蒸發結晶設備在化工行業中的廣泛應用
蒸發結晶設備一個是制藥、化工工藝中一個常用操作單元,十分普遍的應用在幾乎所有的結晶性藥物的生產工序之中,當前企業普遍使用的蒸發結晶設備主要有蒸發結晶機組碳鋼、不銹鋼等金屬材料難以耐受含氯離子溶液的腐蝕,目前工業材料中能耐受的只有金屬鈦,但金屬鈦的價格非常昂貴,在化工設備制造行業不能得到廣泛的運用,是一款是用于精細化工生產的設備,如:氯化鈉、苯丙銨酸、硫酸鈉、氯化銨、甘銨酸、氯化鋇等。
所謂的蒸發結晶,就是指加熱蒸發溶劑,使溶液由不飽和變為飽和,繼續蒸發,過剩的溶質就會呈晶體析出,其所用的物質包括了:
可以觀察溶解度曲線,溶解度隨溫度升高而升高得很明顯時,這個溶質叫陡升型,反之叫緩升型。
當陡升型溶液中混有緩升型時,若要分離出陡升型,可以用降溫結晶的方法分離,若要分離出緩升型的溶質,可以用蒸發結晶的方法,也就是說,蒸發結晶適合溶解度隨溫度變化不大的物質,如:氯化鈉。如硝酸鉀就屬于陡升型,氯化鈉屬于緩升型,所以可以用蒸發結晶來分離出氯化鈉,也可以用降溫結晶分離出硝酸鉀。
蒸發相伴隨的往往有過濾。這里介紹幾種常見的過濾方法:
1 常壓過濾,所用儀器有:玻璃漏斗、小燒杯(實驗室常用蒸發皿)、玻璃棒、鐵架臺等。要注意的問題有:在疊濾紙的時候要盡量讓其與玻璃漏斗內壁貼近,這樣會形成連續水珠而使過濾速度加快。這在一般的過濾中與速度慢的區別還不太明顯,當要求用熱過濾時就有很大的區別了。比如說在制備KNO3時,如果你的速度太慢,會使其在漏斗中就因冷卻而使部分KNO3析出堵住漏斗口,這樣實驗效果就會不太理想。
2 減壓過濾,所用儀器有:布氏漏斗、抽濾瓶、濾紙、洗瓶、玻璃棒、循環真空泵等。要注意的問題有:選擇濾紙的時候要適中,當抽濾瓶與循環真空泵連接好后用洗瓶將濾紙周邊潤濕,后將要過濾的產品轉移至其中(若有溶液部分要用玻璃棒引流)。
蒸發結晶設備操作時,料液自循環管下部加入,與離開結晶室底部的晶漿混合后,由泵送往加熱室。晶漿在加熱室內升溫(通常為2~6℃),但不發生蒸發。熱晶漿進入結晶室后沸騰,使溶液達到過飽和狀態,于是部分溶質沉積在懸浮晶粒表面上,使晶體長大。作為產品的晶漿從循環管上部排出。強制循環蒸發結晶器生產能力大,但產品的粒度分布較寬。
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