結(jié)晶設(shè)備廠(chǎng)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(guò)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(wú)水檸檬酸、L-賴(lài)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(shí)在精細(xì)化工、制藥、無(wú)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(guò)飽和度”，過(guò)飽和是溶質(zhì)在溶劑中的濃度暫時(shí)超過(guò)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(gè)過(guò)飽和體系中，超出正常濃度的區(qū)域稱(chēng)為“介穩(wěn)區(qū)”，過(guò)飽和是結(jié)晶的推動(dòng)力，適當(dāng)控制過(guò)飽和度對(duì)于達(dá)到滿(mǎn)意的結(jié)晶效果是至關(guān)重要的。
目前大多數(shù)結(jié)晶過(guò)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(duì)平坦的溶解度曲線(xiàn)。后一種情況是溶解度曲線(xiàn)相當(dāng)陡，所以通過(guò)冷卻比較容易達(dá)到過(guò)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(duì)于大多數(shù)結(jié)晶系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，和過(guò)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(guò)飽和度的基礎(chǔ)上，并且受過(guò)飽和度影響的程度遠(yuǎn)大于晶體生長(zhǎng)速度。作為這些非常復(fù)雜的相互關(guān)系，結(jié)晶器工作時(shí)的過(guò)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(gè)機(jī)理。其一，當(dāng)溶液的濃度超過(guò)介穩(wěn)區(qū)，結(jié)晶過(guò)程開(kāi)始出現(xiàn)初始晶核，這是過(guò)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(duì)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(zhǎng)過(guò)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(chǎng)銷(xiāo)路。為得到大顆粒結(jié)晶，以下幾點(diǎn)對(duì)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(guò)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(zhǎng)速度。
3、優(yōu)化輸入的攪拌能量、使得過(guò)飽和度得到控制，二次晶核數(shù)量為少。
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