应用范围
适用于氯化钠、苯丙铵酸、硫酸钠、氯化铵、甘铵酸、氯化钡、硫酸锌、氯化钙、硫酸铵、氢氧化钠等无机盐有机物的蒸发与结晶。主要用于食品行业、化工行业、金属矿业的冶炼、大型钢厂的酸洗废液、电厂的湿法脱硫废液处理等。
设备说明
连续结晶是针对间歇式结晶而言,连续进料<需结晶的溶液>,连续出料<已结晶的料液>。无论是真空蒸发结晶,真空闪发降温结晶,都是连续性的。连续结晶占地面积小,劳动生产率高,能耗低,结晶质量好,颗粒均匀,表面光洁。结晶颗粒大小设计上可控,是工业生产取代间歇式结晶必然的过程。
真空蒸发结晶器是在相同的压力温度下,边蒸发边结晶生产,因此它有加热室和蒸发结晶室。
真空闪发结晶是降温结晶,需要闪发一部分热量(把热量变成水蒸气闪发出去)所以不需要加热室,只有闪发结晶室。结晶室内又分为闪发区、晶核成长区、沉降区、母液分离区,中央循环管区等。
真空蒸发结晶工艺或是真空闪发降温结晶工艺是根据结晶物料溶解度曲线来确定的。从节能的角度来看,是采用多效还是单效则是根据产品规模,蒸发水量来决定的。一般是规模越大,蒸发水量越大,真空蒸发结晶工艺采用多效。三、四、五效为常用。有时也根据物料的技术特性来决定。因为效数越多,首效的温度就越高,某些物料温度过高会破坏该产品的特性和分子结构。所以节能的同时,还要以产品的质量为首要条件。
DTB型蒸发结晶器
DTB(是Drabt Tube Babbled的缩写)型结晶器是60年代出现的一种效能较高的结晶器,首先用于氯化钾的生产,后为化工、食品、制药等工业都门所广泛采用。经过多年运行考察,证明这种型式的结晶器性能良好,能生产较大的晶粒(粒度可达600~1200μm),生产强度较高,器内不易结晶疤。它已成为连续结晶器的主要形式之一,可用于真空冷却法、蒸发法、直接接触冷冻法及反应法的结晶操作即导流筒-挡板蒸发结晶器,也是一种晶浆循环式结晶器。器下部接有淘析柱,器内设有导流筒和筒形挡板,操作时热饱和料液连续加到循环管下部,与循环管内夹带有小晶体的母液混合后泵送至加热器。加热后的溶液在导流筒底部附近流入结晶器,并由缓慢转动的螺旋桨沿导流筒送至液面。溶液在液面蒸发冷却,达过饱和状态,其中部分溶质在悬浮的颗粒表面沉积,使晶体长大。在环形挡板外围还有一个沉降区。在沉降区内大颗粒沉降,而小颗粒则随母液入循环管并受热溶解。晶体于结晶器底部入淘析柱。为使结晶产品的粒度尽量均匀,将沉降区来的部分母液加到淘析柱底部,利用水力分级的作用,使小颗粒随液流返回结晶器,而结晶产品从淘析柱下部卸出。DTB型结晶器适用于晶体在母液中沉降速度大于3mm/s的结晶过程。设备的直径可以小至500mm大至7.9m。
奥斯陆型蒸发结晶器
又称为克里斯塔尔结晶器,这种类型的结晶器是2 0世纪2 0年代由挪威人Jeremiassen提出的,也常称之为Krystal结晶器或粒度分级型结晶器,在工业上曾得到较广泛的应用。如图所示它的主要特点为过饱和度产生的区域与晶体生长区分别设置在结晶器的两处,晶体在循环母液流中流化悬浮,为晶体生长提供一个良好的条件。
一种母液循环式连续结晶器。操作的料液加到循 环管中,与管内循环母液混合,由泵送至加热室。加热后的溶液在蒸发室中蒸发并达到过饱和,经中心管进入蒸发室下方的晶体流化床。在晶体流化床内,溶液中过饱和的溶质沉积在悬浮颗粒表面,使晶体长大。晶体流化床对颗粒进行水力分级,大颗粒在下,而小颗粒在上,从流化床底部卸出粒度较为均匀的结晶产品。流化床中的细小颗粒随母液流入循环管,重新加热时溶去其中的微小晶体。若以冷却室代替奥斯陆蒸发结晶器的加热室并除去蒸发室等,则构成奥斯陆冷却结晶器。这种设备的主要缺点是溶质易沉积在传热表面上,操作较麻烦,因而应用不广泛。
强制循环蒸发结晶器
一种晶浆循环式连续结晶器简称FC( Forced Circulation)型结晶器,如图所示,由结晶室、循环管、循环泵、换热器等组成。。操作时,料液自循环管下部加入,与离开结晶室底部的晶浆混合后,由泵送往加热室。晶浆在加热室内升温(通常为2~6℃),但不发生蒸发。热晶浆进入结晶室后沸腾,使溶液达到过饱和状态,于是部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上,使晶体长大。作为产品的晶浆从循环管上部排出。强制循环蒸发结晶器生产能力大,但产品的粒度分布较宽。。产品粒度约在0.1~0.84mm的范围。