本(ben)發(fa)明(ming)涉及硫酸(suan)鈉，尤其是(shi)涉及一種高純度無水(shui)硫酸(suan)鈉生產制備工藝。

背景技術：

1、硫酸鈉為無(wu)機化合(he)物(wu)，十水(shui)合(he)硫酸鈉又名(ming)芒硝(xiao)、高純度、顆粒(li)細的無(wu)水(shui)物(wu)稱為元明粉，外形(xing)為無(wu)色、透明、大的結(jie)晶或顆粒(li)性小結(jie)晶，主要(yao)用于制水(shui)玻瘸、玻璃、瓷釉、紙漿、致(zhi)冷(leng)混合(he)劑(ji)、洗滌劑(ji)、干燥劑(ji)、染料稀釋劑(ji)、分析化學試(shi)劑(ji)、醫藥品等；

2、現有的(de)無水硫酸鈉生產工藝(yi)由(you)于缺乏先進(jin)的(de)自動化(hua)控(kong)制系(xi)統，導致能耗高、效率低、產品純(chun)度不(bu)高。

技術實現思路

1、本發明(ming)的目的在(zai)于(yu)提(ti)供一種(zhong)高(gao)純度(du)無(wu)水硫酸鈉生產(chan)制備工(gong)藝，以(yi)解決上述(shu)背景技術(shu)中提(ti)出(chu)的問(wen)題。

2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種(zhong)高純度無水硫酸鈉生產(chan)制備工藝，包(bao)括如下步驟：

3、步(bu)驟一，原料溶(rong)解(jie)(jie)：將工(gong)業硫酸鈉加入去(qu)離(li)子(zi)水中(zhong)，稍加溫至35-40℃，攪(jiao)拌直至完全溶(rong)解(jie)(jie)，控(kong)制溶(rong)液(ye)的be度在28-30；

4、步驟(zou)二，溶液除雜：加(jia)(jia)入(ru)液堿(或片堿)，調節(jie)ph值至11-12，加(jia)(jia)入(ru)少量edta等助劑，攪(jiao)拌均勻，再(zai)加(jia)(jia)入(ru)0.1％的活性(xing)炭，保溫澄清8-10小(xiao)時；

5、步驟(zou)三，溶液過濾：使用過濾器進(jin)行過濾，確保濾布扎(zha)緊，過濾后將濾液輸(shu)入濃縮釜；

6、步驟(zou)四，溶液濃(nong)縮(suo)：在濃(nong)縮(suo)過程中(zhong)，通過蒸發(fa)濃(nong)縮(suo)并用試劑硫酸調節(jie)ph值至6-8，待料液變(bian)成(cheng)糊狀時關掉蒸汽，將物料放(fang)入冷(leng)卻槽(cao)自然冷(leng)卻；

7、步驟五，離心脫(tuo)水：將冷卻(que)后的物(wu)(wu)料加入離心機(ji)中，用(yong)70-80℃的去離子水洗滌物(wu)(wu)料，去除氯(lv)根后進行離心脫(tuo)水；

8、步驟(zou)六，真空干(gan)燥(zao)(zao)：將離心后(hou)的(de)(de)物(wu)料加(jia)入(ru)真空干(gan)燥(zao)(zao)器(qi)內，注意體(ti)積不得超過干(gan)燥(zao)(zao)器(qi)容積的(de)(de)60％。通過真空泵和蒸(zheng)汽控制(zhi)干(gan)燥(zao)(zao)器(qi)溫度在95-110℃，干(gan)燥(zao)(zao)時間為(wei)3.5-4小時。干(gan)燥(zao)(zao)完成(cheng)后(hou)，將物(wu)料放(fang)入(ru)冷卻槽內，過篩并檢驗合格(ge)后(hou)進行包裝(zhuang)。

9、一種高純度無(wu)水硫酸鈉生(sheng)產制備工藝控制系統，包括(kuo)：

10、數據采(cai)集與處(chu)理模(mo)(mo)塊：通過(guo)傳(chuan)感(gan)器實時采(cai)集溫(wen)度、ph值(zhi)、濃(nong)度、流量、壓力數據參數，并傳(chuan)輸至控制(zhi)中心進(jin)行處(chu)理，模(mo)(mo)塊內置優化監(jian)(jian)測算法，對傳(chuan)感(gan)器實時監(jian)(jian)測數據處(chu)理；

