化工單元操作任務(wù)四結(jié)晶

1、任務(wù)四結(jié)晶任務(wù)四結(jié)晶主講教師蘇小莉教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)&掌握內(nèi)容：掌握內(nèi)容：結(jié)晶操作的原理、影響因素；結(jié)晶操作的原理、影響因素；結(jié)晶操作的操作條件確定。結(jié)晶操作的操作條件確定。&理解內(nèi)容：理解內(nèi)容：結(jié)晶操作的基本過(guò)程與方法結(jié)晶操作的基本過(guò)程與方法&了解內(nèi)容：了解內(nèi)容：溶液結(jié)晶的類(lèi)型及其設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)溶液結(jié)晶的類(lèi)型及其設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)晶產(chǎn)量的計(jì)算方法；晶產(chǎn)量的計(jì)算方法；其它結(jié)晶方法。其它結(jié)晶方法。結(jié)晶方法與原理結(jié)晶方法與原理結(jié)晶相平衡結(jié)晶相平衡結(jié)晶推動(dòng)力結(jié)晶推動(dòng)力結(jié)晶操作的影響因素及操作條件的確定結(jié)晶操作的影響因素及操作條件的確定重點(diǎn)：重點(diǎn)：難點(diǎn)：難點(diǎn)：結(jié)晶操作的影響因素及操作條件的確定結(jié)晶操

2、作的影響因素及操作條件的確定 概概 述述一、概念一、概念結(jié)晶：結(jié)晶：指物質(zhì)從液態(tài)（溶液或熔融體）或蒸汽形成指物質(zhì)從液態(tài)（溶液或熔融體）或蒸汽形成 晶體的過(guò)程。晶體的過(guò)程。是獲得純凈固態(tài)物質(zhì)的重要方法之一。是獲得純凈固態(tài)物質(zhì)的重要方法之一。結(jié)晶的方式結(jié)晶的方式有：氣體結(jié)晶，如火山口硫蒸氣冷凝形成硫磺晶體；有：氣體結(jié)晶，如火山口硫蒸氣冷凝形成硫磺晶體；液體結(jié)晶，如鹽湖中因蒸發(fā)使溶液達(dá)到過(guò)飽和而結(jié)晶出石鹽、硼砂等，液體結(jié)晶，如鹽湖中因蒸發(fā)使溶液達(dá)到過(guò)飽和而結(jié)晶出石鹽、硼砂等，又如巖漿熔融體因冷卻而結(jié)晶出長(zhǎng)石、石英、云母等晶體；固態(tài)非又如巖漿熔融體因冷卻而結(jié)晶出長(zhǎng)石、石英、云母等晶體；固態(tài)非晶質(zhì)結(jié)晶，

3、如非晶質(zhì)的火山玻璃質(zhì)經(jīng)過(guò)晶化而形成結(jié)晶質(zhì)的石髓。晶質(zhì)結(jié)晶，如非晶質(zhì)的火山玻璃質(zhì)經(jīng)過(guò)晶化而形成結(jié)晶質(zhì)的石髓。概概 述述二、分類(lèi)二、分類(lèi)溶液結(jié)晶溶液結(jié)晶熔融結(jié)晶熔融結(jié)晶升華結(jié)晶升華結(jié)晶沉淀結(jié)晶沉淀結(jié)晶F還可分為還可分為間歇式間歇式和和連續(xù)式連續(xù)式。F還分為無(wú)攪拌式和有攪拌式還分為無(wú)攪拌式和有攪拌式。 v 1 1、能從雜質(zhì)含量很高的溶液或多組份熔融狀態(tài)混合物中獲得非、能從雜質(zhì)含量很高的溶液或多組份熔融狀態(tài)混合物中獲得非常純凈的晶體產(chǎn)品；常純凈的晶體產(chǎn)品；v 2 2、對(duì)于許多其它方法難以分離的混合物系，同分異構(gòu)體物系和、對(duì)于許多其它方法難以分離的混合物系，同分異構(gòu)體物系和熱敏性物系等，結(jié)晶分離方法更為

