一、概述

      在粘胶纤维生产过程中，把粘胶通过一定机械输送到纺丝机，纤维素黄酸酯遇酸后生产纤维，这一过程通常称为纺丝。纺丝过程中，酸碱中和形成大量硫酸钠会影响纺丝质量，必须将硫酸钠从酸浴中分离出来的过程叫结晶，真空连续结晶和表面冷却结晶出来的硫酸钠含有10个水分子叫做芒硝，也叫有水硫酸钠。分离多余的硫酸钠工艺设备——叫做艾伯纳（恩卡）真空连续结晶装置。去掉芒硝10个水分子硫酸钠工艺设备装置叫焙烧。也叫无水硫酸钠装置。生产出来的产品为元明粉（无水硫酸钠）。

      从粘胶纤维生产中回收元明粉方法有两种，即在酸浴中直接结晶和从结晶芒硝中制取元明粉。从酸浴中直接制取元明粉，是将酸浴在真空下蒸发，使酸浴中的硫酸钠呈过饱和状态，硫酸钠的饱和溶液析出硫酸钠结晶—元明粉。

      由芒硝转变元明粉通常需要：蒸发、结晶、芒硝分离、焙烧、元明粉再分离、烘干、打包、出厂的生产过程，需要芒硝结晶与元明粉制备两套装置，占面积大、设备台套多且造价高，工艺操作繁杂，耗能高（水、电、汽）而且大量低温冷却水。使南方水温高北方缺水地区正常工艺生产受到影响。

      潍坊金鑫化工化纤设备技术开发中心，在分析元明粉结晶过程中认识到耗能高（水、电、汽）的原因，发明了GXYJ元明粉装置，该装置将蒸发、结晶、焙烧三套装置结合在一起，设备结构简单、维护方便、占地面积少，耗能低、不受环境、气候和水温的影响。

GXYJ型元明粉装置在华北数个化纤、化工厂成功运行2年多，已发展成为系列产品，结晶能力由0.5—1.8t/h，已向国家申请专利，用此专利技术可改造目前运行的芒硝真空连续结晶装置，每年可节约能源数百万人民币。

该装置，技术先进可靠，工艺流程合理，节能有利环保，完全造用于化工、化纤新建和改造工程上。此装置已发展为新机型。

二、产品名称、型号及用途

（一）、设计依据

         本装置在消化吸收德国艾伯钠（EBNDE）公司与美国恩卡（ENKA）公司酸浴结晶技术基础上创造发明了新机型。

（二）、产品名称

高效节能型真空连续元明粉结晶装置

（三）、产品型号

GXYJ—1.2（1.8）型

（四）、产品用途

        在粘胶纤维生产过程中，原液制备将粘胶液经泵输送到纺丝机喷丝头，吐到纺丝机浴槽中进行凝固牵伸成线，粘胶丝束在纺丝浴中与硫酸钠进行化学反应生成大量的硫酸钠，破坏恒定的纺丝浴比，而影响纤维质量，因而需要引用GXYJ型高效节能连续结晶装置分离出多余的硫酸钠，以保持纺丝浴组成稳定，从而保证纺丝质量。

三、GXYJ型元明粉装置流程及参数

（一）、 技术参数

1、元明粉产量1.2（1.8）t/h

2、冷却水进口温度    25℃           耗水量     200m³/h

   冷却水出口温度    35℃           供水压力   0.3mpa

3、蒸汽压力    0.15mpa—0.17mpa     蒸汽耗量   3150kg/h

4、装机容量    140kw                耗电量    65kwh

5、蒸发前进酸温度：45—48℃；       蒸发水量3000kg/h

6、结晶前酸浴浓度：130—140g/L；   

7、结晶前硫酸钠浓度380—390g/L  

8、结晶后落酸温度48—50℃         

9、真空度-890kpa—920kpa         

10、落酸硫酸浓度  160g/l—180g/l  

11、落酸比重   1.40t/m³—1.43t/m³

（二）、元明粉制备装置的工作原理（附工艺流量图）

        由供酸泵将酸浴输送到蒸发器中，达到一定的液位后，开启盐浆泵和循环泵，循环泵吸入蒸发器和供酸泵供给酸浴，强制循环加热蒸发，经加热器送入蒸发器中，在真空的作用下充分蒸发，达到硫酸钠的饱和浓度，硫酸钠结晶成微粒，并长大，硫酸微颗粒随酸浴到蒸发器底部，由盐浆泵输送到增浓器，硫酸钠继续长大增浓，从增浓器底部进入脱水机，脱出元明。元明粉与母液分离，母液流入纺丝浴地槽。元明粉送出去烘干，除水分，装袋出厂。

    蒸发器中的水蒸汽在真空的作用下，进入混合冷凝器，冷凝后排出落水池中，残余蒸汽和不冷凝汽体，由循环真空泵排入大气。

四、  GXYJ型元明粉装置与艾伯纳元明粉装置的对比分析

以四级连续真空结晶机4T/h、元明粉制备与烘干1.5T/h以及7.5T/h四级真空酸冷结晶装置2套设备；5T/h元明粉生产装置（包括干燥部分）；安装费（包括平台、安装、调试、防腐保温、自控及仪表电器等）；建筑面积及建筑费为例进行估算，列表的数据仅供参考。

GXYJ元明粉装置与艾伯纳元明粉装置的对比分析表

注：此表数据仅供参考，按每吨元明粉造价及消耗进行对比；各种准确数据待进行详尽的技术探讨论证。

艾伯纳Ⅰ型为蒸气真空制冷连续真空结晶装置；艾伯纳Ⅱ型为酸冷四级连续真空结晶装置。

五、        小结

    GXYJ型元明粉生产装置的特点：

1、GXYJ型元明粉装置较艾伯纳（酸冷真空结晶机生产元明粉）型，从表中看出节约设备投资430万元，基建投资315万元（艾伯纳Ⅱ型是GXYJ型占地面积的3倍），安装费75万元，综合节约810万元。

2、GXYJ型结晶机除生产5吨元明粉外，还从结晶酸浴中蒸发约11T/h水，相当于节约一套闪蒸装置，节约闪蒸投资约200多万元人民币。

3、操作方便、简单，设备性能优良、价廉、安全可靠。

4、维护方便、费用低、备件少。

5、GXYJ型装置运行费（水、电、汽）用较（艾伯纳Ⅰ型、艾伯纳Ⅱ型）低，同时蒸发掉11T/h水份。

潍坊金鑫化工化纤设备技术开发中心开发创新的GXYJ型元明粉装置、将蒸发、结晶、焙烧三套装置结合在一起，设备结构简单、维护方便、占地面积少，耗能低、不受环境、气候和水温的影响。

该装置，技术先进可靠，工艺流程合理，节能有利环保，完全造用于化纤、化工新建和改造工程上。此装置已发展为新机型，欢迎各化纤、化工厂选用，为工厂创出更大的效益。

 

 

 

 

 

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