Metode kristalisasi larutan, struktur kristalisasi, dan prinsip kerja

Menurut berbagai cara presipitasi padat, kristalisasi dapat dibagi menjadi berbagai jenis seperti kristalisasi larutan, kristalisasi meleleh, kristalisasi sublimasi, dan kristalisasi presipitasi. Metode yang paling banyak digunakan dalam industri adalah kristalisasi solusi, yang dicapai dengan pendinginan atau menghilangkan pelarut untuk mencapai solusi yang
Dalam keadaan jenuh, endapan zat terlarut sebagai produk. Selain itu, operasi kristalisasi juga dapat dibagi menjadi intermiten dan kontinu berdasarkan apakah operasi itu kontinu, atau menjadi diaduk dan tidak diaduk berdasarkan ada atau tidak adanya perangkat pengadukan.
1. Metode kristalisasi larutan
Larutan kristalisasi mengacu pada proses di mana kristal mengendap dari larutan. Kondisi dasar untuk kristalisasi larutan adalah jenuh solusi, yang umumnya melalui proses berikut: larutan tak jenuh → larutan jenuh → larutan jenuh → pembentukan inti kristal → pertumbuhan kristal.
1. Metode Pendinginan
Metode pendinginan, juga dikenal sebagai metode pendingin, adalah metode pencapaian supersaturasi solusi dengan mendinginkan. Kristalisasi pendinginan pada dasarnya tidak menghilangkan pelarut, tetapi mengurangi suhu dengan menghilangkan panas dari larutan, memungkinkan larutan untuk mencapai keadaan tak jenuh dan melanjutkan dengan kristalisasi. Metode ini
Cocok untuk situasi di mana kelarutan menurun secara signifikan dengan penurunan suhu. Pendinginan dapat dibagi menjadi pendinginan alami, pendingin dinding, dan pendinginan kontak langsung. Metode pendinginan alami adalah mendinginkan dan mengkristal solusi di atmosfer, dan struktur serta operasinya adalah yang paling sederhana, tetapi laju pendinginannya sama
Kapasitas produksi yang lambat, rendah, dan sulit untuk mengontrol kualitas kristal. Metode pendinginan dinding adalah metode kristalisasi yang banyak digunakan dalam industri, yang bergantung pada perpindahan panas tidak langsung dan pendinginan kristalisasi melalui jaket atau dinding tabung. Metode ini mengkonsumsi lebih sedikit energi dan banyak digunakan, tetapi laju perpindahan panas pendingin rendah dan dingin
Namun, kristal sering mengendap pada permukaan dinding, membentuk skala kristal atau bekas luka di dinding perangkat, yang mempengaruhi efek pendinginan. Kontak langsung dengan pendingin agar dingin dengan udara atau refrigeran dalam kontak langsung dengan larutan. Metode ini mengatasi kelemahan pendinginan dinding, memiliki efisiensi perpindahan panas yang tinggi, dan tidak rumit
Masalah bekas luka, tetapi peralatannya besar; Saat menggunakan operasi ini, penting untuk dicatat bahwa media pendingin yang dipilih tidak boleh larut dengan pelarut dalam minuman keras ibu kristalisasi atau, meskipun larut, harus mudah dipisahkan dan tidak mencemari produk kristalisasi.
2. Metode penguapan
Metode penguapan adalah metode kristalisasi yang mencapai jenuh solusi dengan menghilangkan beberapa pelarut, dan cocok untuk situasi di mana kelarutan tidak berubah secara signifikan dengan suhu. Kristalisasi evaporatif mengkonsumsi lebih banyak energi dan juga memiliki masalah penskalaan yang mudah pada permukaan pemanasan, tetapi tidak kondusif
Proses kristalisasi pemulihan pelarut masih hemat biaya. Peralatan kristalisasi evaporatif sering dioperasikan di bawah tekanan vakum rendah untuk menurunkan suhu operasi, memfasilitasi stabilitas produk termosensitif, dan mengurangi kehilangan energi termal.
3. Metode pendinginan vakum
Metode pendingin vakum, juga dikenal sebagai metode kristalisasi pendingin flash. Ini adalah metode kristalisasi di mana pelarut mengalami penguapan flash dalam kondisi vakum untuk adiabatik mendinginkan solusi. Pada dasarnya, ini menggabungkan metode pendinginan dan penguapan secara bersamaan. Metode ini berlaku saat suhu naik
Zat dengan kelarutan tinggi yang meningkat pada tingkat sedang, seperti amonium sulfat, kalium klorida, dll. Peralatan utama dari metode ini sederhana, tanpa dinding pertukaran panas, dengan bekas luka kristal yang lebih sedikit, dan dapat memakan waktu perawatan yang lebih lama. Masalah pencegahan korosi peralatan juga mudah dipecahkan, menjadikannya pilihan pertama dalam produksi kristalisasi skala besar
Metode.
