蒸发制盐粒度成因及工艺控制方法研究

续增辉

内容摘要 文章主要结合实际情况，重点分析V效真空蒸发制盐工艺和MVR制盐工艺的基本原理，根据原理，阐述真空蒸发制盐粒度的成型原因，而后按照盐体成粒大小的影响因素，找出影响盐颗粒均匀性的工艺以及主要控制方法，希望能够有效地提高蒸发制盐粒度的均匀性，为人们提供更加优质的盐分。

关键词 蒸发制盐 粒度 工艺 控制方法

1 引言

目前，由于我国经济的飞速发展，人们的物质条件与生活水平也都得到了飞速提升，人们对盐产品质量的相关要求也提高了。而对于制盐工厂来说，如何生产出颗粒均匀或者是颗粒比较大的盐产品，已成为制盐工厂的主要研究内容，更是一个迫在眉睫需要解决的问题，所以，本文主要对蒸发制盐的工艺进行分析，研究在蒸发制盐的过程中影响盐体颗粒大小的主要因素，并结合实际情况，提出有效的控制方法。

2 V效真空蒸发制盐工艺和MVR制盐工艺的原理

2.1 V效真空蒸发制盐工艺

V效真空蒸发制盐工艺属于制盐的一种常用工艺，在实际使用该工艺时，先将原卤通过管道输送到厂区的原卤桶中，再使用泵经过混合冷凝水板式预热器进行预热，完成预热后的料液，在使用泵将其泵入V效中，再通过V效下的循环管经过泵平流到Ⅰ效、Ⅱ效、Ⅲ效以及Ⅳ效蒸发罐中。在实际进行泵入时，基本上所有料液都可以进入下循环管中，而在这其中，也有小部分的料液能够进入盐脚中，从而起到淘洗盐浆的目的。各个效经过蒸发与浓缩后，形成盐浆顺流转排，而后集中到Ⅳ效中，最后再排入洗盐器中。盐浆在经过原卤洗涤后，泵入盐浆旋流器中，再使用离心机、沸腾床完成脱水干燥，盐浆洗涤液和离心母液也能够经过离心母液泵同时进入到Ⅴ效下循环管中[1]。

2.2 MVR制盐工艺的原理

MVR制盐工艺也叫作蒸汽机械再压缩制盐工艺，其主要原理是将蒸发器中所产生的二次蒸汽经过压缩机进行压缩后，有效地提升二次蒸汽的饱和温度与压力，而后在将其输送回到原蒸发器中的加热室内，将其当作加热蒸汽而投入实际使用中。当加热蒸汽进入到加热室后，其就会与卤水进行换热处理，在这过程中蒸发出的水分也叫作二次蒸汽。利用压缩机，将二次蒸汽吸入，使其能够形成一个循环的过程，在整个系统中，只需要使用少量的蒸汽就能够启动整个系统，在系统能够稳定运行后，只需要使用电能驱动压缩机进行做功即可，在这过程中需要对其内补充生蒸汽[2]。

3 蒸发制盐结晶理论分析

对于制盐蒸发系统来说，盐体结晶的速度与各个晶体的生长速度、成核的速度有直接的关系。通常情况下，晶核的形成状况分成两种类型，其分别为初级成核与二次成核。对于初级成核来说，对其成核速度产生影响的因素主要有晶体的结构特点、化学组成、温度、过饱和度以及杂质等，在这其中，过饱和度所造成的影响最为严重。如果过饱和度比较小，也就说明成核的速度几乎是零。当过饱和度的到达某一临界值时，成核的速度会在瞬间上升到很大的值度，在这种情况下，也将过饱和度称作为临界饱和度，这也就说明整个体系的稳定性遭受到破坏。对于二次成核来说，其主要就是由接触成核所形成，而对二次成核速度产生影响的因素主要有碰撞能力、过饱和度、晶体的粒度以及搅拌桨等。对晶体生产速度产生影响的主要原因有溶液的温度、过饱和度、液相搅拌的强度、有无杂质、各种不同场的作用以及液相的特性等，但是在这其中，其决定性因素的就是过饱和度。这也就说明，过饱和度在结晶的过程中发挥着推动力的作用。

