結(jié)晶設(shè)備行業(yè)的技術(shù)發(fā)展以及應(yīng)用
結(jié)晶是化工分離單元中一個(gè)基本的工藝過(guò)程，結(jié)晶過(guò)程具有可以分離出高純或超純的晶體、能耗較低且操作安全等優(yōu)點(diǎn)，隨著人們對(duì)結(jié)晶技術(shù)的研究，結(jié)晶過(guò)程也越來(lái)越多地與其它工藝過(guò)程相結(jié)合，由此出現(xiàn)了結(jié)晶藕合技術(shù)，它可以解決簡(jiǎn)單單元操作—精餾、萃取、吸附等不能解決的問(wèn)題，在分離新產(chǎn)品的過(guò)程中有著非常重要的作用。
1、超臨界流體結(jié)晶技術(shù)：超臨界流體(SCF)是指物質(zhì)處于臨界溫度和臨界壓力以上時(shí)的特殊狀態(tài)，是一種非凝聚性的高密度流體，具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)。利用SCF結(jié)晶可以得到粒度分布均勻且純度高的晶體，可用于制備特殊材料和結(jié)晶分離熱敏性物質(zhì)等。SCF結(jié)晶技術(shù)作為一種嶄新的結(jié)晶分離技術(shù)，根據(jù)分離方法的不同，可分為超臨界溶液快速膨脹結(jié)晶法(RESS) ,超臨界流體抗溶劑結(jié)晶法(SAS)以及超臨界流體梯度結(jié)晶分離法等。
2、鼓泡結(jié)晶技術(shù)：基于精餾塔分離一硝基甲苯過(guò)程中存在塔的高度大、填料造價(jià)高、分離能力受塔的直徑制約、維修難度大、能源消耗多、工藝操作要求嚴(yán)格等問(wèn)題，遼寧北方錦化聚氨醋有限公司的王志偉「l4]對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改造并提出了鼓泡結(jié)晶技術(shù)。鼓泡結(jié)晶技術(shù)集中體現(xiàn)在鼓泡結(jié)晶器這臺(tái)設(shè)備上，該設(shè)備的結(jié)構(gòu)分三個(gè)部分，第一部分即是設(shè)備的上部，為集氣分配 腔，第二部分為氣體收集排除腔，第三部分為鼓泡結(jié)晶工作部分。
鼓泡結(jié)晶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要包括三方面：
1）鼓泡結(jié)晶器是在氣體鼓泡作用的同時(shí)完成結(jié)晶過(guò)程的，增強(qiáng)了傳質(zhì)、傳熱的效果，加速結(jié)晶過(guò)程，縮短結(jié)晶作業(yè)周期。
2）用折流桿代替折流板，液體在流動(dòng)過(guò)程中基本上沒(méi)有層流現(xiàn)象，這樣既增強(qiáng)了傳熱，又減少流體污垢在換熱管表面沉積，增強(qiáng)換熱管 傳熱效果，液體經(jīng)過(guò)每層折流桿都是一樣，使得結(jié)晶器的換熱面積得以大限度地發(fā)揮作用。
3）冷卻水采用等阻力降分配，鼓泡結(jié)晶器的冷卻水進(jìn)口和出口均采用了等阻力降分配的原理，使得冷卻水在列管周?chē)鶆蚍植迹行У靥岣吡藫Q熱面積的利用率。
3、誘導(dǎo)結(jié)晶沉淀技術(shù)：誘導(dǎo)結(jié)晶沉淀技術(shù)是指在沉淀反應(yīng)體系中加入有誘導(dǎo)作用的固體雜質(zhì)以促使沉淀結(jié)晶、沉降迅速進(jìn)行，加入的固相物質(zhì)稱為誘晶材料。誘導(dǎo)沉淀結(jié)晶技術(shù)的主要方式有流化床結(jié)晶誘垢載體沉積式除垢和結(jié)晶沉淀一膜濾技術(shù)。其中，流化床結(jié)晶技術(shù)主要使用三種結(jié)晶器，分別為流化床結(jié)晶器(CFBC)、粒丸反應(yīng)器(Pellet reactor)、流化床反應(yīng)器(FBI，技術(shù)核心是在反應(yīng)器底部填充適當(dāng)?shù)牧钫T晶材料(通常為0.3 }-1.0~的砂粒)，用泵將水或廢水通入反應(yīng)器底部并使誘晶材料處于流化態(tài)，加入化學(xué)試劑使目標(biāo)組分在誘晶材料上沉淀結(jié)晶，隨著沉淀結(jié)晶、誘晶材料不斷增長(zhǎng)、變重，逐漸沉降到反應(yīng)器底部，定期放出一定大顆粒的誘晶材料，其含水率低，無(wú)需脫水或干化處理。誘垢載體沉積式除垢技術(shù)已用于防止地?zé)崴到y(tǒng)的CaCO}結(jié)垢，其特征是在容器內(nèi)部放置一些條狀物質(zhì)作為誘晶材料，當(dāng)有結(jié)垢趨勢(shì)的地?zé)崴鹘?jīng)該裝置時(shí)，其中含有的成垢物質(zhì)大部分會(huì)沉積在誘垢載體材料上，出水不再結(jié)垢或只有少許結(jié)垢。結(jié)晶沉淀一膜濾技術(shù)使用0.1 }-50 N.,m的誘晶材料，通過(guò)攪拌混合物料使目標(biāo)物沉淀結(jié)晶，然后通過(guò)孔徑為30 nm^-25 },m的膜濾裝置實(shí)現(xiàn)固液分離，誘晶材料為膨潤(rùn)土、石英砂、硅酸鹽、硅藻等。
4、離解萃取結(jié)晶技術(shù)：離解萃取結(jié)晶技術(shù)是一種新型的適用于分離物性相近的組分特別是有機(jī)物同分異構(gòu)體與熱敏物料的有效方法，它是一種雙相分離技術(shù)，根據(jù)混合物組分間分配系數(shù)與離解常數(shù)的不同，可應(yīng)用于有機(jī)酸或堿的分離。一個(gè)單級(jí)的離解萃取過(guò)程中的平衡混合物體系包括待分離組分的有機(jī)相與溶劑，其中溶劑是由水和與水不相溶的液體形成的混合溶劑，水相中含有一定量的中和試劑，恰好可以中和有機(jī)相中的強(qiáng)組分。待分離的有機(jī)組分按其分配系數(shù)的不 同，在有機(jī)相和水相之間進(jìn)行分配，水相中的中和試劑按照待分離組分離解常數(shù)的不同而優(yōu)先與強(qiáng)組分反應(yīng)，生成不溶于有機(jī)相的鹽后保存于水相，則水相中富含強(qiáng)組分生成的鹽，有機(jī)相中富含弱酸C}彭，這樣就可以將待分離的離解常數(shù)與分配系數(shù)不同的組分加以分離。
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