2023學(xué)年完整公開課版結(jié)晶設(shè)備

結(jié)晶設(shè)備1、冷卻結(jié)晶設(shè)備2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備3、直接冷卻結(jié)晶設(shè)備4、結(jié)晶器的選用它是一種最簡(jiǎn)單的敞開型結(jié)晶器，靠頂部敞開的液面以及器壁與空氣換熱，從而達(dá)到冷卻析出結(jié)晶的目的。間歇操作、冷卻緩慢，對(duì)于含有多結(jié)晶水的鹽類可以得到高質(zhì)量、較大的結(jié)晶體。但是，生產(chǎn)能力較低，占地面積大。它適用于硼砂、鐵銨礬等結(jié)晶。1、冷卻結(jié)晶設(shè)備（1）空氣冷卻式結(jié)晶器鐵氰化鉀結(jié)晶釜式結(jié)晶器所需的冷量由夾套或外部換熱器供給，如圖所示，它們采用攪拌是為了提高傳熱和傳質(zhì)速率，并使釜內(nèi)溶液溫度和濃度均勻，同時(shí)可使晶體懸浮，有利于晶體各晶面的成長(zhǎng)。1、冷卻結(jié)晶設(shè)備（2）釜式結(jié)晶器夾套供冷外部供冷夾套供冷結(jié)晶器既可間歇操作，也可連續(xù)操作。如果要制作大顆粒結(jié)晶，可采用間歇操作；如果要制備小顆粒結(jié)晶，可采用連續(xù)操作。1、冷卻結(jié)晶設(shè)備（2）釜式結(jié)晶器外循環(huán)式冷卻結(jié)晶器，它的優(yōu)點(diǎn)是：冷卻換熱器面積大，傳熱速率大，有利于溶液過(guò)飽和度的控制。缺點(diǎn)是循環(huán)泵把晶體破碎。1、冷卻結(jié)晶設(shè)備（2）釜式結(jié)晶器蒸發(fā)結(jié)晶與冷卻結(jié)晶不同之處在于，蒸發(fā)結(jié)晶需把原料溶液加熱到沸點(diǎn)，并濃縮達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)而產(chǎn)生結(jié)晶體。蒸發(fā)結(jié)晶有兩種方法：一種是將溶液預(yù)熱，然后在真空（減壓）下閃蒸（有極少數(shù)是在常壓下閃蒸）；另一種是結(jié)晶裝置本身附有蒸發(fā)器。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備沿海

地區(qū)利用太陽(yáng)能曬鹽，就是一種原始又十分經(jīng)濟(jì)的蒸發(fā)結(jié)晶?，F(xiàn)代蒸發(fā)結(jié)晶器，都是指嚴(yán)格控制過(guò)飽和度與成品結(jié)晶粒度的裝置。它是在蒸發(fā)裝置的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，又結(jié)合結(jié)晶原理的裝置。蒸發(fā)式奧斯陸生長(zhǎng)型結(jié)晶器由Oslo結(jié)晶器、循環(huán)管、循環(huán)泵、加熱器、回流管、蒸發(fā)室、除沫器、通氣管等部件組成。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（1）蒸發(fā)式Krystal-Oslo生長(zhǎng)型結(jié)晶器原料溶液由進(jìn)料口（G點(diǎn)）進(jìn)入，經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)入加熱器的管內(nèi)，加熱蒸汽（前級(jí)或者回收的二次蒸汽）從管間通入；換熱之后，原料溶液被蒸發(fā)而形成過(guò)飽和溶液。過(guò)飽和溶液進(jìn)入蒸發(fā)室后，產(chǎn)生的蒸氣在蒸發(fā)室上升，經(jīng)A點(diǎn)由頂部導(dǎo)出。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（1）蒸發(fā)式Krystal-Oslo生長(zhǎng)型結(jié)晶器如果是單級(jí)生產(chǎn)，分離的蒸氣直接去大氣冷凝器；或者通過(guò)真空發(fā)生裝置（如真空泵或者蒸汽噴射器及冷凝器組）來(lái)回收熱量；如果是多效蒸發(fā)，排出的二次蒸氣則通入下一級(jí)加熱器或者末效的排氣、冷凝裝置，或者壓縮重復(fù)使用。