工业结晶器的设计参数
时间：2025-04-27
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工业结晶器的设计参数本文叙述了结晶过程的一般原理和一些资料的摘要,
作为设计时的参考
。
结晶过程的基本步骤
用冷却
,
蒸发,一
,
加沉淀剂或稀释剂即
,
或通过化学反应来获得过饱和度
。
晶核的形成
核晶作用。
。
从晶核生长成结晶以上三个过程在结晶器的不同部位可以同时发生
。
相平衡关系系统的溶解度特性必须首先了解,
因为它常常是工业操作的关键
。
溶解度和相平衡关系。
影响结晶器的选择和操作
。
温度对产品在工厂实际母液中溶解度的影响必须首先测定。
文献
的数据多半是用纯的溶质和溶剂得的。
即使微量的杂质,
,
也会产生极大的影响
。
所以这些数。
据必须经过处理才能使用在计算结晶过程中所产生的固体数量时冷却并除去部分溶剂时,
必须知道相平衡关系及质量和能量的平衡。
当
结晶产量可由下式算出
产量
〔一
、一
一
,
〕
··
···
·
··
·
··
·
·
·
,
,
·
··
·
一
……
溶液稳定性在结晶过程中于每一种溶质,
如奥斯特瓦尔特所提出的过饱和的概念是很重要的,
。
密尔
指出,
对
—
溶剂系统都存在一个过饱和度曲线的。
而这一曲线几乎与溶解度曲线是平行,
如图
所示,
正常情况下所说的介稳极限是用,
温度来定义的核。
溶液在介稳极限时,
将产生自然晶
介稳极限的概念除了在一定程度上能表明过饱
和系统的相对稳定性外
在结晶器的设计和选择时,
爱替不稳区
仅起一种限制作用
。
介稳区的宽度取决于许多因
素
,
包括温度〔。
,
冷却和蒸发速度,,
搅拌
,
杂质的存
在等沙
但是
最重要的影响因素必须在相似的在晶体和实际溶液存在下进行
流体动力学条件下
确定温度图一
。
过饱和度的大小的选择取决于对系统介稳极,
限测定的可靠性
这一测定可在实验室中控制各种。
—,,
条件下进行
典型盐类的密尔图在不
人一溶解度曲线一过饱和度曲线在稳定区内晶体既不生长也不生成新的晶
核晶作用新晶核的形成可分为均相核晶二次晶核和磨耗
几种过程。
,
非均相核晶
,
核在介稳区和不稳区内晶核可以生长稳区内没有晶种也能自发产生晶核,
一蝎一
对于均相核晶速度在许多论文伍斯关系式来表示,
、
、
“
中提出应采用过饱和蒸汽的冷凝过程的阿仑尼乌一
即。
△,一
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··
·
·
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·
··
·
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·
·
……
根据经典的均相核晶理论
,
运用过饱和度比的概念。
可将方程〕·
改为·
,···
一〔
“
·
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··
··
·
·
·
·
·
·
·
··
···
……
方程式,
的不足之处在于它仅适用于过饱和度极高情况下的核晶过程的值通常不能应用在工业系统中。
,
式中系数
和常数
,
因为在这种场合,
,
最初的核晶作用是以非均
相核晶为主的表示为
在给定的温度下
,
方程式
能近似地用一个具有很高指数的以过饱和推
动力降为函数的公式来表示“
。
使用密尔的介稳极限的概念二
核晶动力学的推动力方程可·
式
一
又,
·
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·
·
···
·
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·
·
·
·
··
·
·
·
·
·
,
···
……
在多数系统中。
,
特别是有机系统中会出现“
一二、
的情况又·
,
因此方程式可简化为方程·
二
武、
一
,
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··
··
·
··
·
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·
……
方程质的存在,
的正确性已被大量的测定数据所证明。
,
然而
,
核晶动力学和犹如介稳区宽、
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