结晶是一个复杂的过程,工业上一般是指从过饱和溶液中凝结出具有一定的几何形状的固体(晶体)的过程。结晶过程主要分两个主要步骤,第一是成核,就是形成晶核;第二步是晶体生长,颗粒尺寸逐层增加并最终成长为晶体状态。
晶体结晶过程与溶液物质的特性、压力、温度、溶液内的相对晶体速度、雷诺数、PH等都有一定的关系,所以,大多数结晶设备都是定制设计的。工业上实现结晶过程的方式,主要有冷却结晶和蒸发结晶2种,冷却结晶技术更多的局限在批次生产上,而蒸发结晶技术应用更广泛,综合性能更好。为了适应不同产品的要求,出现了不同的蒸发结晶的类型,包括:
强制循环结晶、DTB结晶、DT结晶、Oslo结晶、热泵结晶、批次结晶、连续结晶等等。
部分原理示意如下(图自参考文献截取,并经我们适当编辑):
大多数结晶器既有蒸发过程,又有结晶过程,通俗说来,一般以装备的主要功能命名。一个完备的结晶系统,不仅要像蒸发器一样考虑各种音响要素,还要针对结晶的特点,摸清更多的工艺信息,包括:
1、结晶是水合晶体还是无水晶体?结晶热是多少?
2、物料溶解度如何,随温度变化情况怎么样?
3、溶液中的杂质对结晶习性、生长和成核速率有何影响?
4、物料在结晶罐壁上生长的趋势怎么样?
5、结晶物料下游分离后,母液套用的方式如何?等等。
为了获得最好的产品收率和晶体产品,撇开这些关键的工艺信息,而贸贸然去进行结晶器的设计制造,是十分不科学的,出来的效果也是很不理想的。
天臻生化技术公司结合多年来的工艺摸索和实践经验,稳扎稳打,成功设计应用的结晶系统,试机即可生产,无一返工。其中设计的两个结晶器生产出来的大宗产品,在国内、外都是好评如潮,十分值得自豪。我们设计的结晶装备具有以下特点:
1、晶体成型颗粒大,纯度高;
2、成品收率高,经济节能;
3、系统连续、稳定。
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天臻生化技术,不负所望!
参考文献:
1、《晶体学基础》,北京大学出版社;
2、《PERRY’S CHEMICAL ENGINEERS’HANDBOOK》;
3、《Crystallization in Lactose Refining—A Review》;
4、《Crystallization(Wikipedia.com)》;
5、《A Clearer View Of Crystallizers》。
6、《Industrial Crystallization》