4.5. Массовая кристаллизация
Кристаллизация – выделение из растворов твердой фазы в виде кристаллов (однородных твердых тел различной геометрической формы с плоскими гранями) – в химической технологии используется для выделения чистых веществ из их растворов. Массовая кристаллизация обычно проводится за счет достигаемого различными способами понижения растворимости кристаллизуемого вещества из водных растворов и растворов органических веществ.
В
производственных условиях в процесс
кристаллизации включаются: собственно
кристаллизация, удаление кристаллов
из маточного раствора, промывка и сушка
кристаллов и реже перекристаллизация.
По принципу действия кристаллизационные
аппараты подразделяются на кристаллизаторы
с удалением части растворителя (выпарные
кристаллизаторы), кристаллизаторы с
охлаждением раствора, вакуум-кристаллизаторы,
кристаллизаторы с псевдоожиженным
слоем.
Рис. 4.33. Кристаллизационный аппарат
С псевдоожиженным слоем:
1 – корпус, 2 – труба вскипания, 3 – сборник, 4 – теплообменник, 5 – насос, 6 – циркуляционная труба, 7 – центральная труба. Потоки: I – раствор, II – пар, III – конденсат, IV – вторичный пар, V – маточный раствор, VI – суспензия
Рис. 4.34. Выпарной аппарат-кристаллизатор с подвесной греющей камерой:
1 – корпус аппарата, 2 – нагревательная камера, 3 – нутч-фильтры. Потоки: I – раствор, II – пар, III – конденсат, IV – вторичный пар
Рис. 4.35.
Качающийся кристаллизатор:
1 – корыто, 2 – бандаж, 3 – опорные ролики. Потоки: I – раствор, II – суспензия
1
3
I
3
4 V
V
II
2
2
III IV
III
Рис. 4.36. Вальцовый кристаллизатор:
1 – барабан, 2 – корыто, 3 – полые валы, 4 – нож для съема кристаллов.
Потоки: I – раствор, II – пар, III – конденсат, IV – кристаллический продукт, V – вода
II
3 3 3
3
III
2 2
2 4
1
1
1
1
I
IV
Рис. 4.37. Многоступенчатая вакуум-кристаллизационная установка:
1 – корпуса-испарители, 2 – поверхностные конденсаторы, 3 – пароструйные насосы, 4 – барометрический конденсатор. Потоки: I – раствор, II – пар, III – вода, IV – суспензия в центрифугу