本实用新型设计盐水中回收硫酸钠领域，尤其涉及氯碱行业电解以后的淡盐水脱硫酸钠的设备。
背景技术：
在氯碱行业上电解淡盐水中的硫酸根，早期主要工艺为钡法或钙盐-化学沉淀法和膜法浓缩加冷冻工艺。
化学沉淀法投加的药剂主要是钡盐或钙盐，钡盐自身存在毒性，对环境和人都会造成很大的伤害，操作时工作强度大，如果出现泄漏会导致严重的环境污染，及生产的二次结垢，堵塞管道，导致离子膜结垢，缩短离子膜的寿命，目前很多厂家都不在使用。钙盐法除硫酸根，要求原料中卤水中的硫酸根浓度在15g/L以上才具有投资价值，由于使用的局限性，目前市面上使用很少。
膜法浓缩+冷冻工艺是目前比较流行的一个工艺，但需要对盐水进行冷冻，冷冻温度均在5摄氏度以下,甚至更低，因此能耗和运行费用比较高得到的副产物是带10个结晶水的芒硝-Na2SO4.10H2O。芒硝自身的特性，在33℃时被自身的结晶水溶解，从而导致附加值不高，运输也受到局限。为解决此问题需要再投入一套蒸发系统，这无论在投资和运行上费用都高不少。
而在专利CN201610069549.5公开了一种一步法从盐水中低温制备无水硫酸钠-元明粉的方法，解决了以上工艺的缺点。但工艺中要求系统中的硫酸钠要通过膜浓缩到过饱和，硫酸钠才比较好析出，运行中没有什么问题，但由于渗透压的原因，使得系统的操作压力比较高，设备的制作要求也比较高，同时要求加入晶格畸变剂，这使得运行成本比较高。
技术实现要素：
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种更经济、能耗少的淡盐水脱盐水脱硫酸根，同时可以在常温下就可以产出无水硫酸钠-元明粉的设备和方法。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种一体化节能元明粉的回收装置，包括依次连接的膜浓缩系统、一体化常温结晶系统、离心机和干燥机，
膜浓缩系统包括变压膜浓缩单元、进液管、清液外排管、浓液外排管和储能罐，变压膜浓缩单元的一端与进液管连接，变压膜浓缩单元的另一端分别与清液外排管和浓液外排管连接，变压膜浓缩单元通过调节进液压力从而将电解脱氯的盐水浓缩分离出一股1g/l以下浓度的硫酸钠盐水和一股130g/l以上浓度的硫酸钠盐水，一股130g/l以上浓度的硫酸钠盐水通过浓液外排管进入储能罐中；
一体化常温结晶系统包括一体化常温结晶器、输盐斗和结晶循环泵，一体化常温结晶器包括依次连接的溶解室和结晶室，储能罐被设置为将其中的浓液以一定的压力稳定地输送至溶解室，输盐斗被设置为向溶解室投入氯化钠固体，溶解室的底部设置有具有多个分散孔的分散板，分散板被设置为能够旋转从而使浓液和氯化钠固体迅速混合溶解，结晶室设置有防混导板，结晶循环泵和结晶室连接。
进一步地，进液管上依次设置有增压泵、保安过滤器、高压泵和进膜压力表，浓液外排管上依次设置有硫酸钠浓度在线密度仪、止回阀、压力变送器和电磁三通阀，电磁三通阀分别与循环管路和储能罐连接，循环管路依次设置有浓水压力表和循环泵，硫酸钠浓度在线密度仪、电磁三通阀、压力变送器均与PLC控制系统连接，PLC控制系统能够根据浓液外排管中的硫酸钠浓度调节高压泵的输出压力，从而使浓液外排管中的硫酸钠浓度达到设定浓度；
当浓液外排管中的硫酸钠浓度达到设定浓度，PLC控制系统控制电磁三通阀与储能罐连通，当浓液外排管中的硫酸钠浓度低于设定浓度，PLC控制系统控制电磁三通阀与循环管路连通。
进一步地，储能罐内设置有导流环和分布器，储能罐的承压不小于70bar。
进一步地，离心机设置有洗盐系统，洗盐系统能够直接喷水将从结晶室析出的硫酸钠晶体的微量氯化钠除去。
进一步地，分散板能够受到水流冲刷而旋转。
进一步地，分散板的边缘嵌入溶解室的内壁，并通过旋转导轮与溶解室内壁滚动连接，分散板的边缘的上侧设置有上旋转导轮，分散板的边缘的下侧设置有下旋转导轮，分散板的边缘的顶端侧设置有限位旋转导轮。
进一步地，所述浓液外排管进入所述储能罐的硫酸钠盐水的温度控制在20-40℃。
进一步地，所述一体化常温结晶系统的结晶室中结晶温度控制在20-40℃。
进一步地，所述结晶温度为35-40℃，
进一步地，所述结晶温度为23-26℃。
本实用新型还提供了使用一种一体化节能元明粉的回收装置的制备无水硫酸钠的方法，包括如下步骤：
