在現(xiàn)代結(jié)晶器的設(shè)計(jì)中考慮結(jié)晶動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的尺寸,尺寸產(chǎn)品的質(zhì)量。
結(jié)晶器工藝設(shè)計(jì)
1. 確定操作模型
(1). 連續(xù)型
(2). 間歇型
2. 產(chǎn)生過飽和度的方法
冷卻、 蒸發(fā)、 反應(yīng)、 其它
3。結(jié)晶過程質(zhì)量衡算
質(zhì)量、熱量、粒數(shù)衡算(略)
顆粒衡算與質(zhì)量、熱量衡算的關(guān)系
3. 設(shè)計(jì)流程
操作模型的選擇
連續(xù):大型生產(chǎn)一般產(chǎn)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(chǎn)品。
間歇:相對(duì)小的生產(chǎn)能力(50T/天)一般可產(chǎn)生分布較窄的晶體也需要適當(dāng)?shù)目刂品椒ā?/p>
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(fā):如果溶解度隨溫度變化不大的體系可用蒸發(fā)法。在溶解度高時(shí),為提高回收率用蒸發(fā)的方法。
反應(yīng):能產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)體系。
其它:溶劑萃取,高壓結(jié)晶等。
結(jié)晶器的計(jì)算
生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量,和粒度要求
計(jì)算要求的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與模型
溶解度數(shù)據(jù)
溶液的基本性質(zhì)和顆粒的基本性質(zhì) 如密度、形狀系數(shù)等
結(jié)晶成長(zhǎng)速率模型與成核動(dòng)力學(xué)模型
溶液的初始濃度C0
成核速率對(duì)晶體尺寸的影響分析
在生產(chǎn)強(qiáng)度一定的條件下,即,P/ρCV為常數(shù)
控制結(jié)晶器中的成核速率
成核速率增加,操作點(diǎn)向右移動(dòng),晶體尺寸減小。反之增加。
另一方面,從晶體的成長(zhǎng)與質(zhì)量橫算考慮,在圖中有要滿足操作線,即懸浮密度與成長(zhǎng)速率的關(guān)系。
生產(chǎn)速率增加
生產(chǎn)速率的增加,在設(shè)計(jì)圖上操作點(diǎn)上移
產(chǎn)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(chǎn)能力的
- 在原操作點(diǎn)左方,晶體尺寸增加。
- 在原操作點(diǎn)右方,晶體尺寸減小。
保持產(chǎn)品粒度,而增加(或降低)生產(chǎn)能力
保持產(chǎn)品粒度,在設(shè)計(jì)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(chǎn)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(chǎn)品的粒度不變,因此,成長(zhǎng)速率必須成比例增加。