结晶是在过饱和溶液中生成新相的过程，涉及固液相平衡。对
特定的目标产物及物系，需通过实验确定合适的结晶操作条件，满
足结晶产品质量的要求，提高洁净生产能力，降低过程成本，影响
结晶产品质量的因素如下。
（１）过饱和度 增大溶液过饱和度可提高成核速率和生长速
率，有利于提高结晶生产能力。过饱和度过大会出现以下问题：成
核速率过快，生长大量微小晶体，结晶难以长大；结晶生长速率过
快，影响结晶质量；结晶器壁容易产生晶垢。
（２）温度 温度不同，生成的晶型和结晶水会发生改变，温度
一般控制在较小的温度范围内。
冷却结晶时，若降温速度过快，溶液很快达到较高的过饱和
度，生成大量微小晶体，影响结晶产品的质量。温度最好控制在饱
和温度与过饱和温度之间。
蒸发结晶时，蒸发速度过快，则溶液的过饱和度较大，生成微
小晶体，附着在结晶表面，影响结晶产品的质量。工业结晶操作常
采用真空绝热蒸发，不设外部循环加热装置，蒸发室内温度较低，
可防止过饱和度的剧烈变化。
（３）搅拌与混合 增大搅拌速度可提高成核和生长速率，搅拌
速度过快会造成晶体的剪切破碎，影响结晶产品质量。为获得较好
的混合状态，同时避免结晶的破碎，可采用汽提式混合方式，或采
用直径 （或叶片）较大的搅拌桨，降低桨的转速。
（４）溶剂与ｐＨ 值 结晶操作采用的溶剂和ｐＨ 值应使目标溶
质的溶解度较低，以提高结晶的收率。溶剂和ｐＨ 值对晶型也有影
响，如普鲁卡因青霉素在水溶液中的结晶为方形晶体，在醋酸丁酯
中为长棒状。在设计结晶操作前需试验确定使结晶晶型较好的溶剂
和ｐＨ 值。
（５）晶种的加入 向处于介稳区的过饱和溶液中添加颗粒均匀
的晶种，对于溶液黏度较高的物系，晶核很难产生，而在高过饱和
度下，一旦产生晶核，就会同时出现大量晶核，容易发生聚晶现
象，产品质量不易控制。高黏度物系必须在介稳区内添加晶种的
第三章 化工过程节能减排技术 !*&操作。
（６）晶浆浓度 晶浆浓度越高，单位体积结晶器中结晶表面积
越大，结晶生长速率越快，有利于提高结晶生产速度。但晶浆浓度
过高时，悬浮液的流动性差，混合操作困难。晶浆浓度应在操作条
件允许的范围内取最大值。在间歇操作中，晶种的添加量应根据最
终结晶产品的大小，满足晶浆浓度最大的高效生产要求。
（７）循环流速 用外部循环式结晶器时，循环流速的设定要合
理。提高循环流速，第一，有利于消除设备内部的过饱和度分布，
使设备内的结晶成核速率及生长速率分布均匀；第二，可增大固液
表面传质系数，提高结晶生长速率；第三，提高换热效率，抑制换
热器表面晶垢的生成。但循环流速过高会造成结晶的磨损破碎，循
环流速应在无结晶磨损破碎的范围内取较大的值，如果结晶器具备
结晶分级功能，循环流速也不宜过高，应保证分级功能的正常
发挥。
（８）结晶系统的晶垢 结晶器壁及循环系统中产生晶垢，会影
响结晶过程的效率。防止晶垢或除去晶垢的方法如下：第一，结晶
器壁内表面采用有机涂料，保持壁面光滑，防止在器壁上的成核现
象的发生；第二，提高结晶系统中流体流速，使流速分布均匀，消
除低流速区；第三，如果外循环液体为饱和溶液，使其中不含有晶
种；第四，采用夹套保温方式防止壁面附近过饱和度过高；第五，
增设晶垢铲除装置，定期添加溶剂溶解产生的晶垢；第六，蒸发室
壁面极易产生晶垢，可采用喷淋溶剂的方式溶解晶垢。
（９）共存杂质的影响 结晶的对象是多组分物系，要选择结晶
目标产物，如果共存杂质浓度较低，一般对目标产物的结晶无明显
影响。但如果在结晶操作中，杂质含量不断升高 （如采用蒸发式结
晶操作），杂质的积累会严重影响目标产物结晶的纯度，结晶操作
中要控制杂质的含量，希望在结晶系统中增设除杂设备。