Méthode de cristallisation de la solution, de structure de cristallisation et de principe de travail

Selon les différentes manières de précipitation solide, la cristallisation peut être divisée en différents types tels que la cristallisation de la solution, la cristallisation de la fonte, la cristallisation de la sublimation et la cristallisation des précipitations. La méthode la plus utilisée dans l'industrie est la cristallisation de la solution, qui est réalisée en refroidissant ou en supprimant les solvants pour obtenir une solution qui
Dans un état saturé, précipitez les solutés en tant que produits. De plus, les opérations de cristallisation peuvent également être divisées en intermittentes et continues en fonction de la question de savoir si l'opération est continue, ou en agité et non agitée en fonction de la présence ou de l'absence d'un dispositif d'agitation.
1. Méthode de cristallisation de la solution
La cristallisation de la solution fait référence au processus dans lequel les cristaux précipitent d'une solution. La condition de base pour la cristallisation de la solution est la sursaturation de la solution, qui passe généralement par le processus suivant: Solution insaturée → Solution saturée → Solution sursaturée → Formation de noyaux cristallins → Croissance cristalline.
1. Méthode de refroidissement
La méthode de refroidissement, également connue sous le nom de méthode de refroidissement, est une méthode pour atteindre la sursaturation d'une solution en refroidissant. La cristallisation de refroidissement ne élimine essentiellement pas le solvant, mais réduit la température en éliminant la chaleur de la solution, permettant à la solution d'atteindre un état sursaturé et de procéder avec une cristallisation. Cette méthode
Convient aux situations où la solubilité diminue considérablement avec la diminution de la température. Le refroidissement peut être divisé en refroidissement naturel, refroidissement par mur et refroidissement direct. La méthode de refroidissement naturel consiste à refroidir et à cristalliser une solution dans l'atmosphère, et sa structure et son fonctionnement de l'équipement sont les plus simples, mais la vitesse de refroidissement est la même
Capacité de production lente, faible et difficile à contrôler la qualité des cristaux. La méthode de refroidissement par mur est une méthode de cristallisation largement utilisée dans l'industrie, qui s'appuie sur le transfert de chaleur indirect et le refroidissement de la cristallisation à travers des vestes ou des murs de tube. Cette méthode consomme moins d'énergie et est largement utilisée, mais le taux de transfert de chaleur de refroidissement est faible et froid
Cependant, les cristaux précipitent souvent sur la surface de la paroi, formant une échelle de cristal ou des cicatrices sur la paroi de l'appareil, ce qui affecte l'effet de refroidissement. Contact direct avec le refroidisseur pour refroidir avec de l'air ou du réfrigérant en contact direct avec la solution. Cette méthode surmonte les inconvénients du refroidissement par mur, a une efficacité de transfert de chaleur élevée et n'est pas compliqué
Problème de cicatrice, mais l'équipement est volumineux; Lors de l'utilisation de cette opération, il est important de noter que le milieu de refroidissement sélectionné ne doit pas être miscible avec le solvant dans la liqueur mère de cristallisation ou, bien que miscible, doit être facile à séparer et à ne pas contaminer le produit de cristallisation.
2. Méthode d'évaporation
La méthode d'évaporation est une méthode de cristallisation qui atteint la sursaturation d'une solution en supprimant certains solvants, et convient aux situations où la solubilité ne change pas de manière significative avec la température. La cristallisation de l'évaporation consomme plus d'énergie et a également le problème de l'échelle facile sur la surface de chauffage, mais il n'est pas propice à
Le processus de cristallisation de la récupération du solvant est toujours rentable. L'équipement de cristallisation d'évaporation est souvent utilisé sous une faible pression sous vide afin de réduire la température de fonctionnement, de faciliter la stabilité des produits thermosensibles et de réduire la perte d'énergie thermique.
3. Méthode de refroidissement sous vide
Méthode de refroidissement sous vide, également connu sous le nom de méthode de cristallisation de refroidissement flash. Il s'agit d'une méthode de cristallisation dans laquelle un solvant subit une évaporation flash dans des conditions de vide vers l'adiabatique refroidir la solution. Essentiellement, il combine simultanément les méthodes de refroidissement et d'évaporation. Cette méthode est applicable à mesure que la température augmente
Des substances à forte solubilité qui augmentent à un rythme modéré, telles que le sulfate d'ammonium, le chlorure de potassium, etc. L'équipement principal de cette méthode est simple, sans murs d'échange de chaleur, avec moins de cicatrices de cristal, et peut prendre un temps d'entretien plus long. Le problème de prévention de la corrosion de l'équipement est également facile à résoudre, ce qui en fait le premier choix dans la production de cristallisation à grande échelle
Méthode.
