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              恩創機械系列產品

              蒸發結晶器

              所屬系列:蒸發結晶器

              產品簡介:結晶是在過飽和溶液中生成新相的過程,涉及固液相平衡。對特定的目標產物及物系,需通過實驗確定合適的結晶操作條件,滿足結晶產品質量要求,提高結晶生產能力国民娱乐官网,降低過程成本。

              蒸發結晶器操作及其應用
              結晶操作特性
              結晶是在過飽和溶液中生成新相的過程,涉及固液相平衡。對特定的目標產物及物系,需通過實驗確定合適的結晶操作條件,滿足結晶產品質量要求,提高結晶生產能力,降低過程成本。

              結晶操作中的問題
              1.過飽和度 增大溶液過飽和度可提高成核速率和生長速率,有利于提高結晶生產能力。

              過飽和度過大會出現問題:
              1) 成核速率過快,產生大量微小晶體,結晶難以長大;
              2) 結晶生長速率過快,影響結晶質量;
              3) 結晶器壁容易產生晶垢。
              存在過飽和度,可保證在較高成核和生長速率的同時,不影響結晶的質量。在不易產生晶垢的過飽和度下進行。



              2.溫度
              溫度的不同国民娱乐官网,生成的晶形和結晶水會發生改變,溫度一般控制在較小的溫度范圍內。冷卻結晶時,若降溫速度過快国民娱乐官网,溶液很快達到較高的過飽和度国民娱乐官网,生成大量微小晶體,影響結晶產品的質量。溫度最好控制在飽和溫度與過飽和溫度之間国民娱乐官网。
              蒸發結晶時,蒸發速度過快,則溶液的過飽度較大国民娱乐官网,生成微小晶體国民娱乐官网,附著在結晶表面,影響結晶產品的質量国民娱乐官网。蒸發速度應與結晶生長速率相適應国民娱乐官网,保持溶液的過飽和度一定。工業結晶操作常采用真空絕熱蒸發,不設外部循環加熱裝置,蒸發室內溫度較低,可防止過飽和度的劇烈變化。

              3.攪拌與混合
              增大攪拌速度可提高成核和生長速率,攪拌速度過快會造成晶體的剪切破碎,影響結晶產品質量国民娱乐官网。為獲得較好的混合狀態,同時避免結晶的破碎,可采用氣提式混合方式,或利用直徑或葉片較大的攪拌槳国民娱乐官网,降低槳的轉速。
               
              4.溶劑與pH值
              結晶操作采用的溶劑和pH值應使目標溶質的溶解度較低,以提高結晶的收率。溶劑和pH值對晶形有影響。如普魯卡因青霉素在水溶液中的結晶為方形晶體国民娱乐官网,在醋酸丁酯中的結晶為長棒狀国民娱乐官网。在設計結晶操作前需實驗確定使結晶晶形較好的溶劑和pH值。

              5.晶種
              向處于介穩區的過飽和溶液中添加顆粒均勻的晶種。對于溶液粘度較高的物系,晶核很難產生国民娱乐官网,而在高過飽度下,一旦產生晶核,就會同時出現大量晶核,容易發生聚晶現象,產品質量不易控制。
              高粘度物系必須用在介穩區內添加晶種的操作方法。

              6.晶漿濃度
              晶漿濃度越高国民娱乐官网,單位體積結晶器中結晶表面積越大国民娱乐官网,結晶生長速率越快国民娱乐官网,有利于提高結晶生產速度(產量)。但晶漿濃度過高時国民娱乐官网,懸浮液的流動性差,混合操作困難。
              晶漿濃度應在操作條件允許的范圍內取最大值。在間歇操作中,晶種的添加量應根據最終結晶產品的大小,滿足晶漿濃度的高效生產要求。

              7.循環流速
              用外部循環式結晶器時,循環流速的設定要合理国民娱乐官网。
              提高循環流速
              1)有利于消除設備內的過飽和度分布,使設備內的結晶成核速率及生長速率分布均勻;
              2)可增大固液表面傳質系數国民娱乐官网,提高結晶生長速率国民娱乐官网;
              3)提高換熱效率,抑制換熱器表面晶垢的生成;
              循環流速過高會造成結晶的磨損破碎。循環流速應在無結晶磨損破碎的范圍內取較大的值国民娱乐官网。如果結晶器具備結晶分級功能国民娱乐官网,循環流速也不宜過高,應保證分級功能的正常發揮。

              8.結晶系統的晶垢
              結晶器壁及循環系統中產生晶垢,影響結晶過程效率。
              防止晶垢或除去晶垢方法:
              1)壁內表面采用有機涂料,保持壁面光滑国民娱乐官网,防止在器壁上的二維成核現象的發生;
              2)提高結晶系統中流體流速,使流速分布均勻,消除低流速區;
              3)若外循環液體為過飽和溶液,使其中不含有晶種;
              4)采用夾套保溫方式防止壁面附近過飽和度過高;
              5)增設晶垢鏟除裝置,定期添加溶劑溶解產生的晶垢;
              6)蒸發室壁面極易產生晶垢,可采用噴淋溶劑的方式溶解晶垢。

              9.共存雜質的影響
              結晶的對象是多組分物系国民娱乐官网,要選擇性結晶目標產物。
              如果共存雜質的濃度較低,一般對目標產物的結晶無明顯影響国民娱乐官网。但如果在結晶操作中雜質含量不斷升高(如采用蒸發式結晶操作時),雜質的積累會嚴重影響目標產物結晶的純度。
              結晶操作中需要控制雜質的含量,往往在結晶系統中增設除雜設備国民娱乐官网。離子交換柱或廢液排放国民娱乐官网。
               


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