4、有效；熱敏性物系等，結(jié)晶分離方法更為有效；v 3 3、結(jié)晶操作能耗低，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求不高。、結(jié)晶操作能耗低，對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求不高。三、在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用三、在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用應(yīng)用在化學(xué)、食品、醫(yī)藥、輕紡等工業(yè)中，許多產(chǎn)品及中應(yīng)用在化學(xué)、食品、醫(yī)藥、輕紡等工業(yè)中，許多產(chǎn)品及中間產(chǎn)品都是以晶體形態(tài)出現(xiàn)的。間產(chǎn)品都是以晶體形態(tài)出現(xiàn)的。四、特點(diǎn)四、特點(diǎn)例如：味精、速溶咖啡、青霉素、紅霉素、化肥、洗衣粉等。例如：味精、速溶咖啡、青霉素、紅霉素、化肥、洗衣粉等。第一節(jié)第一節(jié) 結(jié)晶過(guò)程及類(lèi)型結(jié)晶過(guò)程及類(lèi)型2 2、對(duì)原料冷卻因溶解度下降而達(dá)到過(guò)飽和。、對(duì)原料冷卻因溶解度下降而達(dá)到過(guò)飽和。二、溶液結(jié)晶的類(lèi)型二、溶

5、液結(jié)晶的類(lèi)型2、移去部分溶劑的結(jié)晶法、移去部分溶劑的結(jié)晶法蒸發(fā)結(jié)晶法蒸發(fā)結(jié)晶法 真空結(jié)晶法真空結(jié)晶法 1、不移除溶劑的結(jié)晶法（冷卻結(jié)晶法、不移除溶劑的結(jié)晶法（冷卻結(jié)晶法 ）一、結(jié)晶過(guò)程的一、結(jié)晶過(guò)程的實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)將稀溶液變成將稀溶液變成過(guò)飽和溶液過(guò)飽和溶液，然后析出結(jié)晶。，然后析出結(jié)晶。 F達(dá)到過(guò)飽和有兩種方法達(dá)到過(guò)飽和有兩種方法:1 1、用蒸發(fā)移去溶劑用蒸發(fā)移去溶劑;第二節(jié)第二節(jié) 結(jié)晶的基本原理結(jié)晶的基本原理 一、基本概念一、基本概念晶體晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點(diǎn)元（原子、離子、分子）作三維有序規(guī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點(diǎn)元（原子、離子、分子）作三維有序規(guī)則排列的固態(tài)物質(zhì)則排列的固態(tài)物質(zhì)。晶格晶格假設(shè)通過(guò)原子結(jié)

6、點(diǎn)的中心劃出許多空間直線(xiàn)所形成的空間假設(shè)通過(guò)原子結(jié)點(diǎn)的中心劃出許多空間直線(xiàn)所形成的空間格架。格架。 晶胞晶胞能反映晶格特征的最小組成單元。能反映晶格特征的最小組成單元。(a)晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu) (b)晶格晶格 (c)晶胞晶胞 晶體按晶格結(jié)構(gòu)可晶體按晶格結(jié)構(gòu)可分為七個(gè)晶系分為七個(gè)晶系：六方晶系、四方晶系、：六方晶系、四方晶系、三斜晶系、單斜晶系、三方晶系、三斜晶系、單斜晶系、三方晶系、正交晶系、立方晶系。正交晶系、立方晶系。 對(duì)于一種晶體物質(zhì)，可以屬于某一種晶系，亦可能是二種晶對(duì)于一種晶體物質(zhì)，可以屬于某一種晶系，亦可能是二種晶系的過(guò)渡系的過(guò)渡。簡(jiǎn)單六方簡(jiǎn)單六方六方晶系六方晶系簡(jiǎn)單四方簡(jiǎn)單四方體心

