Phương pháp kết tinh dung dịch, cấu trúc tinh thể và nguyên tắc làm việc

Theo các cách khác nhau của kết tủa rắn, sự kết tinh có thể được chia thành nhiều loại khác nhau như kết tinh dung dịch, kết tinh tan chảy, kết tinh thăng hoa và kết tinh kết tủa. Phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành là kết tinh giải pháp, đạt được bằng cách làm mát hoặc loại bỏ dung môi để đạt được một giải pháp mà
Trong trạng thái bão hòa, kết tủa các chất hòa tan như sản phẩm. Ngoài ra, các hoạt động kết tinh cũng có thể được chia thành không liên tục và liên tục dựa trên việc hoạt động là liên tục, hoặc vào khuấy và không khuấy dựa trên sự hiện diện hay vắng mặt của một thiết bị khuấy.
1. Phương pháp kết tinh dung dịch
Tinh thể giải pháp đề cập đến quá trình trong đó các tinh thể kết tủa từ một dung dịch. Điều kiện cơ bản để kết tinh dung dịch là sự siêu bão hòa của dung dịch, thường trải qua quá trình sau: Dung dịch không bão hòa → Dung dịch bão hòa → Dung dịch siêu bão hòa → Hình thành các hạt nhân tinh thể → Tăng trưởng tinh thể.
1. Phương pháp làm mát
Phương pháp làm mát, còn được gọi là phương pháp làm mát, là một phương pháp để đạt được sự siêu bão hòa của một giải pháp bằng cách làm mát. Kết tinh làm mát về cơ bản không loại bỏ dung môi, mà làm giảm nhiệt độ bằng cách loại bỏ nhiệt khỏi dung dịch, cho phép dung dịch đạt đến trạng thái siêu bão hòa và tiến hành kết tinh. Phương pháp này
Thích hợp cho các tình huống trong đó độ hòa tan giảm đáng kể khi giảm nhiệt độ. Làm mát có thể được chia thành làm mát tự nhiên, làm mát tường và làm mát tiếp xúc trực tiếp. Phương pháp làm mát tự nhiên là làm mát và kết tinh một giải pháp trong khí quyển, và cấu trúc và hoạt động thiết bị của nó là đơn giản nhất, nhưng tốc độ làm mát là như nhau
Chậm, năng lực sản xuất thấp và khó kiểm soát chất lượng tinh thể. Phương pháp làm mát trên tường là một phương pháp kết tinh được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, dựa vào việc truyền nhiệt gián tiếp và làm mát kết tinh qua áo khoác hoặc tường ống. Phương pháp này tiêu thụ ít năng lượng hơn và được sử dụng rộng rãi, nhưng tốc độ truyền nhiệt làm mát thấp và lạnh
Tuy nhiên, các tinh thể thường kết tủa trên bề mặt tường, hình thành quy mô tinh thể hoặc vết sẹo trên thành thiết bị, ảnh hưởng đến hiệu ứng làm mát. Tiếp xúc trực tiếp với bộ làm mát để làm mát với không khí hoặc chất làm lạnh tiếp xúc trực tiếp với giải pháp. Phương pháp này vượt qua những hạn chế của làm mát tường, có hiệu suất truyền nhiệt cao và không phức tạp
Vấn đề sẹo, nhưng thiết bị cồng kềnh; Khi sử dụng thao tác này, điều quan trọng cần lưu ý là không nên có thể hòa trộn với môi trường làm mát được chọn với dung môi trong rượu kết tinh hoặc, mặc dù có thể trộn được, nên dễ dàng tách và không làm ô nhiễm sản phẩm kết tinh.
2. Phương pháp bay hơi
Phương pháp bay hơi là một phương pháp kết tinh đạt được sự siêu bão hòa của dung dịch bằng cách loại bỏ một số dung môi và phù hợp cho các tình huống trong đó độ hòa tan không thay đổi đáng kể với nhiệt độ. Kết tinh bay hơi tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và cũng có vấn đề dễ dàng mở rộng trên bề mặt gia nhiệt, nhưng nó không có lợi cho
Quá trình kết tinh phục hồi dung môi vẫn hiệu quả về chi phí. Thiết bị kết tinh bay hơi thường được vận hành dưới áp suất chân không thấp để giảm nhiệt độ vận hành, tạo điều kiện cho sự ổn định của các sản phẩm nhiệt và giảm mất năng lượng nhiệt.
3. Phương pháp làm mát chân không
Phương pháp làm mát chân không, còn được gọi là phương pháp kết tinh làm mát flash. Nó là một phương pháp kết tinh trong đó một dung môi trải qua sự bay hơi flash trong điều kiện chân không để làm mát dung dịch. Về cơ bản, nó kết hợp đồng thời các phương pháp làm mát và bay hơi. Phương pháp này được áp dụng khi nhiệt độ tăng
Các chất có độ hòa tan cao tăng ở tốc độ vừa phải, chẳng hạn như ammonium sulfate, kali clorua, v.v ... Thiết bị chính của phương pháp này rất đơn giản, không có tường trao đổi nhiệt, với ít vết sẹo tinh thể hơn và có thể mất thời gian duy trì lâu hơn. Vấn đề phòng chống ăn mòn của thiết bị cũng dễ giải quyết, làm cho nó trở thành lựa chọn đầu tiên trong sản xuất kết tinh quy mô lớn
Phương pháp.
