在工業(yè)生產(chǎn)中,針對不同料液關(guān)于結(jié)晶方式選擇需要蒸發(fā)結(jié)晶還是冷卻結(jié)晶?
常見物料需要冷卻結(jié)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(fā)濃縮至飽和濃度,然后進(jìn)入冷卻結(jié)晶器,采用夾套式冷卻方式通入循環(huán)水冷卻結(jié)晶,之后進(jìn)入離心機(jī)離心,產(chǎn)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(fā)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(fā)性酸的弱堿鹽溶液,包括氯化鐵、氯化鎂、氯化鋁等
l 結(jié)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(fā)結(jié)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(fā)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(chǎn)生難揮發(fā)性硫酸,由于水分揮發(fā),促使平衡向左移動,后得到相應(yīng)鹽晶體。
目前,常用的冷卻結(jié)晶工藝有以下幾種:
夾套冷卻結(jié)晶工藝:將夾套內(nèi)通入冷卻水對筒體內(nèi)物料進(jìn)行間壁冷卻,攪拌器對筒體內(nèi)物料進(jìn)行攪拌,強(qiáng)化傳熱。
外循環(huán)冷卻結(jié)晶工藝:我公司采用的OSLO結(jié)晶器屬于母液循環(huán)式連續(xù)結(jié)晶器。經(jīng)中心管進(jìn)入晶體流化床。在晶體流化床內(nèi),溶液中過飽和的溶質(zhì)沉積在懸浮顆粒表面,使晶體長大。晶體流化床對顆粒進(jìn)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(jié)晶產(chǎn)品。流化床中的細(xì)小顆粒隨母液流入循環(huán)管,重新通過循環(huán)泵輸送至外冷器降溫,繼續(xù)參與循環(huán)。該工藝優(yōu)勢在于:
Ø 物料以較高運(yùn)動速度流經(jīng)換熱面,從根本上消除換熱面結(jié)垢問題
Ø 傳熱效果很高,生產(chǎn)效率大幅度提高
Ø 生產(chǎn)能力大,可實(shí)現(xiàn)冷卻結(jié)晶工藝連續(xù)化操作
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