11、參數反(fan)饋與調整(zheng)模塊：根據(ju)(ju)采集的數據(ju)(ju)，實時調整(zheng)各工藝(yi)步驟中溶(rong)解溫度(du)、ph值(zhi)、蒸(zheng)發溫度(du)、離(li)心速度(du)、干(gan)燥溫度(du)數據(ju)(ju)參數；

12、報警保(bao)(bao)護(hu)(hu)單(dan)元：當某些參數超(chao)出設定范圍時，系統會自動報警，并采取相應(ying)的保(bao)(bao)護(hu)(hu)措施。

13、優選的，所述優化監(jian)測(ce)(ce)算法包(bao)括數據(ju)預處理、建立工藝模(mo)型、預測(ce)(ce)與優化、反(fan)饋控(kong)制(zhi)、自(zi)適應(ying)控(kong)制(zhi)以及(ji)數據(ju)分(fen)析與優化。

14、優選的，所述數據預處理：對采集到(dao)的原始數據進行濾波和去噪處理，確保數據的準確性(xing)。

15、優選的，所(suo)述(shu)建立(li)工(gong)(gong)藝(yi)模型：根據無水(shui)硫酸鈉生產工(gong)(gong)藝(yi)，建立(li)數學模型，包括溶(rong)解、除雜、過濾(lv)、濃縮、離(li)心和干燥等步(bu)驟的動態模型。

16、優選的(de)，所述預測與優化(hua)：利用歷(li)史數(shu)據和(he)實時(shi)數(shu)據，預測未來(lai)一段時(shi)間內的(de)工藝參(can)(can)數(shu)變化(hua)，并(bing)根據目標優化(hua)工藝參(can)(can)數(shu)。

17、優(you)選的，所(suo)述(shu)反(fan)饋控(kong)制：根據預測結果，實時調(diao)整各工(gong)藝參數，確保工(gong)藝過程(cheng)穩定高(gao)效。

18、優選(xuan)的(de)，所(suo)述自適(shi)應控(kong)制：根據工(gong)藝參數的(de)實時變化，自適(shi)應調整控(kong)制算法，確(que)保(bao)控(kong)制系統的(de)魯棒性和適(shi)應性。

19、優選的，所(suo)述(shu)數(shu)據分析與優化(hua)：通過數(shu)據分析，識別(bie)工藝過程中的瓶頸和問題(ti)，提出優化(hua)方案。

20、與現有(you)技術(shu)相比，本發明的有(you)益效果(guo)是(shi)：

21、本發明提(ti)供了一(yi)種高效、低能耗且(qie)產品純度高的(de)無(wu)水硫酸(suan)鈉生(sheng)產工藝，適用于工業化大規模生(sheng)產，具有顯(xian)著的(de)經(jing)濟(ji)和環境(jing)效益。

22、本發(fa)明提(ti)供了(le)一種(zhong)高效(xiao)、低能耗且產品純度高的(de)無水硫酸鈉(na)生產工藝的(de)自動化(hua)(hua)控(kong)(kong)制系統。該(gai)系統通過實(shi)時(shi)數據采集、預(yu)測與優(you)化(hua)(hua)、反饋控(kong)(kong)制，實(shi)現了(le)生產過程(cheng)的(de)智能化(hua)(hua)和(he)自動化(hua)(hua)，提(ti)高了(le)生產效(xiao)率(lv)和(he)產品質量，具有顯著的(de)經濟和(he)環境(jing)效(xiao)益。

技術特征：

1.一種高純度(du)無水(shui)硫酸鈉生產制(zhi)備(bei)工(gong)藝，其特征在于，包(bao)括如下步驟：

2.一種(zhong)(zhong)適用權利要求1所述的一種(zhong)(zhong)高純度無水硫(liu)酸鈉生(sheng)產制備工藝控(kong)制系統(tong)，其(qi)特(te)征在于：包(bao)括：

