蒸發結晶器 ／ 雙效蒸發結晶（jīng）器 ／ 溶液結晶器

一：蒸發結晶器概述

蒸（zhēng）發結晶（jīng）器是（shì）屬於結晶器的（de）一種（zhǒng），它的（de）內部結構設計方案都與（yǔ）強製循環（huán）蒸發器類似，因為這倆種蒸發器都可（kě）以通過（guò）將內部（bù）溶劑減壓濃縮後而結晶，當然不同的物料也會讓我們（men）工程師設計（jì）不同的結晶器方案的重要原因。下麵我們溫州古（gǔ）德輕工機械有限公司就（jiù）為（wéi）大家來分（fèn）享下關於蒸發結晶器的部分知識。

二：蒸發結晶器操作及其應用

結晶操作特性

結晶是（shì）在過飽（bǎo）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係（xì），需通過實驗確定（dìng）合（hé）適的結晶（jīng）操作條件，滿足結晶產品質（zhì）量要求，提高結晶生（shēng）產能力，降低過程成本（běn）。

結晶操作中的問題

過飽和度 增大溶液過飽和度可提高成核速率和生長速率，有利於提高結晶生產能力。

1．過飽和度過大會出現（xiàn）問（wèn）題：

1） 成核速率（lǜ）過快，產生（shēng）大量微小晶體（tǐ），結晶難以長大；
2） 結（jié）晶生長速率（lǜ）過快，影（yǐng）響結晶質量；
3） 結晶（jīng）器壁容易產生晶垢。

存在（zài）最大過飽和度，可保證在較高成核和生長速率的同時，不影響結晶（jīng）的質量。在不易產生晶垢的過飽和度下進行。

2．溶劑與pH值

結晶操作采（cǎi）用的溶劑和pH值應使目標溶質的溶解度較低，以（yǐ）提高結晶器的結晶收率。溶劑和pH值對晶形有影響。如普魯卡因（yīn）青黴（méi）素在水溶液中的結（jié）晶（jīng）為方形晶體，在醋酸丁（dīng）酯中的結晶為長棒狀。在設計結晶操（cāo）作前需實驗確定（dìng）使結晶晶形較好的溶劑和pH值。

3．循環流（liú）速

用（yòng）外部循環式結晶器（qì）時（shí），循環流速（sù）的設定要合理（lǐ）。

4．提（tí）高循環流速

1）有利於消除設（shè）備內（nèi）的過飽和度分布（bù），使設備內的結晶成（chéng）核速率及生長速率分布均勻；
2）可增大固液表麵傳（chuán）質係數，提高（gāo）結晶生長速率；
3）提高換熱效率，抑製換熱器表麵晶（jīng）垢的生成；

循環流速過高會造成結晶的磨損破碎。循環流速（sù）應在無結晶磨損破碎（suì）的範圍內取（qǔ）較大的值。如果結晶器具備結晶分級功能，循環流速也不宜過高，應（yīng）保證分級功能的正常發揮。

5．溫度

溫度（dù）的不同，生成的晶形（xíng）和結晶水會發生改變，溫度一般控製在較小的溫度範圍內。冷卻結晶時，若降溫速度過快，溶液很快達到較高的過（guò）飽和度（dù），生成大量微小晶體，影響結晶產品的質量。溫度最好控製在飽（bǎo）和溫度與過飽和溫度之間。

蒸發結晶時，蒸發（fā）速（sù）度（dù）過快，則溶液的過飽度較（jiào）大，生成微小晶體（tǐ），附著在結晶表麵，影響結晶產品的質量。蒸發速度（dù）應與結晶生長速率相適應，保持溶液（yè）的過飽和度一定。工（gōng）業結晶操作常（cháng）采用真空（kōng）絕（jué）熱蒸發，不設外部循環加熱裝置，蒸發（fā）室內溫度較低，可防止（zhǐ）過飽和度的劇烈變化。

6．結晶係統的（de）晶垢

結晶（jīng）器壁（bì）及循環係統中產生晶（jīng）垢，影響結晶過程效（xiào）率。

7．防止（zhǐ）晶（jīng）垢或除去晶垢方法：

1）壁內表麵采用有機塗料，保（bǎo）持（chí）壁麵光滑，防止在器壁上的二維成核現象的發生（shēng）；
2）提高結晶（jīng）係統中流（liú）體流速，使流速分布均勻，消除低流（liú）速（sù）區；
3）若外循環液體為過飽和溶液（yè），使其中不含有（yǒu）晶種；
4）采用夾套（tào）保溫（wēn）方式防止壁麵附近過飽和（hé）度過高；
5）增設晶垢鏟除（chú）裝置，定期添加溶（róng）劑溶解產生的（de）晶垢；
6）蒸（zhēng）發室壁麵極易產生晶垢，可采（cǎi）用噴淋溶劑的方式溶解晶垢（gòu）。

8．攪（jiǎo）拌與混（hún）合（hé）

增大攪拌速度（dù）可提高成（chéng）核和生長速（sù）率，攪（jiǎo）拌速（sù）度過快會造成晶體（tǐ）的剪切破碎（suì），影響結晶產品（pǐn）質量。為獲（huò）得較好的（de）混合（hé）狀態，同時避免結晶的（de）破碎，可采用（yòng）氣提式混合方式，或利用直徑或葉（yè）片（piàn）較（jiào）大的攪拌槳，降低（dī）槳的（de）轉速（sù）。

9.晶（jīng）種

向處於介穩區的過（guò）飽和溶液中添加顆粒均勻的晶種。對於溶液粘度較高的物係，晶（jīng）核很難產生（shēng），而在高過飽度下，一旦產生晶核，就會同時（shí）出現大量晶核，容易（yì）發生聚晶現象，產品質量不（bú）易控製。

高粘度物係必須用在介穩區內添加晶種的操作方法。

10．共存（cún）雜質的影響

結晶的對（duì）象是多組分物係，要選擇（zé）性（xìng）結晶（jīng）目標產物。

如果共存雜質的濃（nóng）度較低，一般對目標產物的結晶無明顯影響。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（yán）重影（yǐng）響目標產物結晶（jīng）的（de）純度。

結晶操作（zuò）中需要控製雜質的含量，往往在結晶（jīng）係統中增設除雜設備。離子交換柱或廢液排放。

11．晶漿濃度（dù）

晶漿（jiāng）濃度越高，單位體積結晶（jīng）器中結晶表麵積越大，結晶生長速率越快，有利於提高（gāo）結晶（jīng）生（shēng）產速度(產（chǎn）量)。但晶漿濃度（dù）過高時，懸浮液（yè）的流動性差，混合操作困（kùn）難。

晶漿濃度應在（zài）操作條件允許（xǔ）的範（fàn）圍內（nèi）取最（zuì）大值。在間（jiān）歇（xiē）操作中，晶種的添加量應根據最終結晶產品的大（dà）小，滿足晶漿濃度最大（dà）的高效生產要求。