化工原理结晶(原理、工业方法、设备 ).ppt

;内容提纲;;溶液结晶;2、结晶过程的特点;3.晶体及其特性;②均匀性;③各向异性;④对称性;⑤对X射线的衍射性;什么是融程？;4.相平衡与溶解度;②溶解度曲线;5.晶体的形成过程; ;2、蒸发结晶法;4、盐析(溶析)结晶法;5、反应结晶法;三、几种常见的结晶设备;②外循环冷却式结晶器;　　 蒸发结晶器与溶液浓缩的普通蒸发器的结构、操作完全相同。在生产中，由于被结晶溶液的性质、结晶产品的粒度要求、晶型及生产能力要求等各有不同，因此使用的结晶器也是多种多样。;　　如图所示，真空冷却式结晶器是将热饱和溶液从进料口加入真空结晶器中，使加入的溶液沸点低于其温度。这样，溶液中的溶剂部分气化并使溶液获得过饱和度。;　　如图所示，DTB型蒸发结晶器(导流筒-挡板蒸发结晶器)是一种晶浆循环式结晶器，结晶器下部接有淘析柱，器内设有导流筒和筒形挡板。;5、奥斯陆型蒸发结晶器【拓展视野】;三、结晶过程的计算;式子中 W------原料液中溶剂的量，Kg或kg/h G------结晶产品的量，kg或kg/h V-----溶剂移除强度，即单位进料溶剂蒸发量，kg/kg原 料溶剂； C1 C2 -----原料液与母液中溶质的含量，kg无水合溶质/kg 2. 对于形成水合物的结晶过程，溶质水合物携带的溶剂不在存在于母液中，因此在进行物料衡算时，这部分溶剂量应从母液溶剂中减去，即 WC1 = G/R + W′C2 (12-3) 式子中 R-----溶质水合物摩尔质量与无溶剂摩尔质量之比 W------母液中溶剂量，kg 或kg/h ;式子（12-3）中左侧一项表示原料液中的溶质量，右侧第一项G/R表示溶质水合物中纯溶质的量，注意此式子中的G表示溶质水合物的结晶量，而右侧第二项为母液中存在的溶质量。对溶剂进行质量衡算，得 W = VW + G (1-1/R) + w′ (12-4) 故 W= (1-V)W -G(1-1/R) （12-5） 将式子（12-5）带入式子（12-3）中，得 WC1 = G/R +[(1-V)W-G(1-1/R)]C2 解得 G= WR[C1-(1-V)C2] / 1-C2(R-1) （12-6） 显然，若结晶无水合物作用，式子（12-6）将变成（12-2）;对于不同的结晶过程，运用（12-6）时情况不同，先在进行分别介绍： 一.不移???溶剂的冷却结晶 此时，V=0，故式子（12-6）变为 G=WR(C1-C2) / 1-C2（R-1） (12-7) 二. 移除部分溶剂的结晶 （1）蒸发结晶 在蒸发结晶器重，移除的溶剂量W若已预先规定，则可由式子（12-6）求出G。反之，则可根据已知的结晶量G求出W。 （2）真空冷却结晶 此时溶剂蒸发量V为未知数，需要通过热量衡算求出。 列热量衡算式子，得;VWrs = cp (t1-t2)(W+WC1) + rcrG (12-8) 将式子（12-8）与（12-6）联立求解，得 rcrR(C1-C2)+CP(t1-t2)(1+C1)[1-C2(R-1)] V= ------------------------------------------------------- (12-9) rs[1-C2(R-1)]-rcrRC2 式子中 rcr ---------结晶热，J/kg; rs ----------溶剂汽化热，J/kg; t1,t2 --------- --溶液的初始及最终温度，℃ Cp -----------溶液的比热容，J/(kg?℃);【例题12-1】;主要参考资料