熔融蒸发法

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原料芒硝中含杂质很少时，可采用熔融蒸发法制取无水硫酸钠。在Na₂SO₄－H₂O体系中，Na₂SO₄·10H₂O和Na₂SO₄的转变温度是32．4℃，当温度高于32．4℃时，NaSO₄·10H₂O脱水，一部分溶于自身的水中形成饱和溶液，另一部分以固相形式与饱和溶液呈平衡。当环境中水蒸汽分压低于芒硝的饱和蒸汽压时，也可自然汽化脱水。

设100kg的芒硝加热至70℃，得X(kg)的无水硝，70℃时Na₂SO₄溶解度为30．7%则：

即100kg芒硝加热至70℃时，可得19．34kg无水硝，得80．66kg的饱和溶液，Na₂SO₄的回收率为43．85%。芒硝加热至不同温度时，Na₂SO₄在固液相的分布及Na₂SO₄的析出率见表6－4－16。

由表6－4－16可知，随着熔融温度的提高，Na₂SO₄的析出量和析出率都增加。熔融温度控制在70℃左右时，经济效果较好。

表6－4－16 100kg芒硝加热至不同温度时Na₂SO₄在固液相中的分配及析出率

熔融后的饱和硝液可进行多效蒸发浓缩，为提高热利用率，可利用二次蒸汽作为熔融的热源。熔融蒸发法的工艺流程见图6－4－15。

图6－4－15 熔融蒸发法芒硝脱水工艺流程

该方法适用于较纯的芒硝脱水，与全溶蒸发脱水法相比，能耗降低30～40%。