蒸發結晶（jīng）器 ／ 雙效蒸發結晶器 ／ 溶液結晶器

一：蒸發結晶器概述

蒸發結（jié）晶器（qì）是屬於結晶（jīng）器的一種，它的（de）內部結構設計方案都與強製循環蒸發器類似，因為這倆（liǎng）種蒸發器都可以通過將（jiāng）內（nèi）部溶劑減壓濃（nóng）縮後而結晶，當然不同的物料也會讓我們工程師設計不（bú）同的結晶器方案的重要原因。下（xià）麵我們溫（wēn）州草莓视频在线輕工機（jī）械有（yǒu）限公司就為大家來分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（jié）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係，需通過實驗確定合適的結晶操作條（tiáo）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（wèn）題

過飽和度 增大溶液過飽和度（dù）可提高成核速率和生（shēng）長速率，有利於（yú）提高結晶生產能力（lì）。

1．過飽和度過（guò）大會出現問題：

1） 成核速率過快，產生大量微小晶體（tǐ），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。

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

2．溶（róng）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，以提高結晶器（qì）的結（jié）晶收率。溶劑和pH值對晶形（xíng）有影響。如普（pǔ）魯卡因（yīn）青黴素在水溶液中（zhōng）的結晶為方（fāng）形晶體，在醋酸丁酯中的結晶為長棒狀。在設計結晶操作前需實（shí）驗（yàn）確定使結晶（jīng）晶形較好的溶劑和pH值。

3．循環流速

用外（wài）部循環式結晶器（qì）時，循環流速的設定要合理（lǐ）。

4．提高循環流速

1）有利於消除（chú）設備內的（de）過飽和度分布，使設（shè）備內的結晶成核速率及生長（zhǎng）速率分布均勻；
2）可增大固液（yè）表麵傳質係數，提高結晶（jīng）生長速率；
3）提高換（huàn）熱效率，抑製換熱器表麵晶垢的生成；

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範（fàn）圍內取較（jiào）大的值。如果（guǒ）結晶器具備結晶分（fèn）級功能，循（xún）環流速也不宜過高，應保證分級功能的正常發揮。

5．溫度

溫度的不（bú）同，生成（chéng）的晶形和結晶（jīng）水會發生改變，溫度（dù）一般控製在較小的溫度範圍內。冷卻結晶時（shí），若降溫速度過快（kuài），溶液很快（kuài）達到較高的過飽和度，生成（chéng）大量（liàng）微小晶體，影響結晶（jīng）產品的質（zhì）量。溫度最好控製在飽和溫度與過飽和溫度之間。

蒸發結晶時，蒸發速（sù）度過快，則溶液的過飽度較大，生成微小晶體，附著（zhe）在結晶表麵，影響結（jié）晶產品的質量。蒸發速度應與結晶生長速率相適應，保持溶液（yè）的過飽和度一定。工業結晶操作常采（cǎi）用真（zhēn）空絕（jué）熱蒸發，不設外部循環加熱裝置，蒸發（fā）室內溫度較低，可防止過飽（bǎo）和度的劇烈變化。

6．結晶係統的（de）晶垢

結晶器壁及循環係統中（zhōng）產生晶垢，影響結晶過程效率。

7．防止晶垢（gòu）或除去晶垢方法：

1）壁內表麵采用有機塗料，保持壁麵光滑，防（fáng）止在器壁上的二維成核現象（xiàng）的發生；
2）提高結晶係統中流體流速，使流速分布（bù）均勻，消（xiāo）除低流速區；
3）若外循環液體為過飽和（hé）溶液（yè），使其中不含有晶種；
4）采用夾套保溫方式防止壁麵附近過飽和度過高；
5）增設晶垢鏟除裝置，定期添加溶劑溶解產生的晶垢；
6）蒸發室壁麵極易產生晶垢，可（kě）采用噴淋溶劑的方式溶解晶（jīng）垢。

8．攪（jiǎo）拌與混合

增大攪拌速度（dù）可提（tí）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。為獲得較好的混合（hé）狀態，同時避免結晶的（de）破碎，可采用氣提式混合方式，或利用直徑或葉（yè）片較大的攪（jiǎo）拌槳，降低槳的轉速（sù）。

9.晶種

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

高粘度物係必須（xū）用在介穩區內（nèi）添加（jiā）晶種（zhǒng）的操作方法。

10．共存雜質（zhì）的影響

結晶的（de）對象是多組分物（wù）係，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（de）結晶無明（míng）顯（xiǎn）影響。但如果（guǒ）在結晶操作中雜質含（hán）量不斷升高（gāo）(如采用蒸發式結晶操作時)，雜（zá）質的積累會嚴重影響目標產物結晶（jīng）的純度。

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

11．晶漿濃度

晶漿濃（nóng）度越高，單位體積結（jié）晶器中結晶表麵積越大，結晶（jīng）生長速率越快，有利於提高結晶生產速度(產量)。但晶漿濃度過高時，懸（xuán）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範圍內取最大值。在間（jiān）歇操作中，晶種的添加量應根據最終結晶產品的大小，滿足晶漿濃度最大的高效生產要求。