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文件名称:第八章第二节结晶技术.ppt
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总页数:49 页
更新时间:2025-06-27
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文档摘要

2、连续结晶特点:①较好地使用劳动力②设备寿命长③多变的生产能力④晶体粒度及分布可控⑤较好的冷却与加热装置⑥产品稳定并使损耗减少到最小第29页,共49页,星期日,2025年,2月5日方式(1)细晶消除(2)产品粒度分级排料(3)清母液溢流第30页,共49页,星期日,2025年,2月5日(1)细晶消除在工业结晶过程中,由于成核速率难以控制,使晶体数量过多,平均粒度过小,粒度分布过宽,而且还会使结晶收率降低。因此,在连续结晶操作中常采用“细晶消除”的方法,以减少晶体数量,达到提高晶体平均粒度,控制粒度分布,提高结晶收率的目的。常用的细晶消除方法是根据淘析原理,在结晶器内部或下部建立一个澄清区,晶浆在此区域内以很低的速度上流,由于粒度大小不同的晶体具有不同的沉降速度,当晶粒的沉降速度大于晶浆上流速度时,晶粒就会沉降下来,故较大的晶粒沉降下来,回到结晶器的主体部分,重新参与晶浆循环而继续长大,最后排出结晶器进入分级排料器。而较小晶粒则随流体上流从澄清区溢流而出,进入细晶消除系统,采用加热或稀释的方法使细小晶粒溶解,然后经循环泵重新回到结晶器中。“细晶消除”有效地减少了晶核数量,从而提高了结晶产品的质量和收率。第31页,共49页,星期日,2025年,2月5日(2)产品粒度分级排料这种操作方法常被混合悬浮型连续结晶器所采用,以实现对晶体粒度分布的调节。含有晶体的混合液从结晶器中流出前,先使其流过一个分级排料器,分级排料器可以是淘析腿、旋液分离器或湿筛,它可将大小不同的晶粒分离,其中小于某一产品分级粒度的晶体被送回结晶器继续长大,达到产品分级粒度的晶体作为产品排出系统,因此分级排料装置是控制颗粒大小和粒度分布的关键。第32页,共49页,星期日,2025年,2月5日(3)清母液溢流清母液溢流是调节结晶器内晶浆密度的主要手段。从澄清区溢流出来的母液中,总是含有一些小于某一粒度的细小晶粒,所以实际生产中并不存在真正的清母液,为了避免流失过多的固相产品组分,一般将溢流出的带细晶的母液先经旋液分离器或湿筛分离,然后将含较少细晶的液流排出结晶系统,含较多细晶的液流经细晶消除后循环使用。第33页,共49页,星期日,2025年,2月5日3、常用的工业起晶方法①自然起晶法:溶剂蒸发进入不稳定区形成晶核、当产生一定量的晶种后,加入稀溶液使溶液浓度降至介稳区,新的晶种不再产生,溶质在晶种表面生长。②刺激起晶法:将溶液蒸发至介稳区后,冷却,进入不稳定区,形成一定量的晶核,此时溶液的浓度会有所降低,进入并稳定在亚稳定的养晶区使晶体生长。③晶种起晶法:将溶液蒸发后冷却至介稳区的较低浓度,加入一定量和一定大小的晶种,使溶质在晶种表面生长。第34页,共49页,星期日,2025年,2月5日4、影响晶体生长速度的因素杂质:改变晶体和溶液之间界面的滞留层特性,影响溶质长入晶体、改变晶体外形、因杂质吸附导致的晶体生长缓慢;搅拌:加速晶体生长、加速晶核的生成;温度:促进表面化学反应速度的提高,增加结晶速度;第35页,共49页,星期日,2025年,2月5日5、提高晶体质量的方法晶体质量包括三个方面的内容: 晶体大小、形状和纯度影响晶体大小的因素: 温度、晶核质量、搅拌等影响晶体形状的因素: 改变过饱和度、改变溶剂体系、杂质影响晶体纯度的因素:母液中的杂质、结晶速度、晶体粒度及粒度分布第36页,共49页,星期日,2025年,2月5日晶体结块晶体结块是一种导致结晶产品品质劣化的现象,导致晶体结块的主要原因有:结晶理论:由于某些原因造成晶体表面溶解并重结晶,使晶粒之间在接触点上形成固体晶桥,呈现结块现象;毛细管吸附理论:由于晶体间或晶体内的毛细管结构,水分在晶体内扩散,导致部分晶体的溶解和移动,为晶粒间晶桥的形成提供饱和溶液,导致晶体结块。思考题:食盐中常遇到结块的现象,请解释原因,应如何预防?第37页,共49页,星期日,2025年,2月5日第八章第二节结晶技术*第1页,共49页,星期日,2025年,2月5日结晶的概念溶液中的溶质在一定条件下,因分子有规则的排列而结合成晶体,晶体的化学成分均一,具有各种对称的晶体,其特征为离子和分子在空间晶格的结点上呈规则的排列.固体有结晶和无定形两种状态结晶析出速度慢,溶质分子有足够时间进行排列,粒子排列有规则无定形固体析出速度快,粒子排列无规则第2页,共49页,星期日,2025年,2月5日几种典型的晶体结构第3页,共49页,星期日,2025年,2月5日漂亮的钻石第4页,共49页,星期日,2025年,2月5日结晶操作的特点只有同类分子或离子才能排列成晶体,因此结晶过程有良好的