7、四方體心四方四方晶系四方晶系底心單斜底心單斜簡(jiǎn)單單斜簡(jiǎn)單單斜單斜晶系單斜晶系簡(jiǎn)單三斜簡(jiǎn)單三斜三斜晶系三斜晶系三方晶系三方晶系簡(jiǎn)單三方簡(jiǎn)單三方底心正交底心正交簡(jiǎn)單正交簡(jiǎn)單正交面心正交面心正交體心正交體心正交正交晶系正交晶系簡(jiǎn)單立方簡(jiǎn)單立方體心立方體心立方面心立方面心立方立方晶系立方晶系結(jié)晶過(guò)程結(jié)晶過(guò)程結(jié)晶過(guò)程是復(fù)雜的，晶體的大小不一，形狀各異，形成晶簇等現(xiàn)象，結(jié)晶過(guò)程是復(fù)雜的，晶體的大小不一，形狀各異，形成晶簇等現(xiàn)象，因此有時(shí)需要重結(jié)晶。因此有時(shí)需要重結(jié)晶。結(jié)晶水結(jié)晶水 若物質(zhì)結(jié)晶時(shí)有水合作用，則所得晶體中有一定數(shù)量的溶若物質(zhì)結(jié)晶時(shí)有水合作用，則所得晶體中有一定數(shù)量的溶劑分子，成為結(jié)晶水。劑分子

8、，成為結(jié)晶水。結(jié)晶水的含量不僅影響晶體的形狀，也影響晶體的性質(zhì)。結(jié)晶水的含量不僅影響晶體的形狀，也影響晶體的性質(zhì)。通常只有同類(lèi)的分子或離子才能進(jìn)行有規(guī)律的排列，故結(jié)晶過(guò)程有通常只有同類(lèi)的分子或離子才能進(jìn)行有規(guī)律的排列，故結(jié)晶過(guò)程有高度的選擇性。高度的選擇性。通過(guò)結(jié)晶溶液中的大部分雜質(zhì)會(huì)留在母液中，再通過(guò)過(guò)濾、洗滌即通過(guò)結(jié)晶溶液中的大部分雜質(zhì)會(huì)留在母液中，再通過(guò)過(guò)濾、洗滌即可得到純度高的晶體?？傻玫郊兌雀叩木w。二、結(jié)晶過(guò)程的相平衡二、結(jié)晶過(guò)程的相平衡1.1.相平衡與溶解度相平衡與溶解度 在一定溫度下，將溶液放入溶劑中，由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，必然在一定溫度下，將溶液放入溶劑中，由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，必然

9、發(fā)生兩個(gè)過(guò)程：發(fā)生兩個(gè)過(guò)程：溶解度：溶解度：一定條件下，溶質(zhì)在某溶劑中可以溶解的最大數(shù)量成為溶質(zhì)一定條件下，溶質(zhì)在某溶劑中可以溶解的最大數(shù)量成為溶質(zhì)的溶解度。的溶解度。常用的表示方法：常用的表示方法：物質(zhì)的沉積：物質(zhì)的沉積：溶質(zhì)分子從液體中擴(kuò)散到固體表面進(jìn)行沉積。溶質(zhì)分子從液體中擴(kuò)散到固體表面進(jìn)行沉積。固體的溶解：固體的溶解：溶質(zhì)分子擴(kuò)散進(jìn)入液體內(nèi)部；溶質(zhì)分子擴(kuò)散進(jìn)入液體內(nèi)部；質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù) kg溶質(zhì)溶質(zhì)/100kg溶劑溶劑體積質(zhì)量濃度體積質(zhì)量濃度 kg/L幾種無(wú)機(jī)物在水中的溶解度曲線(xiàn)幾種無(wú)機(jī)物在水中的溶解度曲線(xiàn)溶解度曲線(xiàn)溶解度曲線(xiàn)溶解度曲線(xiàn)有三種類(lèi)型：溶解度曲線(xiàn)有三種類(lèi)型：隨溫度升高而明顯