4. Metode curah hujan garam
Metode presipitasi garam adalah metode pembentukan supersaturasi untuk kristalisasi dengan menambahkan zat tertentu ke dalam larutan untuk mengurangi kelarutan zat terlarut dalam pelarut. Zat yang ditambahkan disebut zat presipitasi garam atau endapan, dan diperlukan untuk larut dengan pelarut asli, tetapi tidak larut
Zat yang akan dikristalisasi membutuhkan pemisahan yang mudah antara zat yang ditambahkan dan pelarut asli. Alasan mengapa itu disebut metode presipitasi garam adalah karena natrium klorida adalah aditif yang paling umum. Misalnya, dalam metode produksi alkali gabungan, menambahkan natrium klorida ke dalam larutan amonium klorida suhu rendah dapat membuat larutan
Amonium klorida mengkristal. Air, alkohol, dan keton juga dapat digunakan sebagai aditif untuk menyebabkan kristalisasi garam dalam larutan tertentu, kadang -kadang juga dikenal sebagai kristalisasi larutan. Proses presipitasi garam sederhana dan mudah dioperasikan, cocok untuk kristalisasi bahan termosensitif dan kristalisasi obat; Kerugiannya adalah yang sering dibutuhkan
Siapkan peralatan daur ulang untuk memproses kristalisasi minuman keras ibu, untuk memulihkan pelarut dan agen curah hujan garam.
5. Kristalisasi reaktif
Kristalisasi reaksi adalah penggunaan reaksi kimia antara gas dan cairan atau cairan dan cairan untuk menghasilkan produk dengan kelarutan rendah. Situasi ini adalah kombinasi dari proses reaksi dan kristalisasi. Ketika reaksi berlangsung, konsentrasi produk reaksi meningkat dan mencapai jenuh
Dalam larutan, inti kristal dihasilkan dan secara bertahap tumbuh menjadi partikel kristal yang lebih besar. Selain itu, ada kristalisasi tekanan dan metode kristalisasi titik isoelektrik yang mengurangi kelarutan dengan mengubah tekanan atau mengendalikan pH.
2. Crystalizer
Ada banyak jenis kristalisasi, yang dapat dibagi menjadi kristalisasi pendingin dan menguapkan kristalisasi sesuai dengan metode mendapatkan keadaan saturasi larutan; Menurut mode aliran, dapat dibagi menjadi kristalisasi bubur campuran, kristalisasi bertingkat, kristalisasi sirkulasi minuman keras ibu, dan kristalisasi sirkulasi bubur; Dengan ya
Kristalisasi yang tidak diaduk dibagi menjadi kristalisasi yang diaduk dan kristalisasi yang tidak diaduk; Menurut mode operasi, itu dapat dibagi menjadi kristalisasi kontinu dan kristalisasi intermiten.
1. Crystalizer pendingin
1) Crystalizer Dingin Udara
Crystalizer yang didinginkan udara adalah tangki kristalisasi terbuka paling sederhana, yang mendingin di atmosfer dan secara bertahap menurunkan suhu dalam tangki, sementara sejumlah kecil pelarut menguap. Karena operasi intermiten dan pendinginan lambat, garam yang sering mengandung air polikristalin
Kualitas tinggi dan kristal besar dapat diperoleh. Tetapi menempati area yang luas dan memiliki kapasitas produksi yang rendah.
2) kristalisasi ketel
Pendinginan yang diperlukan untuk proses kristalisasi dipasok oleh jaket atau penukar panas eksternal, dan pilihan kristalisasi terutama tergantung pada permintaan kapasitas pertukaran panas. Saat ini, yang banyak digunakan termasuk kristalisasi pendingin sirkulasi internal dengan pengadukan dan kristalisasi pendingin sirkulasi eksternal
Perangkat, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Crystalizer pendingin sirkulasi eksternal dapat dioperasikan secara intermiten atau terus menerus. Jika memproduksi kristal partikel besar, operasi intermiten direkomendasikan, sementara operasi kontinu lebih baik untuk menyiapkan kristal partikel kecil. Operasi loop eksternal dapat memperkuat struktur
Pencampuran dan perpindahan panas yang seragam di dalam kristal memiliki keunggulan area penukar panas pendingin yang besar dan laju perpindahan panas yang tinggi, yang kondusif untuk kontrol supersaturasi larutan. Namun, perlu untuk memilih pompa sirkulasi yang sesuai untuk menghindari keausan dan kerusakan kristal partikel tersuspensi.
