硝酸钠与硝酸钾的混盐生产系统的制作方法

本申请涉及硝酸混盐生产系统的技术领域，是一种硝酸钠与硝酸钾的混盐生产系统。

背景技术：

熔盐是世界上公认的最佳高温传热储热介质，在目前的太阳能光热发电或其它储能应用领域中，将硝酸钠与硝酸钾按照6:4的比例进行混合，然后进行熔融，得到的硝酸钠与硝酸钾混合熔盐具有储热密度大、价格低、放热工况稳定易调节等优点，因此成为了光热储能的首选材料，绿色可持续发展的熔盐储热能在电网调峰、煤电综合储能、北方供暖等方面发挥巨大作用，因此必然会成为未来发展的新趋势。目前由硝酸钠与硝酸钾构成的混盐其生产方法如下：厂家先外购单质盐，然后通过简单的物理混合后再提供给使用厂家，这种方法虽然简单，但是产能有限，无法进行连续高效地大批量生产，再加上外购单质盐会不可避免的增加许多中间环节，因此整体的生产成本较高。

技术实现要素：

本申请提供了一种硝酸钠与硝酸钾的混盐生产系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有技术无法直接、连续、高效地大批量产出由硝酸钠与硝酸钾构成的混盐，以至于造成混盐生产成本高的问题。

本申请的目的是这样实现的：硝酸钠与硝酸钾的混盐生产系统包括混盐反应罐、板框压滤机、冷却结晶器、一级洗涤器、二级洗涤器、三级洗涤器、集液槽、第一活塞推料离心机、第二活塞推料离心机、传送带、流化床干燥机、一级螺旋式洗盐机、二级螺旋式洗盐机、第一储液罐、第二储液罐、第三储液罐、第四储液罐，混盐反应罐内安装有加热装置与搅拌装置，混盐反应罐上设置有供硝酸钠高温母液与氯化钾溶液进入的进料管、供反应清液外排的出料管和供罐底废盐外排的废料管，废料管与一级螺旋式洗盐机的进料端相连通，一级螺旋式洗盐机的出料端与二级螺旋式洗盐机的进料端相连通，二级螺旋式洗盐机的出料端与第一活塞推料离心机的进料端相连通，一级螺旋式洗盐机与二级螺旋式洗盐机上设置有与第一储液罐输入端相连通的废盐洗后水管线，第一储液罐内的液体作为配料液与混盐反应罐相连通，出料管与板框压滤机的进料端相连通，板框压滤机的下方设置有集液槽以收集冲洗板框压滤机的板框洗涤水，集液槽内的液体作为废盐洗涤水与一级螺旋式洗盐机相连通，板框压滤机的滤液输出端与冷却结晶器的进料端相连通，冷却结晶器内的一部分结晶母液通过管线与第二储液罐的输入端相连通，另一部分的结晶母液通过管线与第三储液罐的输入端相连通，第二储液罐内的液体作为废盐洗涤水与一级螺旋式洗盐机相连通，第三储液罐内的液体作为配料液与混盐反应罐相连通，冷却结晶器的结晶输出端与一级洗涤器的进料端相连通，一级洗涤器内的混盐洗后水通过管线与第四储液罐的输入端相连通，第四储液罐内的液体作为废盐洗涤水与二级螺旋式洗盐机相连通，一级洗涤器的出料端与二级洗涤器的进料端相连通，二级洗涤器的出料端与三级洗涤器的进料端相连通，三级洗涤器的出料端与第二活塞推料离心机的进料端相连通，第二活塞推料离心机的出料端对与传送带的输入端相对应，传送带的输出端与流化床干燥机的进料端相对应，在一级洗涤器与二级洗涤器之间设置有存储二级洗涤器混盐洗后水的第五储液罐，第五储液罐内的液体作为一级洗涤器的混盐洗涤水与一级洗涤器相连通，在二级洗涤器与三级洗涤器之间设置有存储三级洗涤器混盐洗后水的第六储液罐，第六储液罐内的液体作为二级洗涤器的混盐洗涤水与二级洗涤器相连通，三级洗涤器上还设置有软水输入管线以作为三级洗涤器的混盐洗涤水来源。

本申请结构合理而紧凑，利用硝酸钠高温母液中含有的硝酸钠与外加的氯化钾进行配钾反应，生成硝酸钾及一定比例未反应的硝酸钠，根据硝酸钠与硝酸钾在水中溶解度随温度变化，通过控温对其进行洗涤除杂、修整比例，直至硝酸钠与硝酸钾的混合盐达到既定比例，本发明能够直接、连续、高效地大批量生产出由硝酸钠与硝酸钾构成的混盐，并且能够循环利用各个环节的废水，有效避免浪费，具有节能环保、污染小的优点。

