용액 결정화, 결정화 제 구조 및 작업 원리의 방법

고체 강수량의 다른 방법에 따라, 결정화는 용액 결정화, 용융 결정화, 승화 결정화 및 침전 결정화와 같은 다양한 유형으로 나눌 수있다. 산업에서 가장 널리 사용되는 방법은 솔루션 결정화입니다. 솔루션 결정화는 용매를 냉각 시키거나 제거하여 달성하여
포화 상태에서는 침전물을 생성물로서 침전시킨다. 또한, 결정화 작업은 또한 작동이 연속적인지 또는 교반 장치의 존재 또는 부재에 기초하여 교반 및 교반되지 않은지에 따라 간헐적이고 연속적으로 나눌 수있다.
1. 용액 결정화 방법
용액 결정화는 결정이 용액으로부터 침전되는 과정을 말한다. 용액 결정화의 기본 조건은 용액의 과포화입니다. 일반적으로 불포화 용액 → 포화 용액 → 과포화 용액 → 결정 핵 형성 → 결정 성장.
1. 냉각 방법
냉각 방법으로도 알려진 냉각 방법은 냉각시켜 용액의 과포화를 달성하는 방법입니다. 냉각 결정화는 기본적으로 용매를 제거하지 않지만 용액으로부터 열을 제거하여 온도를 줄여서 용액이 과포화 상태에 도달하고 결정화를 진행할 수있게한다. 이 방법
온도가 감소함에 따라 용해도가 크게 감소하는 상황에 적합합니다. 냉각은 자연 냉각, 벽 냉각 및 직접 접촉 냉각으로 나눌 수 있습니다. 자연 냉각 방법은 대기에서 용액을 냉각시키고 결정화하는 것입니다. 장비 구조와 작동은 가장 간단하지만 냉각 속도는 동일합니다.
느리고 낮은 생산 능력 및 결정 품질을 제어하기가 어렵습니다. 벽 냉각 방법은 산업에서 널리 사용되는 결정화 방법으로, 재킷이나 튜브 벽을 통한 간접 열 전달 및 결정화 냉각에 의존합니다. 이 방법은 에너지가 적고 널리 사용되지만 냉각 열전달 속도는 낮고 차갑습니다.
그러나, 결정은 종종 벽 표면에 침전되어 장치 벽에 결정 스케일 또는 흉터를 형성하여 냉각 효과에 영향을 미칩니다. 용액과 직접 접촉하여 공기 또는 냉매로 냉각하기 위해 냉각기와 직접 접촉하십시오. 이 방법은 벽 냉각의 단점을 극복하고 열 전달 효율이 높으며 복잡하지 않습니다.
흉터 문제이지만 장비는 부피가 커집니다. 이 작업을 사용할 때, 선택된 냉각 매체는 결정화 마더 주류에서 용매와 함께 사용되지 않아야한다는 점에 유의해야합니다.
2. 증발 방법
증발 방법은 일부 용매를 제거하여 용액의 과포화를 달성하는 결정화 방법이며, 온도에 따라 용해도가 크게 변하지 않는 상황에 적합합니다. 증발 결정화는 더 많은 에너지를 소비하고 가열 표면에서 쉽게 스케일링하는 데 문제가 있지만
용매 회복의 결정화 과정은 여전히 ​​비용 효율적입니다. 증발 결정화 장비는 종종 작동 온도를 낮추고 열 감염성 제품의 안정성을 촉진하며 열 에너지 손실을 줄이기 위해 낮은 진공 압력 하에서 작동됩니다.
3. 진공 냉각 방법
플래시 냉각 결정화 방법으로도 알려진 진공 냉각 방법. 용매가 진공 조건 하에서 플래시 증발을 겪는 결정화 방법이다. 본질적으로 냉각 및 증발 방법을 동시에 결합합니다. 이 방법은 온도가 상승함에 따라 적용됩니다
황산 암모늄, 염화 칼륨 등과 같이 적당한 속도로 증가하는 용해도가 높은 물질.이 방법의 주요 장비는 열 교환 벽이없고 결정 흉터가 적고 유지 시간이 더 길어질 수 있습니다. 장비의 부식 방지 문제도 해결하기 쉽기 때문에 대규모 결정화 생산에서 첫 번째 선택이됩니다.