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（1）蒸發(fā)式Krystal-Oslo生長(zhǎng)型結(jié)晶器過(guò)飽和原料溶液在蒸發(fā)室分離出蒸汽之后，由中央下行管送到結(jié)晶室的生長(zhǎng)段底部（E點(diǎn)）。由于慣性及密度的差異，過(guò)飽和原料溶液向上方流入晶體流化床，在流化床中，過(guò)飽和溶液被稀釋而變成不飽和，料液中的晶體在晶床中得以生長(zhǎng)。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（1）蒸發(fā)式Krystal-Oslo生長(zhǎng)型結(jié)晶器當(dāng)晶粒生長(zhǎng)達(dá)到要求的大小后，由于自身重量而沉降到底部，從產(chǎn)品取出口中排出。排出的晶漿，經(jīng)過(guò)稠厚器離心分離，母液被送回結(jié)晶器，繼續(xù)回收晶體。上部的未飽和原料溶液由O點(diǎn)排出，作為母液返回系統(tǒng)繼續(xù)回收晶體。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（1）蒸發(fā)式Krystal-Oslo生長(zhǎng)型結(jié)晶器生長(zhǎng)型蒸發(fā)結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)比一般蒸發(fā)器復(fù)雜得多，投資也必然高。因此，原則上在前級(jí)沒有達(dá)到析出結(jié)晶的濃度時(shí)，就沒有必要按照這種結(jié)晶器設(shè)計(jì)。只有肯定有結(jié)晶析出時(shí)才采用奧斯陸型生長(zhǎng)蒸發(fā)結(jié)晶器。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（1）蒸發(fā)式Krystal-Oslo生長(zhǎng)型結(jié)晶器2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（1）蒸發(fā)式Krystal-Oslo生長(zhǎng)型結(jié)晶器回收二次蒸汽DTB，也就是“遮擋板與導(dǎo)流管”的意思，DTB蒸發(fā)式結(jié)晶器簡(jiǎn)稱“遮導(dǎo)式”結(jié)晶器。它的特點(diǎn)就是結(jié)晶循環(huán)泵設(shè)在結(jié)晶器的內(nèi)部。它由加熱進(jìn)料系統(tǒng)、蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、二次蒸汽處理系統(tǒng)和出料分離系統(tǒng)四部分組成。①加熱進(jìn)料系統(tǒng)包括進(jìn)料泵、加熱器及管件與閥門組成。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（2）DTB型蒸發(fā)式結(jié)晶器②蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括淘洗腿、進(jìn)料口、循環(huán)泵、中央導(dǎo)流管、鐘罩式遮擋板、蒸發(fā)室、循環(huán)管、電機(jī)及減速機(jī)、二次蒸汽出口及管件與閥門組成。③二次蒸汽處理系統(tǒng)包括冷凝器、壓縮機(jī)或噴射泵及管件與閥門組成。④出料分離系統(tǒng)包括出料泵、稠厚器、離心機(jī)及管件與閥門組成。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（2）DTB型蒸發(fā)式結(jié)晶器原料溶液通過(guò)加熱器加熱蒸發(fā)成過(guò)飽和溶液后，被輸送至中央導(dǎo)流管的下方。過(guò)飽和溶液在循環(huán)泵攪拌槳的緩慢旋轉(zhuǎn)推動(dòng)下，由中央導(dǎo)流管內(nèi)上升至液體表面。在蒸發(fā)室內(nèi)進(jìn)行汽—液分離，產(chǎn)生的二次蒸汽在頂部導(dǎo)出，被進(jìn)行回收、處理。