附图说明

本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：

附图1是硝酸钠与硝酸钾的混盐生产系统的工艺流程简图。

图例：1、混盐反应罐，2、板框压滤机，3、冷却结晶器，4、一级洗涤器，5、二级洗涤器，6、三级洗涤器，7、集液槽，8、第一活塞推料离心机，9、第二活塞推料离心机，10、传送带，11、流化床干燥机，12、一级螺旋式洗盐机，13、二级螺旋式洗盐机，14、第一储液罐，15、第二储液罐，16、第三储液罐，17、第四储液罐，18、第五储液罐，19、第六储液罐。

具体实施方式

本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本申请中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本申请作进一步描述，实施例：如附图1所示，该硝酸钠与硝酸钾的混盐生产系统包括混盐反应罐1、板框压滤机2、冷却结晶器3、一级洗涤器4、二级洗涤器5、三级洗涤器6、集液槽7、第一活塞推料离心机8、第二活塞推料离心机9、传送带10、流化床干燥机11、一级螺旋式洗盐机12、二级螺旋式洗盐机13、第一储液罐14、第二储液罐15、第三储液罐16、第四储液罐17，混盐反应罐1内安装有加热装置与搅拌装置，混盐反应罐1上设置有供硝酸钠高温母液与氯化钾溶液进入的进料管、供反应清液外排的出料管和供罐底废盐外排的废料管，废料管与一级螺旋式洗盐机12的进料端相连通，一级螺旋式洗盐机12的出料端与二级螺旋式洗盐机13的进料端相连通，二级螺旋式洗盐机13的出料端与第一活塞推料离心机8的进料端相连通，一级螺旋式洗盐机12与二级螺旋式洗盐机13上设置有与第一储液罐14输入端相连通的废盐洗后水管线，第一储液罐14内的液体作为配料液与混盐反应罐1相连通，出料管与板框压滤机2的进料端相连通，板框压滤机2的下方设置有集液槽7以收集冲洗板框压滤机2的板框洗涤水，集液槽7内的液体作为废盐洗涤水与一级螺旋式洗盐机12相连通，板框压滤机2的滤液输出端与冷却结晶器3的进料端相连通，冷却结晶器3内的一部分结晶母液通过管线与第二储液罐15的输入端相连通，另一部分的结晶母液通过管线与第三储液罐16的输入端相连通，第二储液罐15内的液体作为废盐洗涤水与一级螺旋式洗盐机12相连通，第三储液罐16内的液体作为配料液与混盐反应罐1相连通，冷却结晶器3的结晶输出端与一级洗涤器4的进料端相连通，一级洗涤器4内的混盐洗后水通过管线与第四储液罐17的输入端相连通，第四储液罐17内的液体作为废盐洗涤水与二级螺旋式洗盐机13相连通，一级洗涤器4的出料端与二级洗涤器5的进料端相连通，二级洗涤器5的出料端与三级洗涤器6的进料端相连通，三级洗涤器6的出料端与第二活塞推料离心机9的进料端相连通，第二活塞推料离心机9的出料端对与传送带10的输入端相对应，传送带10的输出端与流化床干燥机11的进料端相对应，在一级洗涤器4与二级洗涤器5之间设置有存储二级洗涤器5混盐洗后水的第五储液罐18，第五储液罐18内的液体作为一级洗涤器4的混盐洗涤水与一级洗涤器4相连通，在二级洗涤器5与三级洗涤器6之间设置有存储三级洗涤器6混盐洗后水的第六储液罐19，第六储液罐19内的液体作为二级洗涤器5的混盐洗涤水与二级洗涤器5相连通，三级洗涤器6上还设置有软水输入管线以作为三级洗涤器6的混盐洗涤水来源。

本申请所用的硝酸钠高温母液是由钠硝石制备的一效蒸发母液，其浓度在900-1200g/l之间，这个浓度的硝酸钠溶液不易直接加入氯化钾进行反应，主要是因为这样会使其转化时间加长、废盐不易分离或夹带量太大，为了避免这种状况的发生，可以加入第一储液罐14与第三储液罐16内的液体作为配料液，使原料液中的硝酸钠浓度达到600-950g/l，然后再加入氯化钾，进行配钾反应，配钾反应在90-120℃的温度范围内进行蒸发反应1-4小时，然后在保温状态下澄清1小时，得到上清液（主要为硝酸钾及一定比例未反应的硝酸钠溶液）与底部废盐，从混盐反应罐1排出的底部废盐依次泵入到一级螺旋式洗盐机12、二级螺旋式洗盐机13内进行洗涤，以回收利用其中的有用离子，如硝酸根、钠离子、钾离子，一级螺旋式洗盐机12内的废盐洗涤水来自后方第二储液罐15与集液槽7泵入的液体，二级螺旋式洗盐机13内的废盐洗涤水来自后方的第四储液罐17泵入的液体，一级螺旋式洗盐机12与二级螺旋式洗盐机13的废盐洗后水统一流入到第一储液罐14内进行储存，以作为下次的混盐反应罐1内配钾反应的配料液使用。由二级螺旋式洗盐机13排出的废盐进入到第一活塞推料离心机8中，经第一活塞推料离心机8的固液分离，废盐固体最终排入到盐堆中，进行统一处理。