10、增大隨溫度升高而明顯增大;受溫度的影響不顯著受溫度的影響不顯著;溶解度曲線(xiàn)有折點(diǎn)，主要是由于物質(zhì)的溶解度曲線(xiàn)有折點(diǎn)，主要是由于物質(zhì)的組成有所改變組成有所改變;溶解度曲線(xiàn)對(duì)操作的指導(dǎo)意義：溶解度曲線(xiàn)對(duì)操作的指導(dǎo)意義：(1)對(duì)于溶解度曲線(xiàn)隨溫度變化敏感的對(duì)于溶解度曲線(xiàn)隨溫度變化敏感的物質(zhì)，可選用變溫方法結(jié)晶分離；物質(zhì)，可選用變溫方法結(jié)晶分離；(2)溶解度隨溫度變化緩慢的物質(zhì)慢，溶解度隨溫度變化緩慢的物質(zhì)慢，可采用移除一部分溶劑的方法分離?？刹捎靡瞥徊糠秩軇┑姆椒ǚ蛛x。溶液的過(guò)飽和與超溶解度曲線(xiàn)溶液的過(guò)飽和與超溶解度曲線(xiàn).溶液的過(guò)飽和與介穩(wěn)區(qū)溶液的過(guò)飽和與介穩(wěn)區(qū)過(guò)飽和溶液：過(guò)飽和溶液：溶質(zhì)濃度超過(guò)

11、該條件下的溶解溶質(zhì)濃度超過(guò)該條件下的溶解度時(shí)，該溶液稱(chēng)為度時(shí)，該溶液稱(chēng)為-。 過(guò)飽和曲線(xiàn)可分成三個(gè)區(qū)：過(guò)飽和曲線(xiàn)可分成三個(gè)區(qū)： 穩(wěn)定區(qū)穩(wěn)定區(qū) 不穩(wěn)區(qū)不穩(wěn)區(qū) 介穩(wěn)區(qū)介穩(wěn)區(qū) 溶解度曲線(xiàn)以上的區(qū)域溶解度曲線(xiàn)以上的區(qū)域溶解度曲線(xiàn)以下的區(qū)域溶解度曲線(xiàn)以下的區(qū)域 過(guò)飽和區(qū)過(guò)飽和區(qū)結(jié)晶操作通常都在介穩(wěn)區(qū)中進(jìn)行結(jié)晶操作通常都在介穩(wěn)區(qū)中進(jìn)行溶質(zhì)只有在過(guò)飽和溶液中才能析出溶質(zhì)只有在過(guò)飽和溶液中才能析出過(guò)飽和現(xiàn)象的表示方法：過(guò)飽和現(xiàn)象的表示方法：式中：式中：C溶度差過(guò)飽和度，溶度差過(guò)飽和度，Kg溶質(zhì)溶質(zhì)/100Kg溶劑；溶劑； C操作溫度下的過(guò)飽和濃度，操作溫度下的過(guò)飽和濃度，Kg溶質(zhì)溶質(zhì)/100Kg溶劑；溶劑；

12、C*操作溫度下的溶解度，操作溫度下的溶解度，Kg溶質(zhì)溶質(zhì)/100Kg溶劑。溶劑。式中：式中： t溫度差過(guò)飽和度，溫度差過(guò)飽和度，K； t*該溶液在飽和狀態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度，該溶液在飽和狀態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度，K； t該溶液經(jīng)冷卻達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)的溫度，該溶液經(jīng)冷卻達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)的溫度，K。CCCttt三、結(jié)晶過(guò)程的速率三、結(jié)晶過(guò)程的速率1.1.晶核的形成晶核的形成晶核晶核過(guò)飽和溶液中最初生成的微小晶粒，晶體成長(zhǎng)過(guò)過(guò)飽和溶液中最初生成的微小晶粒，晶體成長(zhǎng)過(guò)程中必不可少的。程中必不可少的。成核方式成核方式初級(jí)成核初級(jí)成核二次成核二次成核均相初級(jí)成核均相初級(jí)成核非均相初級(jí)成核非均相初級(jí)成核晶胚晶胚面晶結(jié)

