Methode van oplossingskristallisatie, kristallizer structuur en werkingsprincipe

Volgens de verschillende manieren van vaste neerslag kan kristallisatie worden onderverdeeld in verschillende typen zoals oplossingskristallisatie, smeltkristallisatie, sublimatiekristallisatie en neerslagkristallisatie. De meest gebruikte methode in de industrie is oplossingskristallisatie, die wordt bereikt door het koelen of verwijderen van oplosmiddelen om een ​​oplossing te bereiken die
In een verzadigde toestand stopt neer opgelost als producten. Bovendien kunnen kristallisatie -bewerkingen ook worden onderverdeeld in intermitterend en continu op basis van of de bewerking continu is, of in geroerd en niet geroerd op basis van de aanwezigheid of afwezigheid van een roerende apparaat.
1. Methode van oplossingskristallisatie
Kristallisatie van oplossingen verwijst naar het proces waarin kristallen zich uit een oplossing neerslaan. De basisvoorwaarde voor oplossingskristallisatie is de oververzadiging van de oplossing, die in het algemeen het volgende proces doorloopt: onverzadigde oplossing → verzadigde oplossing → oververzadigde oplossing → vorming van kristalkernen → kristalgroei.
1. Koelmethode
Koelmethode, ook bekend als koelmethode, is een methode om oververzadiging van een oplossing te bereiken door af te koelen. Koelkristallisatie verwijdert in principe het oplosmiddel niet, maar vermindert de temperatuur door de warmte uit de oplossing te verwijderen, waardoor de oplossing een oververzadigde toestand kan bereiken en doorgaat met kristallisatie. Deze methode
Geschikt voor situaties waarin de oplosbaarheid aanzienlijk afneemt met dalende temperatuur. Koeling kan worden onderverdeeld in natuurlijke koeling, wandkoeling en direct contactkoeling. De natuurlijke koelmethode is om een ​​oplossing in de atmosfeer te koelen en te kristalliseren, en de apparatuurstructuur en -bewerking zijn het eenvoudigst, maar de koelsnelheid is hetzelfde
Langzame, lage productiecapaciteit en moeilijk te beheersen kristalkwaliteit. Wandkoelmethode is een veelgebruikte kristallisatiemethode in de industrie, die afhankelijk is van indirecte warmteoverdracht en koeling van kristallisatie door jassen of buiswanden. Deze methode verbruikt minder energie en wordt veel gebruikt, maar de koelwarmteoverdrachtssnelheid is laag en koud
Kristallen gaan echter vaak neer op het wandoppervlak, waardoor kristalschaal of littekens op de apparaatwand worden gevormd, die het koeleffect beïnvloeden. Direct contact met de koeler om te koelen met lucht of koelmiddel in direct contact met de oplossing. Deze methode overwint de nadelen van wandkoeling, heeft een hoge warmteoverdrachtsefficiëntie en is niet ingewikkeld
Littekenprobleem, maar de apparatuur is omvangrijk; Bij het gebruik van deze bewerking is het belangrijk op te merken dat het geselecteerde koelmedium niet mengbaar mag zijn met het oplosmiddel in de kristallisatie Moeder Liquor of, hoewel mengbaar, gemakkelijk te scheiden moet zijn en het kristallisatieproduct niet te besmetten.
2. Verdampingsmethode
De verdampingsmethode is een methode voor kristallisatie die oververzadiging van een oplossing bereikt door sommige oplosmiddelen te verwijderen en is geschikt voor situaties waarin oplosbaarheid niet significant verandert met de temperatuur. Verdampingskristallisatie verbruikt meer energie en heeft ook het probleem van eenvoudig schalen op het verwarming, maar het is niet bevorderlijk voor
Het kristallisatieproces van herstel van oplosmiddel is nog steeds kosteneffectief. Damporatieve kristallisatieapparatuur wordt vaak onder lage vacuümdruk bediend om de bedrijfstemperatuur te verlagen, de stabiliteit van thermosensitieve producten te vergemakkelijken en het thermische energieverlies te verminderen.
3. Vacuümkoelingsmethode
Vacuümkoelingsmethode, ook bekend als flash -koelkristallisatiemethode. Het is een kristallisatiemethode waarbij een oplosmiddel flitsverdamping ondergaat onder vacuümomstandigheden om de oplossing te adiabatisch afkoelen. In wezen combineert het tegelijkertijd koel- en verdampingsmethoden. Deze methode is van toepassing naarmate de temperatuur stijgt
Stoffen met een hoge oplosbaarheid die met een matige snelheid toenemen, zoals ammoniumsulfaat, kaliumchloride, enz. De hoofdapparatuur van deze methode is eenvoudig, zonder warmtewisselingswanden, met minder kristallittekens, en een langere onderhoudstijd kunnen nemen. Het corrosiepreventieprobleem van de apparatuur is ook gemakkelijk op te lossen, waardoor het de eerste keuze is in grootschalige kristallisatieproductie
Methode.
