殷禄华 窦建飞

南通三圣石墨设备科技股份有限公司 （江苏南通 226009）

元明粉（即无水硫酸钠）有苦味、有吸湿性，外形为无色透明、大的晶体或颗粒状小结晶，暴露在空气中易吸水，生成十水硫酸钠（Na2SO4·10H2O，又名芒硝）。元明粉主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、制冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、燃料稀释剂等，是一种常见的无机工业原料。

黏胶纤维酸浴经过冷却结晶得到芒硝，然后蒸发结晶得到元明粉的生产工艺早已实现工业化，且产品质量非常稳定。近年来，不断有专家学者开发新的生产工艺，期望直接由酸浴蒸发得到元明粉。

1 元明粉生产工艺流程及原理

1.1 主流工艺流程及原理

主流工艺流程由4个部分组成（如图1所示），即多级闪蒸、真空结晶、焙烧以及干燥。多级闪蒸的原理是将酸浴通过若干台串联的预热器（其热源来自相对应级数的蒸发器闪蒸所产生的二次蒸汽冷凝）连续预热到一定温度，然后采用新鲜蒸汽将酸浴加热到设计温度；从加热器出来的酸浴依次进入各级蒸发器，利用相邻腔室间真空度的差异达到连续闪蒸的目的，酸浴浓度不断提高，最终达到设计浓度并排放至浓缩酸浴槽。真空结晶的原理是在真空状态下将浓缩酸浴降到一定温度，通过进一步脱水使得硫酸钠溶液达到过饱和状态，从而形成芒硝晶体，再通过固液分离得到含水率约3%的芒硝。焙烧过程则是将上一工序得到的芒硝先进行熔融，然后通过单效或多效蒸发结晶脱除所含的结晶水，再采用离心机分离得到含水率约3%的元明粉。……