13、合成按一定規(guī)律排列的細(xì)小晶體。面晶結(jié)合成按一定規(guī)律排列的細(xì)小晶體。晶體的成核方式晶體的成核方式 晶核的生成有三種形式：即初級(jí)均相成核、初級(jí)非均相晶核的生成有三種形式：即初級(jí)均相成核、初級(jí)非均相成核及二次成核。在高過(guò)飽和度下，溶液自發(fā)地生成晶成核及二次成核。在高過(guò)飽和度下，溶液自發(fā)地生成晶核的過(guò)程，稱(chēng)為初級(jí)均相成核；溶液在外來(lái)物（如大氣核的過(guò)程，稱(chēng)為初級(jí)均相成核；溶液在外來(lái)物（如大氣中的微塵）的誘導(dǎo)下生成晶核的過(guò)程，稱(chēng)為初級(jí)非均相中的微塵）的誘導(dǎo)下生成晶核的過(guò)程，稱(chēng)為初級(jí)非均相成核；而在含有溶質(zhì)晶體的溶液中的成核過(guò)程，稱(chēng)為二成核；而在含有溶質(zhì)晶體的溶液中的成核過(guò)程，稱(chēng)為二次成核。二次成核也屬于非

14、均相成核過(guò)程，它是在晶體次成核。二次成核也屬于非均相成核過(guò)程，它是在晶體之間或晶體與其他固體（器壁、攪拌器等）碰撞時(shí)所產(chǎn)之間或晶體與其他固體（器壁、攪拌器等）碰撞時(shí)所產(chǎn)生的微小晶粒的誘導(dǎo)下發(fā)生的。生的微小晶粒的誘導(dǎo)下發(fā)生的。 2.2.晶體的成長(zhǎng)晶體的成長(zhǎng)擴(kuò)散理論擴(kuò)散理論晶體的成長(zhǎng)過(guò)程由三個(gè)步驟組成的：晶體的成長(zhǎng)過(guò)程由三個(gè)步驟組成的：溶質(zhì)由溶液擴(kuò)散到晶體表面附近的靜止液層；溶質(zhì)由溶液擴(kuò)散到晶體表面附近的靜止液層；溶質(zhì)穿過(guò)靜止液層后達(dá)到晶體表面，生長(zhǎng)在晶體表面上，晶體溶質(zhì)穿過(guò)靜止液層后達(dá)到晶體表面，生長(zhǎng)在晶體表面上，晶體增大，放出結(jié)晶熱；增大，放出結(jié)晶熱；釋放出的結(jié)晶熱再靠擴(kuò)散傳遞到溶液的主體去。

15、釋放出的結(jié)晶熱再靠擴(kuò)散傳遞到溶液的主體去。第三節(jié)第三節(jié) 影響結(jié)晶操作的因素影響結(jié)晶操作的因素 結(jié)晶過(guò)程中的兩種速率結(jié)晶過(guò)程中的兩種速率晶核形成的速率晶核形成的速率晶體的成長(zhǎng)速率晶體的成長(zhǎng)速率大量晶核，產(chǎn)品小而多大量晶核，產(chǎn)品小而多這兩種速率的大小也影響到產(chǎn)品本身的內(nèi)部質(zhì)量，如形成晶簇這兩種速率的大小也影響到產(chǎn)品本身的內(nèi)部質(zhì)量，如形成晶簇。 影響晶核形成速率和晶體成長(zhǎng)速率的因素也就是影響結(jié)晶操影響晶核形成速率和晶體成長(zhǎng)速率的因素也就是影響結(jié)晶操作的因素作的因素, ,下面討論這些影響因素。下面討論這些影響因素。晶核形成的速率晶核形成的速率晶體的成長(zhǎng)速率晶體的成長(zhǎng)速率晶核形成的速率晶核形成的速率晶體

