在現代結晶器的設計中考慮結晶動力學設計產品的尺寸,尺寸產品的質量。
結晶器工藝設計
1. 確定操作模型
(1). 連續型
(2). 間歇型
2. 產生過飽和度的方法
冷卻、 蒸發、 反應、 其它
3。結晶過程質量衡算
質量、熱量、粒數衡算(略)
顆粒衡算與質量、熱量衡算的關系
3. 設計流程
操作模型的選擇
連續:大型生產一般產生的晶體的尺寸分布較寬可用一些控制手段來完成大晶體窄分布的產品。
間歇:相對小的生產能力(50T/天)一般可產生分布較窄的晶體也需要適當的控制方法。
操作過程的選擇
冷卻:溶解度隨溫度變化較大的體系,適宜用冷卻的方法。
蒸發:如果溶解度隨溫度變化不大的體系可用蒸發法。在溶解度高時,為提高回收率用蒸發的方法。
反應:能產生沉淀的反應體系。
其它:溶劑萃取,高壓結晶等。
結晶器的計算
生產能力和產品質量,和粒度要求
計算要求的基礎數據與模型
溶解度數據
溶液的基本性質和顆粒的基本性質 如密度、形狀系數等
結晶成長速率模型與成核動力學模型
溶液的初始濃度C0
成核速率對晶體尺寸的影響分析
在生產強度一定的條件下,即,P/ρCV為常數
控制結晶器中的成核速率
成核速率增加,操作點向右移動,晶體尺寸減小。反之增加。
另一方面,從晶體的成長與質量橫算考慮,在圖中有要滿足操作線,即懸浮密度與成長速率的關系。
生產速率增加
生產速率的增加,在設計圖上操作點上移
產品的晶體尺寸可能增加,已可能降低。要看其造作是怎樣提高生產能力的
- 在原操作點左方,晶體尺寸增加。
- 在原操作點右方,晶體尺寸減小。
保持產品粒度,而增加(或降低)生產能力
保持產品粒度,在設計圖上是早同一條特征線,但其操作線 在變化。
同一條特征線,在不同的生產能力下,要求有不同的操作線。
其懸浮密度必須保持恒定,以確保產品的粒度不變,因此,成長速率必須成比例增加。