蒸（zhēng）发结晶器 ／ 双效蒸发（fā）结晶器 ／ 溶液结晶器

一：蒸发结晶器概（gài）述

蒸发结晶器是属于结晶器的一（yī）种，它的内部结构设计方案（àn）都与强制循环蒸发器类似，因为这俩种蒸发器（qì）都（dōu）可（kě）以通过将内部（bù）溶（róng）剂减压浓缩后而结晶，当然不同的物料（liào）也会（huì）让我们工（gōng）程师（shī）设计不同（tóng）的结晶器方案的重要原因。下面我们温州草莓视频在线轻工（gōng）机械有限公司就（jiù）为大（dà）家来分享下关于蒸发结晶器的部分知识。

二：蒸（zhēng）发结晶器操作及其应用

结晶操作特性

结晶是在过（guò）饱和溶液中（zhōng）生成（chéng）新相的过程，涉及固液相平衡。对特定的目标产物及物系，需通过实验确定合适的结晶操作条件，满足结晶产品质量（liàng）要求，提高结晶（jīng）生产能力，降（jiàng）低过程成本。

结晶操作中的问题

过饱和度 增大（dà）溶液过饱和度可提高成核速率和生长速率，有利于提高结晶生产能力。

1．过饱和度过大会（huì）出现问（wèn）题：

1） 成核速率过快，产生大量微小晶体，结晶难以长大；
2） 结晶生长速率过快，影响结晶质（zhì）量；
3） 结晶器壁容易产生晶垢。

存在最大过（guò）饱和度，可保证在较高成核（hé）和生长速率的同时，不影响结晶（jīng）的质量。在不易产生晶垢（gòu）的过饱和度下（xià）进行。

2．溶剂与pH值

结晶操作采用的溶剂（jì）和pH值应使（shǐ）目标溶质的溶解度（dù）较低，以（yǐ）提高结晶器的结晶收率。溶剂和（hé）pH值对（duì）晶形有影响（xiǎng）。如普（pǔ）鲁卡因青霉素在水溶液中的结晶为（wéi）方形晶（jīng）体，在醋酸丁酯中的结晶（jīng）为长棒（bàng）状。在设计结晶操作前需实验确定使结晶晶形较好的溶剂和（hé）pH值。

3．循环（huán）流速（sù）

用外部循环式结晶器时，循（xún）环流速（sù）的设定要合理。

4．提高循环流速

1）有利于消除设备内的过（guò）饱和度分布，使设备内的结晶成核速率及生长速率分布均匀；
2）可（kě）增大固液表面传质系数，提高结晶生长速率；
3）提高换热（rè）效率（lǜ），抑制换热（rè）器表面晶垢的生成；

循环流速过（guò）高会造成结晶的磨损破碎。循环流速应在无结晶磨损破碎的范围内取较大的值。如果结晶器具备结（jié）晶分级功能，循环流（liú）速也不宜过高（gāo），应（yīng）保证分（fèn）级功能的（de）正常发挥。

5．温（wēn）度（dù）

温度的不同，生成的晶形和结晶水会发生改变，温度一般控制在较小的温度范围内。冷却结晶时，若降温速度过（guò）快，溶液很快达到较（jiào）高的（de）过饱和度，生成大量微（wēi）小晶体，影响结（jié）晶产品的质量。温度最好控制（zhì）在饱和温（wēn）度与过饱和（hé）温度之间。

蒸发结晶时，蒸发（fā）速（sù）度过快，则溶液的过饱度较大，生成微小（xiǎo）晶体，附着在结晶表面（miàn），影响结晶产品的质量。蒸发速度应与（yǔ）结晶生长速率相适（shì）应，保持溶液（yè）的过（guò）饱和度一定。工业结晶操作常采用真空绝热蒸发，不设外部循（xún）环加热装置，蒸发室内温度较低，可防止（zhǐ）过饱和度的剧烈变化。

6．结晶（jīng）系统的晶垢

结晶（jīng）器壁及循环（huán）系统中产生晶垢，影响结晶过程（chéng）效（xiào）率。

7．防止晶垢或除去晶垢方法：

1）壁内表面采（cǎi）用有机涂料，保（bǎo）持壁面光滑，防（fáng）止（zhǐ）在（zài）器壁上的二维成核现象的发生；
2）提高结晶（jīng）系统中流（liú）体流速，使流速分布均匀，消除低流速区；
3）若外循环液体为过饱和溶（róng）液，使其（qí）中不含有晶种；
4）采用夹套保温方式防止壁面附近过饱和度过（guò）高（gāo）；
5）增设晶垢铲（chǎn）除装置，定期添加溶剂溶解产生的（de）晶垢；
6）蒸发室壁（bì）面极易产生（shēng）晶垢，可采用喷淋溶剂的方式溶解晶垢。

8．搅拌与混合

增大搅拌速度可提高成核和生长速率，搅拌速度过快会造成晶体的剪切破碎，影响结晶产品质（zhì）量。为获得（dé）较好（hǎo）的混合状态，同时避免结晶的破碎，可采用气提式混合方式，或利用直径或叶（yè）片较大的搅拌桨，降低桨的转速。

9.晶种

向处于介稳区的过饱和（hé）溶液中添加颗粒均匀的晶种。对于溶液粘（zhān）度较（jiào）高的物系，晶核很难产生（shēng），而在高过饱度下，一旦产生晶核，就会（huì）同时出现大量（liàng）晶（jīng）核，容易发生聚晶现象，产品质量（liàng）不易控制。

高粘度物系必须用在介稳（wěn）区内添加晶种的操作方法。

10．共存（cún）杂质（zhì）的（de）影响

结晶的对象（xiàng）是（shì）多组分（fèn）物系，要选择性结晶目标产物。

如果共存杂质的浓（nóng）度较低，一般对目标产物的结晶无明显影（yǐng）响。但如果在结晶操作中杂质含量不断升高(如采用蒸发式结晶（jīng）操作时)，杂质的积累会严重影响目标产物结晶的纯度。

结晶操作（zuò）中需要控（kòng）制杂（zá）质的含（hán）量，往往在结（jié）晶系统中增设除杂设备。离子（zǐ）交换柱或废液排（pái）放（fàng）。

11．晶浆浓度

晶（jīng）浆浓度越高，单位体积结晶器中结晶表面积越大，结晶生长速率越快，有利（lì）于提高结（jié）晶生产速度(产量)。但晶浆浓度过高（gāo）时，悬浮液的（de）流动性差，混合（hé）操作困难。

晶浆浓（nóng）度应在（zài）操作条（tiáo）件允许的范围内取（qǔ）最大值。在间歇操作（zuò）中，晶种的（de）添加量应（yīng）根据最终（zhōng）结晶产品的大小，满足晶浆浓度最（zuì）大的高效生产要求。