16、的成長(zhǎng)速率晶體的成長(zhǎng)速率產(chǎn)品顆粒大而均勻產(chǎn)品顆粒大而均勻2 2冷卻冷卻（蒸發(fā)）速度（蒸發(fā)）速度的影響的影響實(shí)現(xiàn)溶液過(guò)飽和的方法實(shí)現(xiàn)溶液過(guò)飽和的方法 冷卻冷卻蒸發(fā)蒸發(fā)化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng) 快速冷卻或蒸發(fā)快速冷卻或蒸發(fā) 大量細(xì)小的晶體大量細(xì)小的晶體 緩慢冷卻或蒸發(fā)緩慢冷卻或蒸發(fā) 大而均勻的晶體大而均勻的晶體 3 3晶種的影響晶種的影響工業(yè)生產(chǎn)中的結(jié)晶操作一般都是在人為加入晶種的情況下進(jìn)行的工業(yè)生產(chǎn)中的結(jié)晶操作一般都是在人為加入晶種的情況下進(jìn)行的。晶種的主要作用晶種的主要作用是控制晶核的數(shù)量以得到粒度大而均勻的結(jié)晶產(chǎn)品。是控制晶核的數(shù)量以得到粒度大而均勻的結(jié)晶產(chǎn)品。 1 1過(guò)飽和度的影響過(guò)飽和度的影響：

17、 適宜的過(guò)飽和度一般由實(shí)驗(yàn)測(cè)定適宜的過(guò)飽和度一般由實(shí)驗(yàn)測(cè)定 過(guò)飽和度值應(yīng)大至使結(jié)晶操作控制在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)，又保持較高的晶過(guò)飽和度值應(yīng)大至使結(jié)晶操作控制在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)，又保持較高的晶體生長(zhǎng)速率，使結(jié)晶高產(chǎn)而優(yōu)質(zhì)。體生長(zhǎng)速率，使結(jié)晶高產(chǎn)而優(yōu)質(zhì)。最常最常用用5 5攪拌的影響攪拌的影響 攪拌的作用攪拌的作用: : 加速溶液的熱傳導(dǎo)，加快生產(chǎn)過(guò)程。加速溶液的熱傳導(dǎo)，加快生產(chǎn)過(guò)程。 加速溶質(zhì)擴(kuò)散過(guò)程的速率，有利于晶體成長(zhǎng)。加速溶質(zhì)擴(kuò)散過(guò)程的速率，有利于晶體成長(zhǎng)。 使溶液的溫度均勻，防止溶液局部濃度不均，結(jié)垢等。使溶液的溫度均勻，防止溶液局部濃度不均，結(jié)垢等。 使晶核散布均勻，防止晶體粘連在一起形成晶簇，降低產(chǎn)品質(zhì)

18、量使晶核散布均勻，防止晶體粘連在一起形成晶簇，降低產(chǎn)品質(zhì)量。使用攪拌器時(shí)應(yīng)使用攪拌器時(shí)應(yīng)注意：注意：4 4雜質(zhì)的影響雜質(zhì)的影響一般對(duì)一般對(duì)晶核的形成晶核的形成有抑制作用有抑制作用 對(duì)對(duì)晶體的成長(zhǎng)晶體的成長(zhǎng)速率的影響較為復(fù)雜，有的雜質(zhì)能抑制晶體的速率的影響較為復(fù)雜，有的雜質(zhì)能抑制晶體的成長(zhǎng)，有的能促進(jìn)成長(zhǎng)。成長(zhǎng)，有的能促進(jìn)成長(zhǎng)。一、選擇適宜型式的攪拌器；一、選擇適宜型式的攪拌器；二、控制好攪拌速度二、控制好攪拌速度第四節(jié)第四節(jié) 結(jié)晶器結(jié)晶器（一）冷卻結(jié)晶器（不移除溶劑的結(jié)晶器）（一）冷卻結(jié)晶器（不移除溶劑的結(jié)晶器）一、結(jié)晶裝置的類(lèi)型、結(jié)晶裝置的類(lèi)型1.釡?zhǔn)浇Y(jié)晶器：釡?zhǔn)浇Y(jié)晶器： (a)(a)、(b