步骤一、使含硫酸钠的盐水进入膜浓缩系统；
步骤二、含硫酸钠的盐水经过膜浓缩系统的过滤分离和浓缩，排出达浓度大于130g/l的硫酸钠的浓缩液；
步骤三、将步骤二得到的大于130g/l硫酸钠的浓缩液通过储能罐输送至一体化常温结晶系统；
步骤四、一体化常温结晶系统将储能罐中的浓缩液进行常温结晶并离心洗盐，烘干得到无水硫酸钠。
进一步地，在步骤二中，当硫酸钠浓度在线测定密度仪测得浓缩液中的硫酸钠达到设定浓度时，高浓度硫酸钠的浓缩液通过电磁三通阀由浓缩液外排管至储能罐，当硫酸钠浓度在线测定密度仪测得浓缩液中的硫酸钠低于设定浓度时，高浓度硫酸钠的浓缩液通过电磁三通阀进入循环管路进一步浓缩。
进一步地，在步骤四中，一体化常温结晶器将储能罐中排放出来的浓缩液进行常温结晶，然后离心机将一体化常温结晶器结晶出来的硫酸钠分离并洗盐提纯，得到无水硫酸钠。
进一步地，在步骤四中，一体化常温结晶器的温度被控制为20-45℃。
本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型公开的一种一体化节能元明粉的回收装置，只需通过膜浓缩系统将含硫酸钠的盐水浓缩到一定浓度，并不需要达到饱和浓度，所以体系中不需要加入晶格畸变剂。
2、本实用新型公开的一种一体化节能元明粉的回收装置，当储能罐的液体排放时，高压高速液体冲击分散板，使分散板旋转，促使上部落下的氯化钠固体与流入的高压液体在分散口，快速混合溶解，瞬间形成氯化钠与硫酸钠的溶解结晶区与不稳定区，使分散、搅拌、溶解、结晶一体化。从而省去缓冲罐、输送泵、换热器等设备，使工艺更简单流程更短。
附图说明
图1是本实用新型的一种一体化节能元明粉的回收装置的整体结构示意图，
图2是本实用新型的一种一体化节能元明粉的回收装置的一体化常温结晶系统的结构示意图，
图3是本实用新型的一种一体化节能元明粉的回收装置的分散盘和分散孔的结构示意图，
图4是本实用新型的一种一体化节能元明粉的回收装置的分散盘的滚动连接结构示意图。
图中，结晶液循环出口16，防混导板17，结晶室溢流口18，溶解室溢流口19，结晶液循环进口20，结晶,21，溶解室22，分散板24，分散25，上旋转导轮26，限位旋转导轮27，下旋转导轮28。
具体实施方式
如图1-4所示，本实用新型提供了一种一体化节能元明粉的回收装置，包括依次连接的膜浓缩系统、一体化常温结晶系统、离心机和干燥机，
膜浓缩系统包括变压膜浓缩单元、进液管、清液外排管、浓液外排管和储能罐，变压膜浓缩单元的一端与进液管连接，变压膜浓缩单元的另一端分别与清液外排管和浓液外排管连接，变压膜浓缩单元通过调节进液压力从而将电解脱氯的盐水浓缩分离出一股1g/l以下浓度的硫酸钠盐水和一股130g/l以上浓度的硫酸钠盐水，一股130g/l以上浓度的硫酸钠盐水通过浓液外排管进入储能罐中；
所述膜浓缩系统为耐高压系统，操作压力在50bar以上。浓液外排管进入储能罐的硫酸钠盐水控制在20-40℃。
进入膜浓缩系统的硫酸钠浓度不低于9g/l,但浓液外排管中的硫酸铵盐水浓度不需要达到饱和，变压膜浓缩单元所采用的浓缩膜需要抗压至少70bar。
其中，变压膜浓缩单元设置有多个并联的膜单元，每个膜单元包括多个膜元件，由于膜元件的浓缩特性，一般膜单元的数量设置为1个，特殊情况下不超过3个。膜元件的抗压不低于70bar，对氯化钠的截留率低于5％，对硫酸钠等二价离子的截留率高于95％。
一体化常温结晶系统包括一体化常温结晶器、输盐斗和结晶循环泵，一体化常温结晶器包括依次连接的溶解室和结晶室，储能罐被设置为将其中的浓液以一定的压力稳定地输送至溶解室，输盐斗被设置为向溶解室投入氯化钠固体，溶解室的底部设置有具有多个分散孔的分散板，分散板被设置为能够旋转从而使浓液和氯化钠固体迅速混合溶解，结晶室设置有防混导板，因为结晶室中设计有多块防混导流板，增加了晶体的接触次数，使晶体可以快速长大，利于晶体的下降，同时可以防止溢流液浑浊带走结晶硫酸钠，一体化节能结晶器中的出水小于20NTU。结晶循环泵和结晶室连接，提高晶体接触和结晶效率。
其中，一体化常温结晶系统的结晶室中结晶制元明粉的温度控制在20-40℃下，优选35-40℃，更优选30-35℃，最优选23-26℃。
