一种新型节能的元明粉生产工艺与装置

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1、一种新型节能的元明粉生产工艺与装置王林，邵明福，杨启志，（潍坊金鑫化工化纤设备技术开发中心，山东潍坊261112）一、概述在粘胶纤维生产过程中，把粘胶通过一定机械输送到纺丝机，纤维素黄酸酯遇酸后生产纤维，这一过程通常称为纺丝。纺丝过程中，酸碱中和形成大量硫酸钠会影响纺丝质量，必须将硫酸钠从酸浴中分离出来的过程叫结晶，真空连续结晶和表面冷却结晶出来的硫酸钠含有10个水分子叫做芒硝，也叫有水硫酸钠。分离多余的硫酸钠工艺设备——叫做艾伯纳（恩卡）真空连续结晶装置。去掉芒硝10个水分子硫酸钠工艺设备装置叫焙烧。也叫无水硫酸钠装置。生产出来的产品为元明粉（无水硫酸钠）。从粘胶纤维生

2、产中回收元明粉方法有两种，即在酸浴中直接结晶和从结晶芒硝中制取元明粉。从酸浴中直接制取元明粉，是将酸浴在真空下蒸发，使酸浴中的硫酸钠呈过饱和状态，硫酸钠的饱和溶液析出硫酸钠结晶—元明粉。由芒硝转变元明粉通常需要：蒸发、结晶、芒硝分离、焙烧、元明粉再分离、烘干、打包、出厂的生产过程，需要芒硝结晶与元明粉制备两套装置，占面积大、设备台套多且造价高，工艺流程长且操作繁杂，耗能高（水、电、汽）而且大量低温冷却水。使南方水温高北方缺水地区正常工艺生产受到影响。潍坊金鑫化工化纤设备技术开发中心，在分析元明粉结晶过程中认识到耗能高（水、电、汽）的原因，创新发明了GXYJ元明粉装置，该装

3、置将蒸发、结晶、焙烧三套装置结合成一体的元明粉生产设备，该设备结构简单、维护方便、占地面积少，耗能低、不受环境、气候和水温的影响。该装置消化吸收德国艾伯钠（EBNDE）公司与美国恩卡（ENKA）公司酸浴结晶技术基础上创造发明了新机型，技术先进可靠，工艺流程合理，节能有利环保，完全适用于化工、化纤新建和改造工程上。此装置已发展为系列产品，配套于各种粘胶纤维生产线上。GXYJ型元明粉装置在华北、东北数个化纤、化工厂成功运行2年多，已发展成为系列产品，结晶能力由0.5—1.8t/h，已向国家申请专利，用此专利技术可改造目前运行的芒硝真空连续结晶装置，每年可节约能源数百万人民币。

4、二、产品用途在粘胶纤维生产过程中，原液制备将粘胶液经泵输送到纺丝机喷丝头，吐到纺丝机浴槽中进行凝固牵伸成线，粘胶丝束在纺丝浴中与硫酸钠进行化学反应生成大量的硫酸钠，破坏恒定的纺丝浴比，而影响纤维质量，因而需要引用GXYJ型高效节能连续结晶装置分离出多余的硫酸钠，以保持纺丝浴组成稳定，从而保证纺丝质量。三、节能元明粉装置的工作原理（附工艺流量图）由供酸泵将蒸浓酸浴输送到结晶蒸发器中，在真空的作用下充分蒸发，达到硫酸钠的饱和浓度，硫酸钠结晶成微粒，并长大，进入脱水机，脱出元明粉，元明粉送烘干机烘干，除水分，装袋出厂母液流入纺丝浴地槽去工艺生产。四、节能型元明粉装置与传统型、艾

5、伯纳元明粉装置的对比分析1、传统型：冷冻盐水冷冻结晶、分离、培烧，元明粉分离后烘干成品工艺。2、以四级连续真空结晶机4T/h、元明粉制备与烘干装置Ⅰ型（1.5T/h）。3、7.5T/h四级真空酸冷结晶装置、3T/h元明粉生产装置Ⅱ型（包括干燥部分）；4、闪蒸结晶、培烧一体化元明粉生产装置(0.5-1.8T/h)。节能型元明粉装置与艾伯纳元明粉装置的对比分析表名称传统型艾伯纳Ⅰ型艾伯纳Ⅱ型节能型芒硝结晶设备需要需要需要不需要焙烧设备需要需要需要不需要干燥设备需要需要需要需要基本建设费多多多少元明粉结晶装置不是不是不是是耗水量多多多少耗电量多多多少耗汽量多多多少从酸浴中蒸发水

6、量无少少多（相当于一台闪蒸）注：此表数据仅供参考，按每吨元明粉造价及消耗进行对比；各种准确数据待进行详尽的技术探讨论证。艾伯纳Ⅰ型为蒸气真空制冷连续真空结晶装置；艾伯纳Ⅱ型为酸冷四级连续真空结晶装置。五、小结四种元明粉生产装置的特点比较分析看出1、节能型元明粉装置较艾伯纳Ⅱ型（酸冷真空结晶机生产元明粉），从表中看出设备与基建投资少；工艺流程短，设备运行费少。2、节能型结晶机除满足生产元明粉外，还从结晶酸浴中蒸发相当数量的水，相当于节约一套闪蒸装置（5吨），节约闪蒸投资费用。3、操作方便、简单，设备性能优良、价廉、安全可靠。4、维护方便、费用低、备件少。5、节能型装置运行费

7、（水、电、汽）用较（艾伯纳Ⅰ型、艾伯纳Ⅱ型）低，同时满足南方水温高、北方缺水的正常工艺生产。潍坊金鑫化工化纤设备技术开发中心开发创新的节能型元明粉装置、将蒸发、结晶、焙烧三套装置结合在一起，设备结构简单、维护方便、占地面积少，耗能低、不受环境、气候和水温的影响。该装置，技术先进可靠，工艺流程合理，节能有利环保，符合国家的节能减排政策，完全适用于化纤、化工新建和改造工程上。此装置已发展为系列产品，欢迎各化纤、化工厂选用，为工厂创出更大的效益。