生物工程设备 教学课件 作者 高平刘书志 主编 第十章 蒸发和结晶设备.ppt

尚辅网 尚辅网 生物工程设备 第十章 蒸发和结晶设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.1 蒸发设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 10.2 结晶设备 尚辅网 　　2．工业生产中常用的起晶方法 结晶的首要条件是过饱和，创造过饱和条件下结晶，在工业生产中常用的方法是：自然起晶法、刺激起晶法、和晶种起晶法三种： 　　（1）自然起晶法 在一定温度下使溶液蒸发进入不稳定区形成晶核，当生成的晶核的数量符合要求时，加入稀溶液使溶液浓度降低至介稳区，使之不生成新的晶核，溶质即在晶核的表面长大。它要求过饱和浓度高、蒸发时间长，且具有蒸汽消耗多，不易控制，同时还可能造成溶液色泽加深等现象。 尚辅网 　　（2）刺激起晶法 将溶液蒸发至介稳区后，将其加以冷却，进入不稳定区，此时即有一定的晶核形成，由于晶核形成使溶液浓度降低，随即将其控制在介稳区的养晶区使晶体生长。味精和柠檬酸结晶都可采用先在蒸发器中浓缩至一定浓度后再放入冷却器中搅拌结晶的方法。 　　（3）晶种起晶法 将溶液蒸发或冷却到介稳区的较低浓度，投入一定量和一定大小的晶种，使溶液中的过饱和溶质在所加的晶种表面上长大。 尚辅网 快速冷却不加晶种的情况见图10-10（a）所示，溶解度迅速穿过介稳区达到过饱和曲线，即发生自然结晶现象，大量细晶从溶液中析出，溶液很快下降到饱和曲线。缓慢冷却不加晶种的情况见图10-10（b），虽然结晶速度比图10-10（a）的情况慢，但能较精确地控制晶粒的生长，所得晶体尺寸也较大，这是一种常见的刺激起晶法。图10-10（c）为快速冷却加晶种的情况，溶液很快变成过饱和，在晶种生长的同时，又生成大量细晶核，缓慢冷却加晶种的情况见图10-10（d），整个操作过程始终将浓度控制在介稳区，没有自然晶核析出，晶体能有规则地按一定尺寸生长，产品整齐完好。 尚辅网 图10-10 冷却结晶几种方法比较 尚辅网 10.2.2 结晶设备 　　1．结晶设备的类型、特点 结晶设备按改变溶液浓度的方法分为移除部分溶剂（蒸发）结晶器，不移除部分溶剂（冷却）结晶器及其他结晶器。 在移除部分溶剂的结晶器中，溶剂的过饱和系借助于一部分溶剂在沸点时的蒸发或在低于沸点时的汽化而达到，适用于溶解度随温度的降低变化不大的物质的结晶，例如NaCl、KCl等。 尚辅网 　　2．结晶设备的选择