一种通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法与流程

本发明属于化学工程结晶，涉及一种通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法。

背景技术：

1、硫酸钠(na2so4)，又名无水芒硝，易溶于水，呈白色、无臭、有苦味的结晶或粉末，有吸湿性。

2、硫酸钠是一类重要的化工原料，被用于硫酸铜、硫酸锌、硫酸铝等化工品的制造，并且硫酸钠可以作为催化剂、脱水剂、稳定剂等用于制造玻璃、纸张、皮革、染料等工业产品；在水处理领域，硫酸钠可以用于软化水质，去除水中的钙、镁等离子，减少水垢的形成；医药领域，硫酸钠可以作为泻药，用于治疗便秘等肠道疾病；日常中，硫酸钠可以作为清洁剂，并且可以用于制造洗衣粉、洗洁精等清洁用品。

3、硫酸钠广泛存在于盐湖卤水、工业高盐废水中。尤其是在在煤炭开发生产过程中，会产生大量含极高浓度硫酸钠的疏干水。这些含盐废水一旦处理不当会造成植被退化、土地荒漠化等问题，对人类生活环境造成恶劣影响。

4、工业高盐废水提取无水硫酸钠大多都采用蒸发结晶的方法，通过对水溶液进行蒸发浓缩，蒸发出溶液中的水分，从而得到所需的硫酸钠晶体。然而在蒸发结晶过程中常常出现设备结垢现象，降低了设备的有效容积，影响传热，导致产能下降。同时，盐晶体还会发生结块现象，引发频繁堵管问题，迫使生产停车，降低设备使用寿命甚至造成损坏，产品质量难于稳定。上述现象归根到底是盐品晶体形态(晶习)差，产品颗粒细小容易团聚所导致的。目前，针对“通过对硫酸钠的生产工艺参数以及生产方法的改善，从而改善硫酸钠晶体尺寸”的专利比较偏多。例如，为了生产出大粒径的硫酸钠颗粒，同时减少工业生产能耗，cn101372344a公开了通过改善蒸发工艺方法，得到了生产大颗粒硫酸钠的生产方法。

5、基于赋形剂的晶习调控技术是指在结晶体系中加入特定微量的赋形剂以达到显著调控晶体形貌的目的，该技术具有绿色、安全、高效、易于操作的优点，广泛用于晶体形貌调控。然而，迄今基于赋形剂的无水硫酸钠晶习调控，改善硫酸钠晶体质量的方法鲜有报道。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法，该方法能够改善硫酸钠晶体的质量。

2、为达到上述目的，本发明公开了一种通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法，包括以下步骤：

3、向水中加入硫酸钠及聚苯乙烯磺酸钠，搅拌加热进行溶解，待完全溶解后，再进行蒸发结晶，然后过滤晶浆后进行干燥，得到硫酸钠晶体。

4、所述聚苯乙烯磺酸钠为聚(4-苯乙烯磺酸钠)水溶性聚合物；

5、搅拌加热至30℃～55℃进行溶解。

6、硫酸钠与水的质量比为1：(3.1～5)。

7、聚苯乙烯磺酸钠与硫酸钠的质量比为1：(500～2000)。

8、所述蒸发结晶的温度为80℃～95℃。

9、聚苯乙烯磺酸钠的分子量范围为45000-1000000。

10、本发明具有以下有益效果：

11、本发明所述的通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法在具体操作时，向硫酸钠水溶液中加入聚苯乙烯磺酸钠，并通过控制聚苯乙烯磺酸钠加入量及聚苯乙烯磺酸钠的分子量，改善硫酸钠晶体的质量。需要说明的是，本发明所得产品易于过滤及干燥，利于贮存及运输，大幅提高了产品市场竞争，且硫酸钠晶体不易破碎，呈棱块状，粒度大，主粒度为205～625μm。

技术特征：

1.一种通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法，其特征在于，所述聚苯乙烯磺酸钠为聚(4-苯乙烯磺酸钠)水溶性聚合物。

3.根据权利要求1所述的通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法，其特征在于，搅拌加热至30℃～55℃进行溶解。

4.根据权利要求1所述的通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法，其特征在于，硫酸钠与水的质量比为1：(3.1～5)。

5.根据权利要求1所述的通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法，其特征在于，聚苯乙烯磺酸钠与硫酸钠的质量比为1：(500～2000)。

6.根据权利要求1所述的通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法，其特征在于，所述蒸发结晶的温度为80℃～95℃。

7.根据权利要求1所述的通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法，其特征在于，聚苯乙烯磺酸钠的分子量范围为45000-1000000。

技术总结
本发明公开了一种通过添加聚苯乙烯磺酸钠改善硫酸钠晶习的结晶方法，包括以下步骤：向水中加入硫酸钠及聚苯乙烯磺酸钠，搅拌加热进行溶解，待完全溶解后，再进行蒸发结晶，然后过滤晶浆后进行干燥，得到硫酸钠晶体，该方法能够改善硫酸钠晶体的质量。

技术研发人员：王正江,龚俊波,逯佳琪,周明飞,毛进,王璟,史宣明,李文辉,刘亚鹏,韩丹丹,冯倩,马骏骁,魏家豪,李鑫达
受保护的技术使用者：西安西热水务环保有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15