1 新疆區(qū)域鈉硝石、鉀硝石礦屬國家稀有資源，硝酸鈉產(chǎn)品是由鈉硝石加工而成。哈密鑫太化工有限責任公司是目前國內(nèi)較大的天然硝酸鉀、硝酸鈉生產(chǎn)企業(yè)。
在鈉硝石提純法生產(chǎn)硝酸鈉工藝中結晶是核心工藝，自然冷卻結晶、夾套強制攪拌冷卻結晶存在很多缺點：結晶時間長、結晶設備效率低、粒度不均勻、雜質(zhì)多、結壁嚴重、工藝流程長、投資大、季節(jié)性強，成為企業(yè)發(fā)展的難題。
國內(nèi)只有哈密鑫太化工有限責任公司與鄯善化工廠用鈉硝石法生產(chǎn)硝酸鈉。在國內(nèi)硝酸鈉生產(chǎn)工藝無可借鑒下，針對硝酸鈉溶液的物理特性，隨著高溫溶液溫度降低，大量的硝酸鈉結晶，而抽真空可以使高溫溶液自沸，溶液整體均勻散熱，熱量帶走得非常快，結晶粒度均勻等特點，著手研究？真空冷卻結晶新工藝.
2 設計指導思想
2.1 小試需要解決的問題
（1）結晶速度與結晶粒度的關系。
（2）抽氣量與Cl-過飽和的問題。
（3）采用何種真空設備，盡量減少失水量的問題。
2.2 小試過程
經(jīng)過上百次實驗，解決上述三個問題。
用500ml同濃度、同溫度溶液，結晶出同樣多產(chǎn)品，真空冷卻結晶需要5min，夾套強制攪拌冷卻結晶需要20min，自然冷卻結晶需要60min.產(chǎn)品對比結果表明，采用真空冷卻結晶粒度均勻、Cl-含量、水不溶物比另外兩種方法進一步提高。
2.3 中試過程
通過實驗，發(fā)現(xiàn)真空冷卻結晶與另外兩種方法相比，結晶曲線發(fā)生重大位移，依據(jù)中試10m³高溫溶液，實驗時，硝酸鈉高溫液溫度110℃，溶液中NO3含量510g/L，環(huán)境溫度17℃，高溫液量均為10m³，對比結果如下：自然冷卻結晶排出母液量中，NO3-含量107g/L，溶液溫度17℃，母液量6.37m；夾套強制攪拌冷卻結晶排出母液量中，NO3-含量102g/L，溶液溫度15℃，母液量6.2m；真空冷卻結晶排出母液量中，NO3-含量112g/L，溶液溫度30℃，母液量6.11m³；自然冷卻結晶量濾水后5440kg，夾套強制攪拌冷卻結晶量濾水后5470kg，真空冷卻結晶量濾水后5452kg.通過中試，在接近生產(chǎn)條件下，確定了真空冷卻結晶的工藝路線，為設備選型和工藝操作提供了可靠工藝參數(shù)。
3 技術關鍵與創(chuàng)新
3.1 技術關鍵
繪制了硝酸鈉真空冷卻結晶新工藝中不同真空度、濃度、溫度下的結晶工作曲線，確定了本工藝最佳工藝參數(shù)。
3.2 創(chuàng)新內(nèi)容
通過大量的實驗，解決真空冷卻結晶工藝相關問題。
（1）結晶速度與結晶粒度的關系。
（2）解決了溶液失水量Cl-過飽和的問題。
（3）發(fā)現(xiàn)真空冷卻結晶的結晶曲線與另兩種結晶曲線相比發(fā)生重大變化。
（4）解決了物料排放難題和結晶罐的掛壁問題。
4 結束語
該工藝經(jīng)過設備制做和安裝，不但確保產(chǎn)品質(zhì)量，大大提高了硝酸鈉冷卻結晶速度，提高了勞動生產(chǎn)率，產(chǎn)量提高3倍，縮短了工藝路線，減少了固定資產(chǎn)投入，大幅度增加了企業(yè)效益，為企業(yè)上規(guī)模奠定基礎。
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