19、)(b)內(nèi)循環(huán)式；內(nèi)循環(huán)式；(c)(c)外循環(huán)式外循環(huán)式用冷卻劑使溶液冷卻下來(lái)而達(dá)到過(guò)飽和，從而使溶液結(jié)晶出來(lái)。用冷卻劑使溶液冷卻下來(lái)而達(dá)到過(guò)飽和，從而使溶液結(jié)晶出來(lái)。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但冷卻表面易結(jié)垢而導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但冷卻表面易結(jié)垢而導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降。2.KrystalOslo分級(jí)結(jié)晶器分級(jí)結(jié)晶器 A-A-結(jié)晶器進(jìn)料管；結(jié)晶器進(jìn)料管；B-B-循環(huán)管入口；循環(huán)管入口；C-C-主循環(huán)泵；主循環(huán)泵； D-D-冷卻器；冷卻器；E-E-過(guò)飽和吸入管；過(guò)飽和吸入管；F-F-放空管；放空管；G-G-晶漿晶漿取出管；取出管；H-H-細(xì)晶捕集器細(xì)晶捕集器 器內(nèi)的飽和溶液

20、與少量處于未器內(nèi)的飽和溶液與少量處于未飽和狀態(tài)的熱原料液相混合，通過(guò)飽和狀態(tài)的熱原料液相混合，通過(guò)循環(huán)管進(jìn)入冷卻器達(dá)到輕度過(guò)飽和循環(huán)管進(jìn)入冷卻器達(dá)到輕度過(guò)飽和狀態(tài)，在通過(guò)中心管從容器底部返狀態(tài)，在通過(guò)中心管從容器底部返回結(jié)晶器的過(guò)程中達(dá)到過(guò)飽和，使回結(jié)晶器的過(guò)程中達(dá)到過(guò)飽和，使原來(lái)的晶核得以長(zhǎng)大，由于晶體在原來(lái)的晶核得以長(zhǎng)大，由于晶體在向上流動(dòng)溶液的帶動(dòng)下保持懸浮狀向上流動(dòng)溶液的帶動(dòng)下保持懸浮狀態(tài)，從而形成了一種自動(dòng)分級(jí)的作態(tài)，從而形成了一種自動(dòng)分級(jí)的作用，大粒的晶體在底部，中等的在用，大粒的晶體在底部，中等的在中部，最小的在最上面。中部，最小的在最上面。特點(diǎn)：溶液反復(fù)循環(huán)，晶體達(dá)到所需粒度后

21、再排出。特點(diǎn)：溶液反復(fù)循環(huán)，晶體達(dá)到所需粒度后再排出。（二）移去部分溶劑的結(jié)晶器（二）移去部分溶劑的結(jié)晶器 .蒸發(fā)結(jié)晶器蒸發(fā)結(jié)晶器 與普通蒸發(fā)器在設(shè)備結(jié)構(gòu)和與普通蒸發(fā)器在設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作上完全相同，溶液被加熱操作上完全相同，溶液被加熱到沸點(diǎn)，蒸發(fā)濃縮達(dá)到過(guò)飽和到沸點(diǎn)，蒸發(fā)濃縮達(dá)到過(guò)飽和而結(jié)晶。而結(jié)晶。特點(diǎn)：由于設(shè)備一般在減壓下操作，在較低溫度下，溶特點(diǎn)：由于設(shè)備一般在減壓下操作，在較低溫度下，溶液可較快達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，而使結(jié)晶的粒度難于控制。液可較快達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，而使結(jié)晶的粒度難于控制。2.真空冷卻結(jié)晶器真空冷卻結(jié)晶器將熱的飽和溶液加入一與外界絕將熱的飽和溶液加入一與外界絕熱的結(jié)晶器中，由于器

22、內(nèi)維持高度真熱的結(jié)晶器中，由于器內(nèi)維持高度真空，其內(nèi)部溶液的沸點(diǎn)低于加入溶液空，其內(nèi)部溶液的沸點(diǎn)低于加入溶液的溫度，結(jié)晶排出。的溫度，結(jié)晶排出。 構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，易于解決構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，易于解決防腐蝕問(wèn)題。操作可以達(dá)到很低的溫防腐蝕問(wèn)題。操作可以達(dá)到很低的溫度，生產(chǎn)能力大。溶液是絕熱蒸發(fā)而度，生產(chǎn)能力大。溶液是絕熱蒸發(fā)而冷卻，不需要傳熱面，避免傳熱面上冷卻，不需要傳熱面，避免傳熱面上有晶體結(jié)垢，操作中易調(diào)節(jié)和控制。有晶體結(jié)垢，操作中易調(diào)節(jié)和控制。連續(xù)式真空冷卻結(jié)晶器連續(xù)式真空冷卻結(jié)晶器 蒸發(fā)結(jié)晶器與蒸發(fā)結(jié)晶器與一般的溶液濃縮蒸一般的溶液濃縮蒸發(fā)器在原理、設(shè)備發(fā)器在原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)及操

