結(jié)晶設(shè)備廠家為您詳細(xì)結(jié)晶相關(guān)理論
與傳統(tǒng)的間歇結(jié)晶器相比,連續(xù)結(jié)晶設(shè)備具有經(jīng)濟(jì)性好、操作費(fèi)用低、操作過程易于控制,由于采用了結(jié)晶消除和清母液溢流技術(shù),使連續(xù)結(jié)晶器具備了能夠控制產(chǎn)品粒度分布及晶漿密度的手段,使得結(jié)晶主粒度穩(wěn)定、母液量少、生產(chǎn)強(qiáng)度高,適用于谷氨酸、谷氨酸鈉、一水檸檬酸、無水檸檬酸、L-賴氨酸鹽酸鹽以及葡萄糖Vc、木糖醇、碳酸氫鉀、氯化銨等產(chǎn)品的連續(xù)結(jié)晶工藝,同時在精細(xì)化工、制藥、無機(jī)鹽等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。
結(jié)晶的關(guān)鍵參數(shù)是“過飽和度”,過飽和是溶質(zhì)在溶劑中的濃度暫時超過其平衡狀態(tài),是因蒸發(fā)、冷卻、化學(xué)反應(yīng)、鹽析等等引起的,在一個過飽和體系中,超出正常濃度的區(qū)域稱為“介穩(wěn)區(qū)”,過飽和是結(jié)晶的推動力,適當(dāng)控制過飽和度對于達(dá)到滿意的結(jié)晶效果是至關(guān)重要的。
目前大多數(shù)結(jié)晶過程是蒸發(fā)結(jié)晶和直接或間接冷卻<真空>結(jié)晶,前者是除去一定量的溶劑后引起結(jié)晶,這是因?yàn)榻Y(jié)晶溶液中溶質(zhì)具有相對平坦的溶解度曲線。后一種情況是溶解度曲線相當(dāng)陡,所以通過冷卻比較容易達(dá)到過飽和。
結(jié)晶生產(chǎn)速度<G>是衡量結(jié)晶生產(chǎn)快慢的參數(shù),對于大多數(shù)結(jié)晶系統(tǒng)來說,和過飽和度<⊿C>呈指數(shù)關(guān)系。G=kg·⊿C1-2。然而,在結(jié)晶器中,結(jié)晶粒度大小不僅和結(jié)晶的生產(chǎn)速度有關(guān),還和晶核的數(shù)量有關(guān),和結(jié)晶消耗速度有關(guān)。晶核的形成和建立是過飽和度的基礎(chǔ)上,并且受過飽和度影響的程度遠(yuǎn)大于晶體生長速度。作為這些非常復(fù)雜的相互關(guān)系,結(jié)晶器工作時的過飽和度要非常仔細(xì)地加以選擇。
晶核形成理論通常有兩個機(jī)理。其一,當(dāng)溶液的濃度超過介穩(wěn)區(qū),結(jié)晶過程開始出現(xiàn)初始晶核,這是過飽和引起的。其二,在介穩(wěn)區(qū)中,攪拌機(jī)葉片與結(jié)晶溶液接觸是第二次晶核的起源。二次晶核的形成與結(jié)晶器攪拌能量有直接的關(guān)系。
晶核形成數(shù)量對晶體的尺寸有很大的影響,在結(jié)晶器中,晶核數(shù)量少,晶體顆粒在成長過程中粒徑就大。晶核數(shù)量多,相同情況下,晶體顆粒粒徑就小,大多數(shù)結(jié)晶需要生產(chǎn)大顆粒晶體,這樣可以提高結(jié)晶純度,增大結(jié)晶產(chǎn)品的市場銷路。為得到大顆粒結(jié)晶,以下幾點(diǎn)對設(shè)計(jì)人員十分重要的:
1、控制結(jié)晶設(shè)備中結(jié)晶溶液的過飽和度,不超出介穩(wěn)區(qū)。
2、選擇好控制點(diǎn),以達(dá)到晶體大的生長速度。
3、優(yōu)化輸入的攪拌能量、使得過飽和度得到控制,二次晶核數(shù)量為少。
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