4. Phương pháp kết tủa muối
Phương pháp kết tủa muối là một phương pháp thiết lập quá trình siêu bão hòa để kết tinh bằng cách thêm một chất nhất định vào dung dịch để giảm độ hòa tan của chất tan trong dung môi. Chất được thêm vào được gọi là tác nhân kết tủa muối hoặc chất kết tủa, và nó được yêu cầu phải có thể trộn được với dung môi ban đầu, nhưng không hòa tan
Chất được kết tinh đòi hỏi phải tách dễ dàng giữa chất được thêm vào và dung môi ban đầu. Lý do tại sao nó được gọi là phương pháp kết tủa muối là vì natri clorua là phụ gia phổ biến nhất. Ví dụ, trong phương pháp sản xuất kiềm kết hợp, việc thêm natri clorua vào dung dịch amoni clorua nhiệt độ thấp có thể tạo ra dung dịch
Các clorua ammonium kết tinh ra. Nước, rượu và ketone cũng có thể được sử dụng làm chất phụ gia để gây kết tinh muối trong một số dung dịch nhất định, đôi khi còn được gọi là kết tinh dung dịch. Quá trình kết tủa muối rất đơn giản và dễ vận hành, phù hợp cho sự kết tinh của vật liệu nhiệt và kết tinh thuốc; Nhược điểm là nó thường yêu cầu
Thiết lập thiết bị tái chế để chế biến rượu kết tinh, để phục hồi dung môi và chất kết tủa muối.
5. Kết tinh phản ứng
Kết tinh phản ứng là việc sử dụng các phản ứng hóa học giữa khí và chất lỏng hoặc chất lỏng và chất lỏng để tạo ra các sản phẩm có độ hòa tan thấp. Tình huống này là sự kết hợp của các quá trình phản ứng và kết tinh. Khi phản ứng tiến triển, nồng độ của các sản phẩm phản ứng tăng và đạt đến siêu bão hòa
Trong dung dịch, các hạt nhân tinh thể được tạo ra và dần dần phát triển thành các hạt tinh thể lớn hơn. Ngoài ra, có sự kết tinh áp suất và các phương pháp kết tinh điểm đẳng điện làm giảm độ hòa tan bằng cách thay đổi áp suất hoặc kiểm soát pH.
2. Crystallizer
Có nhiều loại tinh thể, có thể được chia thành các chất tinh thể làm mát và các chất tinh thể làm bay hơi theo phương pháp thu được trạng thái bão hòa của dung dịch; Theo chế độ dòng chảy, nó có thể được chia thành chất kết tinh bùn hỗn hợp, tinh thể được phân loại, tinh thể tuần hoàn rượu mẹ và tinh thể lưu thông nước bọt; Bởi có
Các chất tinh thể không khuấy được chia thành các chất tinh thể khuấy và tinh thể không khuấy; Theo chế độ hoạt động, nó có thể được chia thành tinh thể liên tục và tinh thể không liên tục.
1. Hạn tinh làm mát
1) Crystallizer làm mát không khí
Bộ tinh thể làm mát không khí là bể kết tinh mở đơn giản nhất, làm mát trong khí quyển và giảm dần nhiệt độ trong bể, trong khi một lượng nhỏ dung môi bốc hơi. Do hoạt động không liên tục và làm mát chậm, muối có chứa nước đa tinh thể thường xuyên
Chất lượng cao và tinh thể lớn có thể được lấy. Nhưng nó chiếm một khu vực rộng lớn và có công suất sản xuất thấp.
2) Bộ tinh thể ấm đun nước
Việc làm mát cần thiết cho quá trình kết tinh được cung cấp bởi áo khoác hoặc bộ trao đổi nhiệt bên ngoài, và việc lựa chọn chất tinh thể chủ yếu phụ thuộc vào nhu cầu trao đổi nhiệt. Hiện tại, những cái được sử dụng rộng rãi bao gồm các chất kết tinh làm mát lưu thông bên trong với các chất tinh thể làm mát khuấy và lưu thông bên ngoài
Thiết bị, như thể hiện trong hình sau. Các tinh thể làm mát tuần hoàn bên ngoài có thể được vận hành liên tục hoặc liên tục. Nếu tạo ra các tinh thể hạt lớn, hoạt động không liên tục được khuyến nghị, trong khi hoạt động liên tục tốt hơn để chuẩn bị các tinh thể hạt nhỏ. Hoạt động vòng lặp bên ngoài có thể tăng cường cấu trúc
Việc trộn đồng đều và truyền nhiệt bên trong tinh thể có những ưu điểm của khu vực trao đổi nhiệt làm mát lớn và tốc độ truyền nhiệt cao, có lợi cho việc kiểm soát quá trình siêu bão hòa dung dịch. Tuy nhiên, cần phải chọn một máy bơm lưu thông phù hợp để tránh hao mòn các tinh thể hạt lơ lửng.