3.根據(ju)權利(li)要(yao)求2所述的一種高純度無水硫酸鈉生(sheng)產制備工(gong)藝控制系(xi)統，其特征(zheng)在于(yu)：所述優(you)化監測(ce)算法包括數據(ju)預處理、建(jian)立工(gong)藝模型、預測(ce)與(yu)(yu)優(you)化、反饋控制、自適應控制以及數據(ju)分(fen)析與(yu)(yu)優(you)化。

4.根(gen)據(ju)(ju)(ju)權利要求3所述的(de)一種高純度(du)無水硫酸(suan)鈉生產制備工藝控制系統，其特征在于：所述數據(ju)(ju)(ju)預處理：對采(cai)集到的(de)原始數據(ju)(ju)(ju)進(jin)行濾波和去噪(zao)處理，確(que)保數據(ju)(ju)(ju)的(de)準確(que)性。

5.根據權利要求3所(suo)述的(de)一種高純度無水(shui)硫(liu)酸鈉生(sheng)產(chan)制(zhi)備工(gong)藝控(kong)制(zhi)系統，其特征在(zai)于：所(suo)述建立工(gong)藝模(mo)型：根據無水(shui)硫(liu)酸鈉生(sheng)產(chan)工(gong)藝，建立數學模(mo)型，包(bao)括溶解、除雜(za)、過濾、濃縮、離(li)心(xin)和干燥等步驟的(de)動(dong)態(tai)模(mo)型。

6.根據(ju)(ju)權利(li)要求3所述(shu)的一種高純度無水硫(liu)酸鈉生產制備工藝控制系統(tong)，其特(te)征在于(yu)：所述(shu)預測與優化：利(li)用歷史(shi)數據(ju)(ju)和實時數據(ju)(ju)，預測未來一段時間內的工藝參(can)數變(bian)化，并根據(ju)(ju)目標優化工藝參(can)數。

7.根據權利要求3所述的一種高純(chun)度無水硫酸鈉生產制(zhi)(zhi)備工(gong)藝(yi)控制(zhi)(zhi)系統，其特(te)征(zheng)在(zai)于：所述反饋(kui)控制(zhi)(zhi)：根據預(yu)測結果，實(shi)時(shi)調(diao)整各工(gong)藝(yi)參數(shu)，確保(bao)工(gong)藝(yi)過程(cheng)穩定高效。

8.根據(ju)權利要求3所(suo)述(shu)的一(yi)種高純度無水硫酸鈉(na)生產(chan)制備工藝控(kong)制系(xi)統(tong)，其特征在于：所(suo)述(shu)自適應(ying)控(kong)制：根據(ju)工藝參數(shu)的實時變化，自適應(ying)調整控(kong)制算法，確(que)保(bao)控(kong)制系(xi)統(tong)的魯棒性(xing)和(he)適應(ying)性(xing)。

9.根據(ju)權利要求3所述(shu)的一種高(gao)純度(du)無水(shui)硫酸鈉生產制(zhi)備(bei)工藝控制(zhi)系統，其特(te)征在于：所述(shu)數據(ju)分析(xi)與優(you)化(hua)：通過數據(ju)分析(xi)，識別工藝過程中的瓶(ping)頸和問題，提出優(you)化(hua)方案。

技術總結
本發明涉及硫酸鈉技術領域，具體為一種高純度無水硫酸鈉生產制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：步驟一，原料溶解：將工業硫酸鈉加入去離子水中，稍加溫至35?40℃，攪拌直至完全溶解，控制溶液的Be度在28?30；步驟二，溶液除雜：加入液堿(或片堿)，調節pH值至11?12，加入少量EDTA等助劑，攪拌均勻，再加入0.1％的活性炭，保溫澄清8?10小時；步驟三，溶液過濾：使用過濾器進行過濾，確保濾布扎緊，過濾后將濾液輸入濃縮釜。本發明提供了一種高效、低能耗且產品純度高的無水硫酸鈉生產工藝，適用于工業化大規模生產，具有顯著的經濟和環境效益。

技術研發人員：朱國勇,趙永江,吳景濤
受保護的技術使用者：蘭溪市屹達化工試劑有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/9