冷凍脫硝是指通過(guò)冷卻使十水硫酸鈉結晶的過(guò)程，在濕法冶金和化工生產(chǎn)過(guò)程中，有很多工況需要去除溶液中的硫酸鈉。冷凍脫硝設備采用連續冷凍結晶裝置，在氫氧化鋰和發(fā)泡劑的生產(chǎn)中得到了很好的應用。
 

　　冷凍脫硝設備原理如下：

　　1、芒硝過(guò)飽和

　　母液預冷的溶液通過(guò)換熱器不斷冷卻，產(chǎn)生并保持溶液的過(guò)飽和狀態(tài)，從而產(chǎn)生晶體生長(cháng)的動(dòng)力。

　　2、芒硝晶體亞穩帶

　　對于過(guò)飽和度過(guò)大的硫酸鈉溶液，會(huì )產(chǎn)生大量新的晶核，降低晶體生長(cháng)的驅動(dòng)力，無(wú)法獲得合格的產(chǎn)品。因此，控制溶液的過(guò)飽和度不會(huì )導致大量的自發(fā)成核，更有利于獲得更大顆粒的產(chǎn)品。

　　3、芒硝制品粒度影響因素

　　溶液中的結晶可分為三個(gè)階段：過(guò)飽和形成、成核形成和成核生長(cháng)。為了獲得更大的晶體，必須避免大量的晶核，并且一定數量的晶核應該不斷生長(cháng)。因此，有五個(gè)因素影響粒度。

　　(1)溶液組成的影響表明，不同母液具有不同的過(guò)飽和極限，不同母液組分的亞穩區寬度也不同。

　　(2)攪拌強度的影響，適當加強攪拌，可以降低溶液的過(guò)飽和度，防止其超過(guò)飽和極限，從而減少大量析出晶核的可能性。然而，過(guò)于強烈的攪拌會(huì )縮小亞穩區并容易產(chǎn)生細小的晶體。同時(shí)，顆粒之間的相互摩擦和沖擊會(huì )使晶體破碎，因此攪拌要適當。

　　(3)一般來(lái)說(shuō)，冷卻速度越快，過(guò)飽和度必須迅速增加。生產(chǎn)中，如果冷卻速度快，過(guò)飽和度大，容易超過(guò)亞穩區極限，析出大量晶核，得不到大晶體。

　　(4)晶漿固液比對母液過(guò)飽和消失的影響需要一定的晶面。固液比高，晶體表面積大，過(guò)飽和*消失。這樣既可以使已有的晶體生長(cháng)，又可以防止過(guò)飽和的積累，減少細晶的產(chǎn)生。因此，應保持適當的固液比。

　　(5)結晶停留時(shí)間的影響停留時(shí)間是結晶器內的塔板料與單位時(shí)間內產(chǎn)量的比值。在結晶器中，結晶顆粒的停留時(shí)間長(cháng)，有利于結晶顆粒的生長(cháng)。當結晶器內晶漿固液比不變時(shí)，結晶器盤(pán)的存量也不變；因此，單位時(shí)間收率小時(shí)，停留時(shí)間長(cháng)，可獲得大顆粒狀晶體。

　　總之，冷凍脫硝設備設計中如何選擇和組合系統裝置不能從局部合理性考慮，而是從整體系統的角度考慮，從而獲得整個(gè)系統的合理性。