23、作上并無(wú)結(jié)構(gòu)及操作上并無(wú)不同，但不同，但對(duì)晶體的對(duì)晶體的粒度不能有效加以粒度不能有效加以控制?？刂?。（三）（三）DTB型結(jié)晶器型結(jié)晶器第五節(jié)第五節(jié) 結(jié)晶過(guò)程的產(chǎn)量計(jì)算結(jié)晶過(guò)程的產(chǎn)量計(jì)算 一、結(jié)晶過(guò)程的物料衡算一、結(jié)晶過(guò)程的物料衡算1.不形成水合物的結(jié)晶過(guò)程不形成水合物的結(jié)晶過(guò)程21)(CBWWGWCc21)1 (CBCWGC結(jié)晶器結(jié)晶器加料加料W 溶質(zhì)含量溶質(zhì)含量單位進(jìn)料中溶劑蒸發(fā)量單位進(jìn)料中溶劑蒸發(fā)量 絕干結(jié)晶產(chǎn)品量絕干結(jié)晶產(chǎn)品量 母液（）母液（）溶質(zhì)的含量溶質(zhì)的含量 RR溶質(zhì)水合物摩爾質(zhì)量與絕干溶質(zhì)摩爾質(zhì)量之比；溶質(zhì)水合物摩爾質(zhì)量與絕干溶質(zhì)摩爾質(zhì)量之比； 無(wú)結(jié)晶水合作用時(shí)，無(wú)結(jié)晶水合作用時(shí)

24、，R=1R=1； WW母液中溶劑量母液中溶劑量KgKg，Kg/hKg/h； 當(dāng)當(dāng)R=1R=1時(shí)，時(shí)，G=GG=G。2.形成水合物的結(jié)晶過(guò)程形成水合物的結(jié)晶過(guò)程結(jié)晶產(chǎn)品為水合物，其攜帶的溶劑不存在于母液中結(jié)晶產(chǎn)品為水合物，其攜帶的溶劑不存在于母液中對(duì)溶質(zhì)作物料衡算：對(duì)溶質(zhì)作物料衡算：21/CWRGWC對(duì)溶劑作物料衡算：對(duì)溶劑作物料衡算：)1(1)1 (221RCCBCWRG二、物料衡算式的應(yīng)用二、物料衡算式的應(yīng)用1.不移除溶劑的結(jié)晶（冷卻結(jié)晶）不移除溶劑的結(jié)晶（冷卻結(jié)晶）2.移除部分溶劑的結(jié)晶移除部分溶劑的結(jié)晶) 1(1)1 (221RCCBCWRG)1(1)(221RCCCWRG（1）蒸發(fā)結(jié)晶）蒸發(fā)結(jié)晶若移出的溶劑量若移出的溶劑量W已知已知 ) 1(1)1 (221RCCBCWRG或者，可根據(jù)已知的結(jié)晶產(chǎn)品量或者，可根據(jù)已知的結(jié)晶產(chǎn)品量G求求W。r rcrcr結(jié)晶熱，溶質(zhì)在結(jié)晶過(guò)程中放出的潛熱結(jié)晶熱，溶質(zhì)在結(jié)晶過(guò)程中放出的潛熱,J/Kg,J/Kg；r rs s溶劑汽化熱溶劑汽化熱,J/Kg;,J/Kg;C Cp p原料液的質(zhì)量熱容原料液的質(zhì)量熱容,J/Kg.k,J/Kg.k；t1 1、t t2 2溶液的初始及最終溫度溶液的初始及最終溫度K K。（2）真空冷卻結(jié)晶）真空冷卻結(jié)晶crspcrrRCrRCttcRCCrCCRB22212121) 1(1)() 1