硝酸钠高温母液与氯化钾溶液在混盐反应罐1中反应完成后，利用泵将混盐反应罐1内的上清液抽入到板框压滤机2中，对上清液进行过滤除杂，以得到更为纯净的硝酸钠与硝酸钾滤液，板框压滤机2在运行一段时间后，需要清洗板框上的泥饼，板框洗涤水在冲洗板框压滤机2的过程中会流入并存储到集液槽7中以供一级螺旋式洗盐机12在洗盐时使用。

从板框压滤机2中输出的滤液经由泵进入到冷却结晶器3内进行结晶反应，冷却结晶器3内的工作温度为20-40℃，滤液进入到冷却结晶器3内后反应1-4小时，最终得到硝酸钠晶体、硝酸钾晶体及结晶母液，一部分结晶母液进入到第三储罐内储存起来，作为下次混盐反应罐1内配钾反应的配料液使用，另一部分结晶母液存储到第二储液罐15内与集液槽7内的液体共同作为一级螺旋式洗盐机12的废盐洗涤水使用。

冷却结晶器3中的结晶物以泵送的形式依次进入到一级洗涤器4、二级洗涤器5、三级洗涤器6内，在此过程中，分别用饱和溶液对结晶物（硝酸钠与硝酸钾的混盐）进行三级逆流洗涤，并根据硝酸钠与硝酸钾在水中溶解度随温度变化，通过控温对其进行洗涤除杂、修正比例，直至硝酸钾与硝酸钠的混合盐达到既定比例（4:6），一级洗涤器4的混盐洗后水泵入到第四储液罐17内，留作二级螺旋式洗盐机13的废盐洗涤水使用，二级洗涤器5的混盐洗后水泵入到第五储液罐18内，留作一级洗涤器4的废盐洗涤水使用，三级洗涤器6的混盐洗后水泵入到第六储液罐19内，留作二级洗涤器5的废盐洗涤水使用。

经过三级逆流洗涤洗后的结晶物中其硝酸钾与硝酸钠比例（4:6）变化不大，结晶物中的氯离子含量可以降到0.05％以下，钾离子与硝酸根离子的含量之和小于2％，三级洗涤器6的洗涤水来自于软水输入管线输入的软水（蒸馏水），结晶物经三级洗涤器6的洗涤且化验合格后，再将三级洗涤器6中的混盐泵入到第二活塞推料离心机9中进行固液分离，通过传送带10输入到流化床干燥机11进行彻底的干燥，最后经包装机包装后即可得到一定比例且纯度高的硝酸钾与硝酸钠混盐成品。

板框压滤机2、冷却结晶器3、第一活塞推料离心机8、第二活塞推料离心机9、一级螺旋式洗盐机12、二级螺旋式洗盐机13、流化床干燥机11都为现有公知的技术，混盐反应罐1包括分别设置在罐体上侧、下侧的进料管、废料管，在罐体的中部设置有与板框压滤机2进料端相连通的出料管，在罐体上还分别设置有与第一储液罐14、第三储液罐16相连通的配料管，罐体内的加热装置是与外部加热蒸汽相连通的盘管，搅拌装置为电机驱动的搅拌桨，搅拌桨的搅拌部设置到罐体内。一级洗涤器4、二级洗涤器5、三级洗涤器6都包括洗盐池、电机驱动的搅拌桨，搅拌桨的搅拌部内伸到洗盐池内。一级螺旋式洗盐机12与二级螺旋式洗盐机13都为现有技术中的螺旋式洗盐机，结构与螺旋输送机大致相似，靠螺旋转动，对混盐起到搅动洗涤和输送作用，洗涤液从螺旋洗盐机的中间喷淋进入，与物流相反，进行逆流洗涤，悬浮的杂质从尾部溢流槽溢出，沉淀的杂质从槽底排污阀定期排出。

本申请能够直接、连续、高效地生产出由硝酸钠与硝酸钾构成的混盐，不仅生产成本低，而且能够循环利用各个环节的废水，有效避免浪费，具有节能环保、污染小的优点。

上述说明仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。凡是属于本申请的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

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