4. Zoutprecipitatiemethode
De zoutopnamemethode is een methode voor het vaststellen van oververzadiging voor kristallisatie door een bepaalde stof aan de oplossing toe te voegen om de oplosbaarheid van de opgeloste stof in het oplosmiddel te verminderen. De toegevoegde substantie wordt een zout neerslagmiddel of neerslag genoemd, en het is nodig om mengbaar te zijn met het oorspronkelijke oplosmiddel, maar niet oplosbaar
De te kristen van de stof vereist een gemakkelijke scheiding tussen de toegevoegde stof en het oorspronkelijke oplosmiddel. De reden waarom het zout neerslagmethode wordt genoemd, is omdat natriumchloride het meest voorkomende additief is. In de gecombineerde alkali-productiemethode kan het toevoegen van natriumchloride bijvoorbeeld aan een ammoniumchloride-oplossing voor lage temperatuur de oplossing maken
Het ammoniumchloride kristalliseerde. Water, alcoholen en ketonen kunnen ook worden gebruikt als additieven om zoutkristallisatie in bepaalde oplossingen te veroorzaken, soms ook bekend als oplossingskristallisatie. Het zoutprecipitatieproces is eenvoudig en gemakkelijk te bedienen, geschikt voor de kristallisatie van thermosensitieve materialen en kristallisatie van geneesmiddelen; Het nadeel is dat het vaak vereist
Stel recyclingapparatuur op om kristallisatie Moeder Liquor te verwerken, om oplosmiddelen en zoutprecipitatiemiddelen te herstellen.
5. Reactieve kristallisatie
Reactiekristallisatie is het gebruik van chemische reacties tussen gassen en vloeistoffen of vloeistoffen en vloeistoffen om producten met een lage oplosbaarheid te produceren. Deze situatie is een combinatie van reactie- en kristallisatieprocessen. Naarmate de reactie vordert, neemt de concentratie van reactieproducten toe en bereikt ze oververzadiging
In oplossing worden kristalkernen gegenereerd en groeien geleidelijk in grotere kristaldeeltjes. Bovendien zijn er drukkristallisatie en iso -elektrische puntkristallisatiemethoden die de oplosbaarheid verminderen door de druk te veranderen of de pH te regelen.
2. kristallizer
Er zijn veel soorten kristallizers, die kunnen worden onderverdeeld in koelkristallizers en verdampingskristallizers volgens de methode voor het verkrijgen van verzadigingsstatus van de oplossing; Volgens de stroommodus kan het worden verdeeld in gemengde slurry kristallizer, graded kristallizer, kristallizer van moedervloeistofcirculatie en slurrycirculatie kristallizer; Door ja
Niet -geroerde kristallizers zijn verdeeld in geroerde kristallizers en niet -geroerde kristallizers; Volgens de bedieningsmodus kan het worden verdeeld in continue kristallizer en intermitterende kristallizer.
1. Koel kristallizer
1) Luchtgekoelde kristallizer
Luchtgekoelde kristallizer is de eenvoudigste open kristallisatietank, die afkoelt in de atmosfeer en de temperatuur in de tank geleidelijk verlaagt, terwijl een kleine hoeveelheid oplosmiddel verdampt. Vanwege de intermitterende werking en langzame koeling, bevatten zouten vaak polykristallijn water
Hoge kwaliteit en grote kristallen kunnen worden verkregen. Maar het beslaat een groot gebied en heeft een lage productiecapaciteit.
2) Kettle kristallizer
De koeling die nodig is voor het kristallisatieproces wordt geleverd door een jas of een externe warmtewisselaar, en de keuze van kristallizer hangt voornamelijk af van de vraag naar warmteverwisselingscapaciteit. Momenteel omvatten de veelgebruikte interne circulatiekoeling kristallizers met roerende en externe circulatiekoeling kristallizers
Apparaat, zoals weergegeven in de volgende afbeelding. De externe circulatiekoeling kristallizer kan met tussenpozen of continu worden bediend. Als het produceren van grote deeltjeskristallen, wordt intermitterende werking aanbevolen, terwijl continue werking beter is voor het bereiden van kleine deeltjeskristallen. Externe lusbewerking kan de structuur versterken
Het uniforme mengen en warmteoverdracht in het kristal hebben de voordelen van een groot koelwarmtewisselaargebied en een hoge warmteoverdrachtssnelheid, die bevorderlijk is voor de controle van de oververzadiging van de oplossing. Het is echter noodzakelijk om een ​​geschikte circulatiepomp te kiezen om de slijtage en breuk van gesuspendeerde deeltjeskristallen te voorkomen.