进入所述膜浓缩系统的盐水中，氯化钠的含量不小于150g/l，优选地为180-280g/l，更优选地为185-250g/l，硫酸钠的浓度不小于10g/l，优选地为30-100g/l，更优选地为40-70g/l。
其中进液管上依次设置有增压泵、保安过滤器、高压泵和进膜压力表，浓液外排管上依次设置有硫酸钠浓度在线密度仪、止回阀、压力变送器和电磁三通阀，电磁三通阀分别与循环管路和储能罐连接，循环管路依次设置有浓水压力表和循环泵，硫酸钠浓度在线密度仪、电磁三通阀、压力变送器均与PLC控制系统连接，PLC控制系统能够根据浓液外排管中的硫酸钠浓度调节高压泵的输出压力，从而使浓液外排管中的硫酸钠浓度达到设定浓度；为了防止进液存在少量悬浮物，污堵变压膜浓缩单元中的膜元件，因此增压泵和高压泵之间设置有保安过滤器，经过保安过滤器的盐水通过高压泵输入膜单元中进行分离过滤。在膜浓缩系统的整个运行过程中，高压泵的操作压力都是变化的，其操作压力通过变频器来控制，产生的高压浓缩液，储存在储能罐中，为后续结晶提供动能。为整个系统节能至少10％。膜浓缩系统中的液体浓度一直处于动态变化，极大地降低了膜元件表面的浓差极化。
当浓液外排管中的硫酸钠浓度达到设定浓度，PLC控制系统控制电磁三通阀与储能罐连通，当浓液外排管中的硫酸钠浓度低于设定浓度，PLC控制系统控制电磁三通阀与循环管路连通。
在一个实施例中，储能罐内设置有导流环和分布器，储能罐的承压不小于70bar。储能罐需要耐压、耐腐蚀，同时罐内设计有导流环和分布器，让液体在高压下流动平缓，同时浓液外排管泄压平缓，防水锤，浓缩液的储能罐要求承压不小于70bar。将浓缩液所含的动能充分利用，大大节省整个系统的运行成本和能耗。
在一个实施例中，离心机设置有洗盐系统，洗盐系统能够直接喷水将从结晶室析出的硫酸钠晶体的微量氯化钠除去。在一体化常温结晶器中结晶长大的硫酸钠晶体，进入洗盐离心机进行离心甩干，提纯。因为所回收的硫酸钠是在氯化钠+硫酸钠体系中，根据工业离心机的特性，甩干后的晶体含水率一般在3-5％，因此晶体中含有氯化钠杂质。所以离心机需要增加洗盐功能，洗盐提出的硫酸钠，通过烘干机，晶体中含有的小于5％的水分去除，使得到的产品达到工业优级产品。
在一个实施例中，分散板能够受到水流冲刷而旋转。
在一个实施例中，分散板的边缘嵌入溶解室的内壁，并通过旋转导轮与溶解室内壁滚动连接，分散板的边缘的上侧设置有上旋转导轮，分散板的边缘的下侧设置有下旋转导轮，分散板的边缘的顶端侧设置有限位旋转导轮。
在一个实施例中，本实用新型的一体化节能元明粉回收装置应用于氯碱行业上脱氯的淡盐水。
本实用新型还提供了使用一种一体化节能元明粉的回收装置的制备无水硫酸钠的方法，包括如下步骤：
步骤一、使含硫酸钠的盐水进入膜浓缩系统；
步骤二、含硫酸钠的盐水经过膜浓缩系统的过滤分离和浓缩，排出达浓度大于130g/l的硫酸钠的浓缩液；
步骤三、将步骤二得到的大于130g/l硫酸钠的浓缩液通过储能罐输送至一体化常温结晶系统；
步骤四、一体化常温结晶系统将储能罐中的浓缩液进行常温结晶并离心洗盐，烘干得到无水硫酸钠。利用同离子效应在20-40℃下结晶出无水硫酸钠-元明粉，最后制得99％以上的商品级元明粉。
一体化常温结晶器的温度被控制为20-45℃，优选地为20-40℃，更优选地为25-40℃，整个结晶过程中水不发生任何相变，不汽化或以结晶水的形式出现。
在一个实施例中，在步骤二中，当硫酸钠浓度在线测定密度仪测得浓缩液中的硫酸钠达到设定浓度时，高浓度硫酸钠的浓缩液通过电磁三通阀由浓缩液外排管至储能罐，当硫酸钠浓度在线测定密度仪测得浓缩液中的硫酸钠低于设定浓度时，高浓度硫酸钠的浓缩液通过电磁三通阀进入循环管路进一步浓缩。
在一个实施例中，在步骤四中，一体化常温结晶器将储能罐中排放出来的浓缩液进行常温结晶，然后离心机将一体化常温结晶器结晶出来的硫酸钠分离并洗盐提纯，得到无水硫酸钠。
在一个实施例中，在步骤四中，一体化常温结晶器的温度被控制为20-45℃。
本实用新型的制备无水硫酸钠的方法省去了蒸发过程，膜浓缩也不需要将硫酸钠浓缩到饱和或过饱和，并在常温下结晶制成元明粉，整个工艺不发生水的相变变化，生产过程中耗能低，产品质量好，可以制得高品级的元明粉。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。