在工業生產中,針對不同料液關于結晶方式選擇需要蒸發結晶還是冷卻結晶?
常見物料需要冷卻結晶的包括以下幾類:
l 受熱易于分解物料,包括氯化銨、碳酸銨、碳酸氫銨等
以氯化銨為例,原理:先將物料蒸發濃縮至飽和濃度,然后進入冷卻結晶器,采用夾套式冷卻方式通入循環水冷卻結晶,之后進入離心機離心,產出固體。
l 溶解度隨著溫度變化變化較大物料,包括硝酸鉀、硝酸鋇等
在蒸發過程中時,隨溫度升高其溶解度很大,析出的晶體不多,冷卻后它的溶解度急劇減小,會有大量晶體析出。
l 揮發性酸的弱堿鹽溶液,包括氯化鐵、氯化鎂、氯化鋁等
l 結晶水合物,如五水硫酸銅晶體制備膽礬等
常見物料需要蒸發結晶的包括以下幾類:
l 溶解度隨著溫度變化不大物料,且受熱不分解物料,如氯化鈉等
隨著溫度升高,溶劑大量減少,促使晶體大量析出
l 難揮發性酸的弱堿鹽,如硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸鐵等
該類料液的溶液存在水解平衡,水解產生難揮發性硫酸,由于水分揮發,促使平衡向左移動,后得到相應鹽晶體。
目前,常用的冷卻結晶工藝有以下幾種:
夾套冷卻結晶工藝:將夾套內通入冷卻水對筒體內物料進行間壁冷卻,攪拌器對筒體內物料進行攪拌,強化傳熱。
外循環冷卻結晶工藝:我公司采用的OSLO結晶器屬于母液循環式連續結晶器。經中心管進入晶體流化床。在晶體流化床內,溶液中過飽和的溶質沉積在懸浮顆粒表面,使晶體長大。晶體流化床對顆粒進行水力分級,大顆粒在下,而小顆粒在上,從流化床底部卸出粒度較為均勻的結晶產品。流化床中的細小顆粒隨母液流入循環管,重新通過循環泵輸送至外冷器降溫,繼續參與循環。該工藝優勢在于:
Ø 物料以較高運動速度流經換熱面,從根本上消除換熱面結垢問題
Ø 傳熱效果很高,生產效率大幅度提高
Ø 生產能力大,可實現冷卻結晶工藝連續化操作
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