اصول فرآیند تبلور مذاب سولفات سدیم، فناوری و کاربردهای صنعتی

در سیستم های تخلیه مایع صفر (ZLD) ، تولید مواد شیمیایی و تصفیه فاضلاب صنعتی با نمک بالا، بازیابی نمک های غیر ارگانیک خالص به طور موثر یک هدف اصلی مهندسی است.سولفات سدیم (Na2SO4) به طور گسترده ای در این جریان های فاضلاب رایج است، اما تبخیر گرمی سنتی نیاز به ورودی گرما پنهان قابل توجهی برای تبخیر آب دارد.

برای دور زدن بار تبخیر سنگین،واحد کریستالیزاسیون ذوب سولفات سدیماستفاده از یک رویکرد ترمودینامیک تحول فاز. با استفاده از رفتار منفرد ذوب شدن سولفات سدیم دکاهیدرات (نمک گلاوبر، Na2SO4. 10H2O) ،این تکنولوژی کریستال های برداشت شده را در آب خود از کریستالیزه شدن ذوب می کند تا سولفات سدیم بدون آب با انرژی حرارتی خارجی حداقل.

جریان کار کریستالیزاسیون ذوب بر روی شیمی فیزیکی متمایز و نقطه ذوب نامناسب سولفات سدیم دکاهیدرات متکی است:

• نقطه ذوب نامناسب:نمک گلاوبر در حدود 32.4 درجه سانتیگراد ذوب می شهدر محلول آبی اشباع شده حل می شود و همزمان کریستال های سلفات سدیم بدون آب جامد آزاد می شود..

• فاز ذوب حرارتی:در یک ظرف کریستالیزه کننده ذوب شده، کریستال های نمک گلاوبر از قبل جمع آوری شده به یک محدوده دمای کنترل شده از 40 °C تا 60 °C گرم می شوند. آب کریستالی به عنوان حلال عمل می کند،محلول کردن بخشی از نمک در حالی که باعث می شود بیش از حد به عنوان خالص سقوط کند، سولفات سدیم بدون آب

• کاهش انرژی:چون سیستم از آب داخلی هیدراتاسیون استفاده می کند که در قالب کریستال بسته شده است به جای تبخیر آب فاضلاب خام،نیاز به انرژی حرارتی می تواند به طور چشمگیری در مقایسه با تبخیرگرهای چند افکت معمولی یا MVR کاهش یابد.

یک کارخانه صنعتی قوی برای کریستالیزاسیون ذوب سولفات سدیم چندین مرحله مهندسی مداوم را ادغام می کند:

• آماده سازی مواد اولیه کریستال:کریستال های نمک گلوبر که به دست آمده اند یا خنک شده اند (از طریق یخچال یا کریستالیزاسیون خنک شده) به واحد ذوب می شوند.

• رآکتور محلول حرارتی کنترل شده:مجهز به کویل های گرمایشی داخلی، جلیقه های بخار یا مبادله گرما، راکتور ذوب یکسانی دما دقیق را حفظ می کند تا از جدایی کامل فاز غیر متناسب بدون گرم شدن بیش از حد اطمینان حاصل شود.

• جداسازی جامد از مایع:خمیر حاصل از کریستال های سولفات سدیم بدون آب که در مایع مادر اشباع شده تعلیق شده اند، به سانتریفیوژ های صنعتی خودکار یا فیلترهای خلاء چرخشی هدایت می شوند.

• بازیافت و خشک کردن:مایع مادر جدا شده دوباره به حلقه کریستالیزاسیون خنک کننده اولیه بازیافت می شود تا حداکثر بهره گیری کل نمک را به دست آورد.در حالی که کریستال های بدون آب از طریق یک خشک کننده بستر مایع عبور می کنند تا خشک شدن نهایی تجاری را به دست آورند.

س: واحد کریستالیزه شدن ذوب سولفات سدیم چیست؟

ج: این یک واحد پردازش صنعتی تخصصی است که سلفات سدیم دکاهیدرات (نمک گلاوبر) را به نقطه ذوب نامناسب (حدود 40 °C ∼ 60 °C) گرم می کند.باعث می شود که کریستال ها در آب هیدراتاسیون خود حل شوند و به طور مستقیم سولفات سدیم بدون آب با خالصیت بالا را به وجود آورند..

س: چرا از کریستالیزاسیون ذوب به جای تبخیر مستقیم برای سولفات سدیم استفاده می کنیم؟

ج: کریستالیزاسیون ذوب به طور قابل توجهی مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی را با استفاده از آب کریستالی داخلی برای تحول فاز کاهش می دهد،اجتناب از نیاز به گرما پنهان بالا برای تبخیر حجم زیادی از آب.

سوال: مواد اولیه برای یک واحد کریستالیزه شدن ذوب از کجا می آید؟

ج: مواد غذایی به طور معمول از کریستال های دکاهیدرات سولفات سدیم تشکیل شده اند که قبلاً از آب های فاضلاب صنعتی یا آب نمک از طریق مراحل کریستال سازی خنک کننده یا خنک کننده در دمای پایین به دست آمده اند.

س: چگونه محصول بدون آب نهایی جدا و به پایان می رسد؟

ج: پس از مرحله ذوب شدن، آب رسوب کریستالی از طریق سانتریفیوژ های صنعتی خودکار برای جدایی جامد از مایع عبور می کند.بعد از آن نمک خشک شده در خشک کن بستر مایع خشک می شود تا یک استقرار ایجاد شودمحصول تجاری آزاد جریان.