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    有哪些结晶分离过程得到应用?
    2023-11-08 信息编号:1310833 收藏
(1)冷却剂直接接触冷却结晶法 直接接触冷却结晶概念的构
想早在20世纪70年代就有人提出,但因为选择冷却剂的困难使该
技术一直难以获得工业应用。由于直接冷却结晶具有节能、无需设
置换热面、不会引起结疤、不会导致晶体破碎等特点,因而,近年
来,这一构想再次引起工业界的兴趣。齐涛等研究了冷却剂酒精在
高黏度、高浓度的蔗糖水溶液中直接接触汽化的传热过程,探讨了
酒精汽化冷却法制取蔗糖的结晶成核过程。目前,直接接触冷却结
晶技术还处在研究开发过程中。
(2)反应结晶法 反应结晶法作为传统结晶方法之一,一直受
到人们的重视。工业结晶方法一般可分为溶液结晶、熔融结晶、升
华、沉淀等4类。反应结晶或反应沉淀是沉淀的主要类型之一,大
多数情况下是借助于化学反应产生难溶或不溶固相物质的过程。反
应结晶 (沉淀)过程是一个复杂的传热、传质过程,在不同的物理
(流体力学等)、化学 (组分组成等)环境下,结晶过程的控制步骤
可能改变,反映出不同的结晶行为。随着人们对反应结晶 (沉淀)
过程研究的逐步深入,目前已取得了一些突破性进展,但对它们的
作用机理还不够清楚。陆杰等论述了国内外反应结晶 (沉淀)过程
研究的现状,着重阐述了该过程中老化、聚结、破裂等二次过程的
最新研究成果,以及最新的混合反应结晶 (沉淀)研究动态,对反
应结晶 (沉淀)过程作了系统、全面的描述,并提出未来的研究方
向。纵观近几年来国内外对反应结晶 (沉淀)研究的现状,可以得
出以下启发。应加强反应结晶 (沉淀)过程机理的研究,进一步探
索各过程相互作用机制;系统地研究操作参数对晶体产品的定性、
定量关系,并提出合理、通用的工业放大设计方法,以指导工业生
产,适应反应结晶 (沉淀)应用范围迅速扩大的趋势。
第三章 化工过程节能减排技术 !))(3)蒸馏结晶耦合法 蒸馏是一种常用的化工分离方法。一些
易结晶物质的沸点相近,但它们之间的熔点却相差很大。如果仅利
用蒸馏过程进行分离,沸点相近使得分离的难度加大,熔点高造成
的易结晶现象又会使操作控制比较困难。但利用它们熔点差较大的
特性,开发一些新的分离方法是很有意义的,这一方面可以解决操
作过程的困难,另一方面利用熔点差大的特点可以加强分离效果,
可以把蒸馏和熔融结晶这两种分离方法有机地结合在一起,取长补
短,用来分离易结晶物质。潘筱菁等针对从生产乙烯的裂解渣油中
提取工业萘的体系,研究了蒸馏结晶耦合法的可行性。实验结果表
明,蒸馏结晶耦合法不仅能够有效地解决易结晶物质在分离过程中
晶体析出而堵塞装置系统的问题,而且可以提高产品的纯度,加大
传质推动力,强化蒸馏过程。
(4)萃取结晶法 萃取结晶技术作为分离沸点、挥发度等物性
相近组分的有效方法及无机盐生产过程中节能的方法,愈来愈受到
广大化工研究者的重视,经过30多年的探索研究,萃取结晶技术
在很多体系的分离中得到应用。赵君民等对萃取结晶技术的设计和
工艺作了探索,提出在工业生产应用中的关键设计参数,认为萃取
结晶与其他过程联合,可形成一种连续化完整的分离流程。
(5)氧化还原结晶液膜法 液膜分离技术是利用模拟生物膜的
选择透过性特点来实现分离作用的,具有快速、专一且条件温和等
优点,特别适合于低浓度物质的富集和回收。利用此项技术,已成
功地实现了多种金属的分离和纯化,这种将分离、纯化、反应、结
晶等数个工序一体化的方法,不仅可以大大缩短提取流程,达到节
能降耗的目的,而且可以克服乳液溶胀导致富集倍数降低的缺点,
显然这是一种极具实用前景的湿法冶金新技术。汤兵等建立了一个
氧化还原结晶液膜体系提取金属铟,即在液膜内水相中加入还原
剂,利用膜相的选择性迁移和还原剂的选择性还原,实现湿法炼锌
系统中微量铟的分离与还原,可在液膜内水相中结晶直接得到金属
单质铟。氧化还原结晶液膜法提取单质铟的新方法,能进一步提高
分离的选择性,并可避免乳液溶胀的缺点,整个过程简便,能直接
得到纯度较高的单质铟,且生产周期比传统的萃取锌粉置换法大为
!)! 化工节能减排知识与技术问答缩短。
(6)磁处理结晶法 磁化技术是根据磁性差将物质进行磁场处
理的一种技术,该技术的应用已经渗透到各个领域。磁化分离是利
用元素或组分磁敏感性的差异,借助外磁场将物质进行磁场处理,
从而达到强化分离过程的一种新兴技术。随着强磁场、高梯度磁分
离技术的问世,磁分离技术的应用已经从分离强磁性大颗粒发展到
去除弱磁性及反磁性的细小颗粒,从最初的矿物分选、煤脱硫发展
到工业水处理,从磁性与非磁性元素的分离发展到抗磁性流体均相
混合物组分间的分离。作为洁净、节能的新兴技术,磁化分离将显
示出诱人的开发前景。磁场处理可以对溶液的结晶动力学产生影
响,随着磁化条件的变化,能够显著地改变晶核生成速率和晶体生
长速率。具有相变趋势的工业水和原料,当受到磁场作用时相变过
程提前发生,在磁场作用下可形成大量弥散于流体中的微晶。当流
体温度发生变化时,水中的碳酸盐和原油中的硫化物以微晶为晶种
而析出晶体,减少在管壁上的沉积;另外,每个微晶长大过程中,
形成由无数个分子组成的疏松的大分子团,这些大分子团即使沉积
到管壁上,也容易被流动的流体带走从而可起到防垢除垢、防蜡除
蜡的效果。
(7)其他结晶方法 近年来,研究者们除进一步完善传统结晶
方法外,仍在不断探索新的结晶方法,如将冲击喷射结晶法应用到
药粒制备工艺中,物理场辅助结晶法的研究等。另外,还有人研究
了在结晶釜中加入结晶调节剂等添加剂以改善晶体性能、提高产品
纯度的结晶方法。
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    11-08
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    11-08