2. Crystalizer evaporatif
1) Krystal Olso Growth Type Evaporative Crystalizer
Krystal Olso Growth Type (Tipe Sirkulasi Paksa) Evaporatif Crystalizer, yang terdiri dari ruang penguapan dan ruang kristalisasi. Ruang penguapan terletak di atas dan ruang kristalisasi terletak di bawah, dihubungkan oleh downcomer pusat di tengah. Tubuh ruang kristalisasi dilengkapi dengan
Lancip tertentu, dengan bagian bawah kecil dan bagian atas yang lebih besar. Setelah cairan bahan baku dipanaskan dengan pemanas eksternal, ia memasuki ruang penguapan melalui tabung resirkulasi dan dengan cepat diuapkan. Pelarut diekstraksi dan solusinya didinginkan, menyebabkan larutan dengan cepat memasuki zona metastabil dan mengendap di ruang kristalisasi
Menghasilkan kristal. Partikel kristal yang lebih besar diperkaya di bagian bawah ruang kristalisasi, dan jenuh larutan yang mengalir keluar dari downcomer secara bertahap berkurang. Ketika solusi mencapai lapisan atas ruang kristalisasi, pada dasarnya tidak ada butir yang tersisa, dan jenuhnya sepenuhnya dikonsumsi. Minum Clear Mother mengkristal
Luapan dari bagian atas ruangan memasuki pipa sirkulasi. Metode operasi ini adalah tipe sirkulasi minuman keras ibu yang khas, yang memiliki keuntungan bahwa cairan yang bersirkulasi pada dasarnya tidak mengandung partikel kristal, sehingga menghindari nukleasi sekunder yang berlebihan yang disebabkan oleh tabrakan antara impeller pompa dan butiran, serta kristalisasi kristalisasi yang disebabkan
Efek penilaian ukuran partikel dari ruangan menghasilkan produk kristal dengan partikel besar dan seragam. Kerugian dari kristalisasi ini adalah fleksibilitas operasi yang rendah, sirkulasi cairan induk terbatas dengan kecepatan pengendapan partikel produk dalam larutan jenuh, dan pembentukan permukaan dinding bagian dalam tabung pemanas yang mudah dalam kristalisasi dalam kristalisasi
Skala kristal menyebabkan penurunan koefisien perpindahan panas dari penukar panas
2) kristalisasi evaporatif tipe DTB
Tipe DTB (juga dikenal sebagai tipe terlindung) Crystalizer evaporatif. Ini dapat digunakan bersama dengan pemanas evaporatif atau dipisahkan dari pemanas. Crystalizer saat ini adalah jenis yang paling umum digunakan sebagai kristalisasi pendingin evaporatif vakum. Karakteristiknya mengepul
Ada tabung pemandu di ruang generator, yang dilengkapi dengan pengaduk dengan baling -baling. Dengan cepat mendorong larutan jenuh dengan kristal kecil ke permukaan penguapan. Karena keadaan vakum sistem, pelarut menghasilkan penguapan flash, menghasilkan supersaturasi ringan, dan kemudian
Ketika larutan jenuh mengalir ke bawah di sepanjang area annular, jenuhnya dilepaskan, memungkinkan kristal tumbuh. Ada kaki penilaian di bagian bawah perangkat, dan bubur produk yang diekstraksi perlu melewatinya terlebih dahulu, aduk dengan cairan bahan baku, dan kemudian bersirkulasi melalui pipa pemandu pusat. Pertumbuhan Kristal
Setelah mencapai ukuran tertentu, ia mengendap di kaki penilaian, dan produk juga dicuci. Akhirnya, dipisahkan di luar pompa bubur kristal untuk memastikan kualitas dan ukuran partikel seragam dari produk kristal, sehingga produk tidak dicampur dengan kristal halus.
Crystalizer tipe DTB adalah kristalisasi sirkulasi internal bubur khas dengan kinerja yang sangat baik, intensitas produksi yang tinggi, dan kemampuan untuk menghasilkan produk kristal partikel besar. Tidak mudah untuk skala di dalam kristalisasi dan telah menjadi salah satu bentuk utama kristalisasi kontinu, yang dapat digunakan untuk metode pendinginan dan penguapan vakum
Operasi kristalisasi dan reaksi kristalisasi.
Sumber: Reproduksi
Penafian:
Artikel ini direproduksi secara online, dan hak cipta milik penulis asli. Jika ada masalah hak cipta, silakan hubungi kami dan kami akan menghapus konten sesegera mungkin.