방법.
4. 소금 침전 방법
염분 침전 방법은 용매에서 용질의 용해도를 감소시키기 위해 용액에 특정 물질을 추가함으로써 결정화를위한 과포화를 확립하는 방법이다. 첨가 된 물질을 염 침강제 또는 침전제라고하며 원래 용매로는 혼화해야하지만 용해되지 않습니다.
결정화되는 물질은 첨가 된 물질과 원래 용매 사이를 쉽게 분리해야합니다. 소금 침전 방법이라고 불리는 이유는 염화나트륨이 가장 흔한 첨가제이기 때문입니다. 예를 들어, 결합 된 알칼리 생산 방법에서 저온 암모늄에 염화나트륨을 첨가하면 용액을 만들 수 있습니다.
염화 암모늄이 결정화되었습니다. 물, 알코올 및 케톤은 또한 특정 용액에서 염 결정화를 유발하기 위해 첨가제로 사용될 수 있으며, 때로는 용액 결정화라고도합니다. 염분 침전 과정은 간단하고 작동하기 쉽고 열 감시 물질의 결정화 및 약물 결정화에 적합합니다. 단점은 종종 필요하다는 것입니다
용매 및 소금 강수량 제를 회수하기 위해 결정화 마더 주류를 가공하기 위해 재활용 장비를 설치하십시오.
5. 반응성 결정화
반응 결정화는 가스와 액체 또는 액체 사이의 화학 반응을 사용하여 액체가 낮은 용해도를 갖는 생성물을 생산하는 것입니다. 이 상황은 반응과 결정화 과정의 조합입니다. 반응이 진행됨에 따라 반응 생성물의 농도가 증가하고 과포화에 도달합니다.
용액에서, 결정 핵이 생성되고 점차 더 큰 결정 입자로 성장된다. 또한, 압력을 변화 시키거나 pH를 제어함으로써 용해도를 감소시키는 압력 결정 및 등전점 결정화 방법이있다.
2. 결정화 제
많은 유형의 결정화제가 있으며, 이는 용액의 포화 상태를 얻는 방법에 따라 냉각 결정질체 및 증발 결정질체로 나눌 수 있습니다. 흐름 모드에 따르면, 혼합 슬러리 결정화, 등급 결정화 제, 모체 주류 순환 결정 제 및 슬러리 순환 결정 화제로 나눌 수있다; 예, 그렇습니다
비 교반 된 결정화제는 교반 결정화제 및 비 교반 결정화 제로 나뉩니다. 작동 모드에 따르면, 연속 결정화제 및 간헐적 결정 제로 나눌 수 있습니다.
1. 냉각 결정 제
1) 공기 냉각 결정 제
공기 냉각 결정화 제는 가장 간단한 개방 결정화 탱크로, 대기에서 냉각되고 탱크의 온도를 점차적으로 낮추는 반면 소량의 용매는 기화됩니다. 간헐적 수술과 느린 냉각으로 인해 다결정 물을 함유 한 염은 자주
고품질 및 큰 결정을 얻을 수 있습니다. 그러나 넓은 지역을 차지하고 생산 능력이 낮습니다.
2) 주전자 결정화
결정화 공정에 필요한 냉각은 재킷 또는 외부 열 교환기에 의해 공급되며, 결정화제의 선택은 주로 열 교환 용량에 대한 수요에 달려 있습니다. 현재 널리 사용되는 것들은 교반 및 외부 순환 냉각 결정자를 갖는 내부 순환 냉각 결정화제를 포함합니다.
다음 그림과 같이 장치. 외부 순환 냉각 결정 화제는 간헐적으로 또는 연속적으로 작동 할 수 있습니다. 큰 입자 결정을 생성하는 경우 간헐적 인 작동이 권장되는 반면, 작은 입자 결정을 제조하는 데 연속적인 작동이 더 좋습니다. 외부 루프 작동은 구조를 강화할 수 있습니다
결정 내부의 균일 한 혼합 및 열 전달은 큰 냉각 열 교환기 영역의 장점과 높은 열 전달 속도를 가지며, 이는 용액 과포화의 제어에 도움이된다. 그러나, 부유 입자 결정의 마모와 파손을 피하기 위해 적절한 순환 펌프를 선택해야한다.