分析具体的结晶过程，分别为过饱和溶液的产生、生产晶核、生成晶体与再结晶。虽然这些不同阶段在时间方面的顺序可能会有所差异，各个阶段可能是一个接着一个的形式，也可能是各个阶段彼此兼容同时完成。在实际结晶时，如果生成的晶核比较占优，则最后生成的盐体粒度比较小;如果生成的晶体占优时，那么最后生成的盐体粒度则比较大。所以说，盐体粒度的大小与结晶的条件有直接的关系，对于结晶的条件来说，其主要包括晶体生长速度、晶核的成核速度、晶体在形成过程中与器壁发生的撞击、晶体的生长时间以及被搅拌桨撞击所发生的聚结和破碎等。因此，只有对结晶条件进行合理的控制，才能够更好地控制晶体的粒度。

4 对盐体结晶粒度产生影响的主要因素

4.1 料液的固液比

对于盐体颗粒的结晶状况来说，其会直接受到料液固液比高低的影响。如果固液比比较低，那么晶核也就比较少，而且料液具有的相对浮力也比较小，晶核在实际成长时，因浮力比较小而导致其非常容易沉淀，从而无法形成比较大的颗粒的盐体。如果料液的固液比比较高，那么晶核也就比较多，导致结晶的表面积比较大，最终使过饱和度完全消失，从而使已经形成的结晶能够快速生长，但是如果固液比较高的话，也会使料液的浮力比较大，最终导致晶体无法得到有效的沉淀，现有的晶体也会继续生长，有一些晶体也会因为碰撞而出现破裂，进而形成了比较小的晶体，这样就使所产生的晶体出现过小或者过大两极分化的情况。

4.2 结晶温度

结晶的温度也会对盐体结晶的粒度产生影响。如果温度越高，则晶体的生长速度也就越快，这也就说明，在温度比较高且时间相同的情况下，其中所产生的颗粒也就越大。

4.3 循环速度

如果循环速度比较大，则很有可能导致晶体之间发生相互碰撞，或者是与器壁发生撞击以及被叶轮撞击，进而导致结晶出现破碎，产生很多二次晶核，从而对粒径的生长造成影响。如果循环的速度比较小，则会增加循环料液的过热度，这样一来就加大了料液的饱和度，最终使晶核的数量增多，从而对粒径的生长产生影响。

4.4 料液的饱和度

通常情况下，在制盐的过程中，需要使用到专业的结晶设备，而对于结晶设备来说，如果过饱和度越大，产量也就越多，但是如果过饱和度超过规定值，则容易导致其超过稳定区的极限，如果遇到落入晶粒或者是机械撞击，则会导致大量晶核折出，从而对粒径的生长产生影响。

5 控制盐晶体粒径的有效方法

由上述分析可知，在真空制盐的过程中，对结晶产生影响的因素主要有过饱和度、料液固液比、停留时间、蒸发罐温度、热发器结构、流程安排以及循环流速等，产生影响的因素非常多，而且也非常复杂，所以，应从以下几个方面进行对其进行控制：①合理控制料液的固液比;②合理控制晶体生长过程中的温度;③合理控制循环速度;④确保过饱和度的适当性;⑤合理控制晶體在生长区内的具体停留时间。

6 制盐过程中加大盐粒的有效方法

6.1 使用逆循环蒸发工艺

在进行真空制盐时所使用的正循环蒸发工艺，其主要指的就是循环料液从蒸发罐蒸发室桶体位置进入，而后在从蒸发室的下椎体位置排出;而对于逆循环来说，其与正循环恰恰相反，也就是循环料液从蒸发罐蒸发室的下椎体位置进入，而后再从蒸发室的筒体排出，采用这种方法进行制盐，能够有效地增加盐粒度，而且也能够起到育晶的作用。

6.2 使用淘洗工艺

将淘洗系统放置在蒸发罐盐脚的位置，而后通过进卤淘洗，既能够将盐浆中比较细小的盐粒、晶核淘洗或者溶化掉，同时也能够有效地降低转料盐浆的实际温度，使其在转入到下一效时的闪蒸温度能够得到降低，这样一来就可以减少因闪蒸而形成的晶核数量，确保剩余晶核能够得到更好的生长。

7 结语

综上所述，在真空制盐的过程中，应合理的采用V效真空蒸发制盐工艺和MVR制盐工艺分析影响盐体粒度的因素，并根据具体的因素提出有效的控制工艺与控制方法，从而提高盐体的生产质量，为人们提供更加优质的盐分，进一步促进我国制盐业的发展。

（作者系河南平顶山市叶县中国平煤神马集团联合盐化有限公司 助理工程师）

【参考文献】

[1]李海霞.关于制盐装置干燥尾气除尘系统的改进[J].中国井矿盐，2019，50（6）：12-15.

[2]彭赛军，徐卫华，陆爱华.一种硝盐联产绿色生产工艺研究分析[J].中国井矿盐，2019，50（5）：1-3.