冷凍脫硝是指通過冷卻使十水硫酸鈉結晶的過程，在濕法冶金和化工生產過程中，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，在氫氧化鋰和發泡劑的生產中得到了很好的應用。
冷凍脫硝設備原理如下：
1、芒硝過飽和
母液預冷的溶液通過換熱器不斷冷卻，產生并保持溶液的過飽和狀態，從而產生晶體生長的動力。
2、芒硝晶體亞穩帶
對于過飽和度過大的硫酸鈉溶液，會產生大量新的晶核，降低晶體生長的驅動力，無法獲得合格的產品。因此，控制溶液的過飽和度不會導致大量的自發成核，更有利于獲得更大顆粒的產品。
3、芒硝制品粒度影響因素
溶液中的結晶可分為三個階段：過飽和形成、成核形成和成核生長。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。因此，有五個因素影響粒度。
(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，可以降低溶液的過飽和度，防止其超過飽和極限，從而減少大量析出晶核的可能性。然而，過于強烈的攪拌會縮小亞穩區并容易產生細小的晶體。同時，顆粒之間的相互摩擦和沖擊會使晶體破碎，因此攪拌要適當。
(3)一般來說，冷卻速度越快，過飽和度必須迅速增加。生產中，如果冷卻速度快，過飽和度大，容易超過亞穩區極限，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，過飽和*消失。這樣既可以使已有的晶體生長，又可以防止過飽和的積累，減少細晶的產生。因此，應保持適當的固液比。
(5)結晶停留時間的影響停留時間是結晶器內的塔板料與單位時間內產量的比值。在結晶器中，結晶顆粒的停留時間長，有利于結晶顆粒的生長。當結晶器內晶漿固液比不變時，結晶器盤的存量也不變；因此，單位時間收率小時，停留時間長，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，從而獲得整個系統的合理性。
