蒸發(fā)結晶器
蒸發(fā)結晶條件
在蒸發(fā)結晶過程中主要的特點是結晶特性直接關系著產品的產量、質量,而且是生產能否順利進行的關鍵。要使能生產順利進行,而且得到好的產品,必須要有適宜于產品結晶的必要條件:就是控制適宜的過飽和度,控制適宜的循環(huán)流速,適宜的排料溫度和適宜結晶的蒸發(fā)罐結構。
在蒸發(fā)結晶器(強制循環(huán)蒸發(fā)結晶器)操作中,選擇適宜的循環(huán)流速很重要,如果流速降低,降低總傳熱系數,如果過高,就會增大結晶與溶液中相對流速,使溶質分子難以附著在晶體表層上,影響結晶生長,而且泵葉會擊碎一部份已結長大了的結晶顆粒。另由于較高循環(huán)流速,料液始終處理激烈的攪拌狀態(tài),使處于過飽和態(tài)的料液容易產生多余的晶核,使得產品顆粒過細,影響產品質量。
由于粒度不均的晶體易于結塊或形成晶簇,以至所包藏的母液不易除去,從而影響產品的純度,所以晶體應具有適宜的粒度和較窄的粒度分布。為此,可對蒸發(fā)結晶采取“過飽和度控制”和“細晶消除”等措施,以改善晶體的小粒度和寬分布的不足。
蒸發(fā)結晶器設備結晶室內在導流筒作用下呈錐形,自下而上截面積逐漸增大,因而固液混合物在結晶室內自下而上流動時,流速逐漸減少。由沉降原理可知,粒度較大的晶體將富集于結晶室底部,因而能與新鮮的過飽和溶液相接觸,故粒度將愈來愈大。而粒度較小的晶體將處于結晶室的上層,只能與過飽和度較小的溶液相接觸,故粒度只能緩慢增長。顯然,結晶室中的晶體被自動分級,這對獲取均勻的大粒度晶體十分有利。另工作時,到達結晶室頂層的溶液,其過飽和度已消耗完畢,其中也不再含有顆粒狀的晶體,故可以澄清母液的形式參與加熱室和管路循環(huán)。蒸發(fā)室底部有錐形底以利物料排出,同時蒸發(fā)室中部有導流筒,便于物料固液分離,同時上清母液與循環(huán)管與循環(huán)泵連接。循環(huán)泵將物料送至加熱器,被加熱后,沿切線方向又進入蒸發(fā)分離室,為斷循環(huán);析出的晶體經出料螺桿泵出料。
蒸發(fā)結晶器工作時,原料液由進料泵進入,經流量計進入預熱器,物料經過預熱器直接進入二效蒸發(fā)器,到一效蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮,達到一定濃度(飽和溶液前),經平衡泵將料液送至三效強制循環(huán)蒸發(fā)結晶器,在強制循環(huán)蒸發(fā)結晶室內經強制循環(huán)泵輸送至加熱器,加熱后的料液循環(huán)進入蒸發(fā)分離室,二次蒸汽在真空作用下,快速被蒸發(fā)并進入二效加熱器,濃縮后的料液下行,在導流筒作用下減速下行,在此過程中,過飽和溶液析出晶體,同時也在導流筒作用和錐底作用下,晶體往下沉淀至底部,經螺桿泵抽出,母液從導流筒中部繼續(xù)經循環(huán)管與強制循環(huán)泵循環(huán)至加熱器,然后到蒸發(fā)分離器,如此不斷循環(huán)蒸發(fā),母液不斷被蒸發(fā)析出晶體,待穩(wěn)定后,根據析出晶體量調整出料螺桿泵流量,同時調整進料量,以達到與出料量和蒸發(fā)量的平衡,這時即可進行連續(xù)進出料。