2. Verdampingskristallisator
1) Krystal Olso Growth Type verdampingskristallizer
Krystal Olso Growth Type (gedwongen circulatietype) verdampingskristallizer, die bestaat uit een verdampingskamer en een kristallisatiekamer. De verdampingskamer bevindt zich hierboven en de kristallisatiekamer bevindt zich hieronder, verbonden door een centrale downcomer in het midden. Het lichaam van de kristallisatiekamer is uitgerust met
Een bepaalde conus, met een klein onderste gedeelte en een groter bovenste gedeelte. Nadat de grondstofvloeistof wordt voorverwarmd door een externe verwarming, komt deze de verdampingskamer binnen via een recirculatiebuis en wordt het snel verdampt. Het oplosmiddel wordt geëxtraheerd en de oplossing wordt afgekoeld, waardoor de oplossing snel de metastabiele zone binnenkomt en neerslaat in de kristallisatiekamer
Produceer kristallen. Grotere kristaldeeltjes zijn verrijkt aan de bodem van de kristallisatiekamer en de oververzadiging van de oplossing die uit de downhandel stroomt, neemt geleidelijk af. Wanneer de oplossing de bovenste laag van de kristallisatiekamer bereikt, zijn er in principe geen korrels over en wordt de oververzadiging volledig geconsumeerd. De heldere moeder -drank kristalliseert
De overloop van de bovenkant van de kamer komt de circulatiepijplijn binnen. Deze bewerkingsmethode is een typisch type moedervloeistofcirculatie, dat het voordeel heeft dat de circulerende vloeistof in principe geen kristaldeeltjes bevat, waardoor overmatige secundaire nucleatie wordt vermeden veroorzaakt door botsing tussen de pompwaaier en de korrels, evenals kristallisatie
Het deeltjesgrootte -beoordelingseffect van de kamer produceert kristallijne producten met grote en uniforme deeltjes. Het nadeel van deze kristallizer is de lage bedrijfsflexibiliteit, beperkte circulatie van moedervloeistof door de bezinkingssnelheid van productdeeltjes in verzadigde oplossing en een gemakkelijke vorming van het binnenwandoppervlak van de verwarmingsbuis in de kristallizer
Kristalschaal veroorzaakt een afname van de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de warmtewisselaar
2) DTB -type verdampingskristallizer
DTB -type (ook bekend als afgeschermd type) verdampingskristallizer. Het kan worden gebruikt in combinatie met verdampingsverwarmers of gescheiden van de kachels. De kristallizer is momenteel het meest gebruikte type als een vacuümverdampingskoeling kristallizer. Het kenmerk is stomend
Er is een geleidebuis in de generatorkamer, die is uitgerust met een roerder met een propeller. Het duwt snel de verzadigde oplossing met kleine kristallen naar het verdampingsoppervlak. Vanwege de vacuümstatus van het systeem produceert het oplosmiddel flitsverdamping, wat resulteert in milde oververzadiging, en vervolgens
Wanneer een verzadigde oplossing naar beneden stroomt langs het ringvormige gebied, wordt de oververzadiging vrijgegeven, waardoor het kristal kan groeien. Er is een beoordelingsbeen aan de onderkant van het apparaat, en de geëxtraheerde productslurry moet er eerst doorheen gaan, mengen met de vloeistof van de grondstof en vervolgens door de centrale geleidepijp circuleren. Kristalgroei
Na een bepaalde grootte te hebben bereikt, gaat het neer in de beoordelingsbenen en wordt het product ook gewassen. Ten slotte wordt het buiten de kristalslurrypomp gescheiden om de kwaliteit en uniforme deeltjesgrootte van het kristallijne product te waarborgen, zodat het product niet wordt gemengd met fijne kristallen.
DTB -type kristallizer is een typische slurry interne circulatie kristallizer met uitstekende prestaties, hoge productie -intensiteit en het vermogen om kristallijne producten van grote deeltjes te produceren. Het is niet eenvoudig om in de kristallizer te schalen en is een van de belangrijkste vormen van continue kristallizer geworden, die kan worden gebruikt voor vacuümkoeling en verdampingsmethoden
Kristallisatie- en reactiekristallisatiewerkzaamheden.
Bron: reproductie
Vrijwaring:
Dit artikel wordt online gereproduceerd en het auteursrecht is van de oorspronkelijke auteur. Als er problemen met auteursrechten zijn, neem dan contact met ons op en we zullen de inhoud zo snel mogelijk verwijderen.