2. 증발 결정 화기
1) Krystal OLSO 성장 유형 증발 결정 제
Krystal OLSO 성장 유형 (강제 순환 유형) 증발 챔버 및 결정화 챔버로 구성된 증발 결정 제. 증발 챔버는 위에 위치하고 결정화 챔버는 아래에 위치하며, 중앙의 중앙 다운 코머로 연결되어 있습니다. 결정화 챔버의 몸체에는 장착되어 있습니다
작은 아래 부분과 큰 상단 섹션이있는 특정 테이퍼. 원료 액체가 외부 히터에 의해 예열 된 후, 재순환 튜브를 통해 증발 챔버로 들어가 신속하게 증발된다. 용매를 추출하고 용액을 냉각시켜 용액이 결정화 챔버에서 준 안정 영역으로 빠르게 들어가고 침전물을 유발합니다.
결정을 생산합니다. 결정화 챔버의 바닥에서 더 큰 결정 입자가 풍부하고, 다운 콤마머에서 나오는 용액의 과포화는 점차적으로 감소한다. 용액이 결정화 챔버의 최상층에 도달하면 기본적으로 곡물이 남지 않으며 과포화는 완전히 소비됩니다. 맑은 어머니 주류가 결정화됩니다
방 상단의 오버플로는 순환 파이프 라인으로 들어갑니다. 이 작동 방법은 전형적인 모체 주류 순환 유형이며, 순환 액체는 기본적으로 결정 입자를 포함하지 않으므로 펌프 임펠러와 곡물 사이의 충돌로 인한 과도한 2 차 핵 생성 및 결정화를 피할 수 있다는 이점이 있습니다.
실내의 입자 크기 등급 효과는 크고 균일 한 입자로 결정질 생성물을 생성합니다. 이 결정화제의 단점은 낮은 작동 유연성, 포화 용액에서 생성물 입자의 침전 속도에 의한 모체 주류의 제한된 순환 및 결정화 제에서 가열 튜브의 내부 벽 표면의 쉬운 형성이다.
결정 스케일은 열 교환기의 열 전달 계수의 감소를 유발합니다.
2) DTB 유형 증발 결정자
DTB 유형 (차폐 유형이라고도 함) 증발 결정 제. 증발 히터와 함께 사용하거나 히터에서 분리 될 수 있습니다. 결정화 제는 현재 진공 증발 냉각 결정제로 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다. 그 특성은 김이 듭니다
발전기 실에 가이드 튜브가 있으며 프로펠러가있는 교반기가 장착되어 있습니다. 작은 결정으로 포화 용액을 증발 표면으로 빠르게 밀어 넣습니다. 시스템의 진공 상태로 인해 솔벤트는 플래시 증발을 생성하여 가벼운 과포화를 초래 한 다음
포화 용액이 환형 영역을 따라 아래쪽으로 흐르면 상청이 방출되어 결정이 성장할 수 있습니다. 장치의 바닥에 등급 다리가 있으며 추출 된 제품 슬러리는 먼저 통과하고 원료 액체와 혼합 한 다음 중앙 가이드 파이프를 통해 순환해야합니다. 결정 성장
특정 크기에 도달하면 등급이 매겨진 다리에 침전되고 제품도 세척됩니다. 마지막으로, 결정 제품의 품질 및 균일 한 입자 크기를 보장하기 위해 결정 슬러리 펌프 외부에서 분리되어 제품이 미세 결정과 혼합되지 않도록합니다.
DTB 유형 결정화제는 우수한 성능, 높은 생산 강도 및 큰 입자 결정질 생성물을 생산하는 능력을 갖춘 전형적인 슬러리 내부 순환 결정 제입니다. 결정화제 내부에서 스케일링하는 것은 쉽지 않으며 진공 냉각 및 증발 방법에 사용할 수있는 연속 결정화의 주요 형태 중 하나가되었습니다.
결정화 및 반응 결정화 작업.
출처 : 재생산
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