4. Méthode des précipitations de sel
La méthode des précipitations de sel est une méthode d'établissement de sursaturation de la cristallisation en ajoutant une certaine substance à la solution pour réduire la solubilité du soluté dans le solvant. La substance ajoutée est appelée un agent de précipitations de sel ou un précipitant, et il doit être miscible avec le solvant d'origine, mais pas soluble
La substance à cristalliser nécessite une séparation facile entre la substance ajoutée et le solvant d'origine. La raison pour laquelle elle est appelée méthode de précipitation du sel est que le chlorure de sodium est l'additif le plus courant. Par exemple, dans la méthode combinée de production alcaline, l'ajout de chlorure de sodium à une solution de chlorure d'ammonium à basse température peut faire la solution
Le chlorure d'ammonium s'est cristallisé. L'eau, les alcools et les cétones peuvent également être utilisés comme additifs pour provoquer une cristallisation du sel dans certaines solutions, parfois également connues sous le nom de cristallisation de la solution. Le processus de précipitation du sel est simple et facile à utiliser, adapté à la cristallisation des matériaux thermosensibles et à la cristallisation du médicament; L'inconvénient est qu'il faut souvent
Configurez l'équipement de recyclage pour traiter la liqueur de maman de cristallisation afin de récupérer les solvants et les agents de précipitations de sel.
5. cristallisation réactive
La cristallisation des réactions est l'utilisation de réactions chimiques entre les gaz et les liquides ou les liquides et les liquides pour produire des produits à faible solubilité. Cette situation est une combinaison de processus de réaction et de cristallisation. Au fur et à mesure que la réaction progresse, la concentration de produits de réaction augmente et atteint la sursaturation
En solution, les noyaux cristallins sont générés et se développent progressivement en particules cristallines plus grandes. De plus, il existe des méthodes de cristallisation de pression et de cristallisation des points isoélectriques qui réduisent la solubilité en modifiant la pression ou en contrôlant le pH.
2. cristallisation
Il existe de nombreux types de cristallisateurs, qui peuvent être divisés en cristallisateurs de refroidissement et évaporer les cristallisateurs en fonction de la méthode d'obtention de l'état de saturation de la solution; Selon le mode d'écoulement, il peut être divisé en cristalliseur de suspension mixte, cristalliseur gradué, cristalliseur de circulation de liqueur mère et cristallisateur de circulation de suspension; Par oui
Les cristallisateurs non agités sont divisés en cristallisateurs agités et cristallisateurs non agités; Selon le mode de fonctionnement, il peut être divisé en cristalliseur continu et cristalliseur intermittent.
1. Crystalliser de refroidissement
1) cristalliseur refroidi à l'air
Le cristalliseur refroidi par l'air est le réservoir de cristallisation ouvert le plus simple, qui se refroidit dans l'atmosphère et diminue progressivement la température du réservoir, tandis qu'une petite quantité de solvant se vaporise. En raison du fonctionnement intermittent et du refroidissement lent, les sels contenant souvent de l'eau polycristalline
Des cristaux de haute qualité et de gros cristaux peuvent être obtenus. Mais il occupe une grande surface et a une faible capacité de production.
2) Crystalliser de bouilloire
Le refroidissement requis pour le processus de cristallisation est fourni par une veste ou un échangeur de chaleur externe, et le choix de cristalliseur dépend principalement de la demande de capacité d'échange de chaleur. Actuellement, les cristallisateurs de refroidissement de la circulation interne incluent des cristallisateurs de refroidissement de la circulation externe et de la circulation externe
Dispositif, comme indiqué dans la figure suivante. Le cristalliseur de refroidissement de la circulation externe peut être utilisé par intermittence ou en continu. Si vous produit de gros cristaux de particules, un fonctionnement intermittent est recommandé, tandis que le fonctionnement continu est meilleur pour préparer de petits cristaux de particules. L'opération de boucle externe peut renforcer la structure
Le mélange uniforme et le transfert de chaleur à l'intérieur du cristal présentent les avantages d'une grande zone d'échangeur de chaleur de refroidissement et d'un taux de transfert de chaleur élevé, ce qui est propice au contrôle de la sursaturation de la solution. Cependant, il est nécessaire de choisir une pompe de circulation appropriée pour éviter l'usure et la rupture des cristaux de particules en suspension.
