。
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