48. Материальный и тепловой баланс кристаллизации с удалением части растворителя (это изотермическая кристаллизация).

Кристаллизация – массообменный процесс извлечения твёрдой фазы из растворов, расплавов или паров. Ж → Тв

Правило рычага:

АВ-изогидрическая кристаллизация; АС-изотермическая кристаллизация.

1) изогидрическая кристаллизация М_КР/М_М.Р.=FB/BH

2) изотермическая кристаллизация М_КР/М_М.Р.=DC/CE М_КР/М_{ИСХ. Р-РА} =DC/AE

М_КР – масса кристаллов, М_М.Р – масса маточного или насыщенного раствора.

Основные способы проведения кристаллизация:

1) изогидрическая кристаллизация – за счет понижения температуры;

2) изотермическая - при постоянной температуре. Происходит изменение агрегатного состояния (удаление части растворителя);

3) выщелачивание (добавляется третье вещ-во, которое смещает растворимость в сторону пересыщения и происходит выделение растворенного вещества в виде твердых частиц);

4) химическая реакция.

Материальный баланс.

G_Н=G_К + L + W

G_Н – исходный р-р, G_К – маточный р-р, L – кол-во кристаллов, W – поток выпаренной воды.

G_НХ_Н=G_КХ_К+Lλ

λ – отношение массы твердого вещества в кристалле к массе кристаллогидрата

Для процесса кристаллизации методом удаления растворителя из насыщенного раствора (Х_Н=Х_К):

L=WX_К/(λ- Х_К)

Тепловой баланс.

W_ОХЛ –среда (вода), q_КР – тепловой эффект кристаллизации. C_КР – теплоемкость кристаллов, С_ОХЛ – охл. воды, С_Н – исх. раствора, С_К – маточного раствора.

G_НС_Нt_Н+ Lq_КР+DН_ГР= G_КС_Кt_К+LC_КРt_К+ WН_ВТ+DН_КОНД+Q_П, D=…

D – кол-во греющего пара. Н_КОНД – энтальпия конденсата.