2. cristalliseur d'évaporation
1) Krystal OLSo Growth Type Crystalliser
Cristallisateur d'évaporation de la croissance Krystal OLSO (type de circulation forcée), qui se compose d'une chambre d'évaporation et d'une chambre de cristallisation. La chambre d'évaporation est située au-dessus et la chambre de cristallisation est située en dessous, reliée par un aval central au milieu. Le corps de la chambre de cristallisation est équipé de
Un certain cône, avec une petite section inférieure et une section supérieure plus grande. Une fois que le liquide de matière première est préchauffé par un radiateur externe, il entre dans la chambre d'évaporation à travers un tube de recirculation et est rapidement évaporé. Le solvant est extrait et la solution est refroidie, ce qui fait entrer rapidement la solution dans la zone métastable et précipiter dans la chambre de cristallisation
Produire des cristaux. Des particules cristallines plus grandes sont enrichies au bas de la chambre de cristallisation, et la sursaturation de la solution qui s'écoule de la descente diminue progressivement. Lorsque la solution atteint la couche supérieure de la chambre de cristallisation, il n'y a pratiquement plus de grains et la sursaturation est complètement consommée. La liqueur de mère claire cristallise
Le débordement du haut de la pièce pénètre dans le pipeline de circulation. Cette méthode d'opération est un type de circulation de liqueur maman typique, qui a l'avantage que le liquide en circulation ne contient essentiellement pas de particules de cristal, évitant ainsi une nucléation secondaire excessive causée par la collision entre la roue de la pompe et les grains, ainsi que la cristallisation
L'effet de classement de la taille des particules de la pièce produit des produits cristallins avec des particules grandes et uniformes. L'inconvénient de ce cristalliseur est sa faible flexibilité de fonctionnement, la circulation limitée de la liqueur mère par la vitesse de décantation des particules de produit dans une solution saturée et une formation facile de la surface de la paroi intérieure du tube de chauffage dans le cristalliseur
L'échelle cristalline provoque une diminution du coefficient de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur
2) cristalliseur d'évaporation de type DTB
Crystalliseur d'évaporation de type DTB (également connu sous le nom de type blindé). Il peut être utilisé conjointement avec des radiateurs évaporatifs ou séparés des radiateurs. Le cristalliseur est actuellement le type le plus couramment utilisé comme cristalliseur de refroidissement à évaporation sous vide. Sa caractéristique est fumante
Il y a un tube de guidage dans la salle du générateur, qui est équipé d'un agitateur d'une hélice. Il pousse rapidement la solution saturée de petits cristaux à la surface d'évaporation. En raison de l'état de vide du système, le solvant produit une évaporation du flash, entraînant une légère sursaturation, puis
Lorsqu'une solution saturée coule vers le bas le long de la zone annulaire, sa sursaturation est libérée, permettant au cristal de se développer. Il y a une jambe de classement au bas de l'appareil, et la suspension du produit extrait doit d'abord passer à travers, mélanger avec le liquide de matière première, puis circuler à travers le tuyau de guidage central. Croissance cristalline
Après avoir atteint une certaine taille, il précipite dans les pattes de classement et le produit est également lavé. Enfin, il est séparé à l'extérieur de la pompe à suspension de cristal pour assurer la qualité et la taille des particules uniformes du produit cristallin, afin que le produit ne soit pas mélangé avec des cristaux fins.
Le cristalliseur de type DTB est un cristallisateur de circulation interne de suspension typique avec d'excellentes performances, une intensité de production élevée et la capacité de produire de grands produits cristallins de particules. Il n'est pas facile à évoluer à l'intérieur du cristalliseur et est devenu l'une des principales formes de cristalliseur continu, qui peut être utilisée pour le refroidissement et les méthodes d'évaporation de l'aspirateur
Opérations de cristallisation et de cristallisation de réaction.
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