2. Cắt tinh thể bay hơi
1) Krystal Olso Tăng trưởng tinh thể bay hơi
Krystal OLSO Loại tăng trưởng (loại tuần hoàn bắt buộc) Pha tinh thể bay hơi, bao gồm một buồng bay hơi và buồng kết tinh. Buồng bay hơi nằm ở trên và buồng kết tinh được đặt bên dưới, được kết nối bởi một người xuống trung tâm ở giữa. Cơ thể của buồng kết tinh được trang bị
Một côn nhất định, với một phần dưới nhỏ và một phần trên lớn hơn. Sau khi chất lỏng nguyên liệu được làm nóng trước bởi một lò sưởi bên ngoài, nó đi vào buồng bay hơi qua ống tuần hoàn và nhanh chóng bị bay hơi. Dung môi được chiết xuất và dung dịch được làm mát, làm cho dung dịch nhanh chóng vào vùng có thể di chuyển và kết tủa trong buồng kết tinh
Sản xuất tinh thể. Các hạt tinh thể lớn hơn được làm giàu ở dưới cùng của buồng kết tinh, và sự siêu bão hòa của dung dịch chảy ra khỏi người đi xuống giảm dần. Khi dung dịch đạt đến lớp trên cùng của buồng kết tinh, về cơ bản không còn hạt, và sự siêu bão hòa được tiêu thụ hoàn toàn. Rượu mẹ trong suốt kết tinh
Các tràn từ đỉnh phòng đi vào đường ống lưu thông. Phương pháp hoạt động này là một loại tuần hoàn rượu mẹ điển hình, có lợi thế là chất lỏng lưu hành về cơ bản không chứa các hạt tinh thể, do đó tránh được quá trình tạo mầm thứ cấp gây ra bởi sự va chạm giữa bánh công tác bơm và các hạt, cũng như sự kết tinh
Hiệu ứng phân loại kích thước hạt của căn phòng tạo ra các sản phẩm tinh thể với các hạt lớn và đồng nhất. Nhược điểm của chất kết tinh này là tính linh hoạt hoạt động thấp, sự lưu thông hạn chế của rượu mẹ bằng tốc độ lắng của các hạt sản phẩm trong dung dịch bão hòa và sự hình thành dễ dàng của bề mặt thành bên trong của ống sưởi trong chất kết tinh
Quy mô tinh thể gây ra sự giảm hệ số truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt
2) Bộ tinh thể bay hơi loại DTB
Loại DTB (còn được gọi là loại tinh thể bay hơi được che chắn). Nó có thể được sử dụng cùng với máy sưởi bay hơi hoặc tách khỏi lò sưởi. Bộ tinh thể hiện là loại được sử dụng phổ biến nhất như một chất kết tinh làm mát bay hơi chân không. Đặc điểm của nó là hấp
Có một ống dẫn trong phòng máy phát điện, được trang bị máy khuấy với một cánh quạt. Nó nhanh chóng đẩy dung dịch bão hòa với các tinh thể nhỏ lên bề mặt bay hơi. Do trạng thái chân không của hệ thống, dung môi tạo ra sự bốc hơi flash, dẫn đến siêu bão hòa nhẹ, và sau đó
Khi một dung dịch bão hòa chảy xuống dọc theo khu vực hình khuyên, quá trình siêu bão hòa của nó được giải phóng, cho phép tinh thể phát triển. Có một chân chấm điểm ở dưới cùng của thiết bị, và bùn sản phẩm được trích xuất cần phải đi qua nó trước, trộn với chất lỏng nguyên liệu thô, sau đó lưu thông qua ống dẫn hướng trung tâm. Tăng trưởng tinh thể
Sau khi đạt được một kích thước nhất định, nó kết tủa ở chân chấm điểm và sản phẩm cũng được rửa sạch. Cuối cùng, nó được tách ra bên ngoài bơm bùn tinh thể để đảm bảo chất lượng và kích thước hạt đồng đều của sản phẩm tinh thể, do đó sản phẩm không được trộn với các tinh thể mịn.
Bộ tinh thể loại DTB là một chất kết tinh lưu thông bên trong bùn điển hình với hiệu suất tuyệt vời, cường độ sản xuất cao và khả năng sản xuất các sản phẩm tinh thể hạt lớn. Không dễ để mở rộng bên trong bộ tinh thể và đã trở thành một trong những dạng tinh thể liên tục chính, có thể được sử dụng cho các phương pháp làm mát và bay hơi chân không
Kết tinh và hoạt động kết tinh phản ứng.
Nguồn: Sinh sản
Tuyên bố từ chối trách nhiệm:
Bài viết này được sao chép trực tuyến, và bản quyền thuộc về tác giả gốc. Nếu có vấn đề về bản quyền, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi và chúng tôi sẽ xóa nội dung càng sớm càng tốt.