過(guò)飽和溶液掉頭轉(zhuǎn)向下方，沿中央導(dǎo)流管與鐘罩式遮擋板之間的環(huán)形通道流向結(jié)晶器的底部。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（2）DTB型蒸發(fā)式結(jié)晶器過(guò)飽和溶液在流向底部的過(guò)程中，晶體慢慢長(zhǎng)大。長(zhǎng)大的、符合要求的晶體慢慢地沉淀到淘洗腿，被出料泵抽出分離成產(chǎn)品。細(xì)小的晶體與新輸入的過(guò)飽和原料溶液被吸入到中央導(dǎo)流管的下方，繼續(xù)循環(huán)結(jié)晶。經(jīng)過(guò)沉淀后的澄清母液，其密度小于過(guò)飽和溶液，則上升至溶液的上方，從循環(huán)管排出，與新加的原料混合，再次進(jìn)入結(jié)晶器。2、蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備（2）DTB型蒸發(fā)式結(jié)晶器當(dāng)溶液與冷卻劑互不溶解時(shí)，可以用溶液直接接觸冷卻劑，就省去了冷卻劑與溶液接觸的換熱器，防止了超過(guò)過(guò)飽和度時(shí)而造成的結(jié)垢現(xiàn)象。典型的直接冷卻結(jié)晶器如噴霧式結(jié)晶器。噴霧式結(jié)晶器也稱濕壁蒸發(fā)結(jié)晶器，結(jié)構(gòu)如圖所示。3、直接冷卻結(jié)晶設(shè)備鼓風(fēng)機(jī)輸送過(guò)來(lái)的冷空氣與濃縮的飽和熱原料溶液在玻璃管路中混合，同時(shí)產(chǎn)生了冷卻與蒸發(fā)效應(yīng)，使飽和熱溶液達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，結(jié)晶被析出，產(chǎn)生的晶漿和空氣混合物由末端排出，再經(jīng)過(guò)稠厚和離心過(guò)濾得到產(chǎn)品。3、直接冷卻結(jié)晶設(shè)備如果冷空氣的速度較高，達(dá)到25～40m/s，則飽和原料溶液被霧化。那么該結(jié)晶設(shè)備，就演變?yōu)闄C(jī)械式高速懸轉(zhuǎn)的霧滴化設(shè)備。液滴從末端排出，再經(jīng)過(guò)一段距離自由下落，由對(duì)流的冷空氣進(jìn)行冷卻，這就是“噴霧造?！?。如尿素生產(chǎn)的造粒塔。3、直接冷卻結(jié)晶設(shè)備選擇結(jié)晶器要考慮處理物系的性質(zhì)、晶體產(chǎn)品的粒度、粒度分布范圍、生產(chǎn)能力的大小、設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)等等，所以選擇結(jié)晶器沒有簡(jiǎn)單的規(guī)則可循，要憑實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。一般選擇原則：①溶解度隨溫度變化大的物系用冷卻式結(jié)晶器，反之用蒸發(fā)式結(jié)晶器。②熱敏性的物系用真空式結(jié)晶器。③處理能力大時(shí)用連續(xù)結(jié)晶器，反之用間歇式結(jié)晶器。④有腐蝕性的物系，設(shè)備的材質(zhì)應(yīng)考慮其耐腐蝕性能。⑤粒度有嚴(yán)格要求的物系，一般應(yīng)選用分級(jí)型結(jié)晶器。⑥具有特殊溶解性能的物系應(yīng)根據(jù)具體情況選用其他專用的結(jié)晶器。4、結(jié)晶器的選用費(fèi)用和占地大小是需要考慮的重要因素。一般說(shuō)來(lái)，連續(xù)操作要比分批操作的費(fèi)用低，尤其產(chǎn)率大時(shí)。蒸發(fā)式和真空式結(jié)晶器需要相當(dāng)大的頂部空間，但在同樣產(chǎn)量下，它們的占地面積要比冷卻槽式結(jié)晶器小得多。有些較簡(jiǎn)單的冷卻式結(jié)晶器，尤其敞槽式的，造價(jià)比較便宜，但冷卻式機(jī)械結(jié)晶器（例如長(zhǎng)槽攪拌式）的造價(jià)相當(dāng)高、維修費(fèi)用也