ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологические методы кристаллизации из "Основные процессы и аппараты химической технологии Кн.1" Неорганические веш,ества чаш,е всего кристаллизуют из водных растворов, реже — из спиртовых и водно-спиртовых, а органические веш,ества — также из растворов в различных органических жидкостях. Метод кристаллизации определяется главным образом характером зависимости растворимости веш,ества от температуры. [c.689] В тех случаях, когда растворимость веш,ества мало изменяется температурой (например, Na l в воде), кристаллизацию производят путем частичного или практически полного удаления растворителя выпариванием раствора. Так как температура кипения насыщенного раствора постоянна, то рассматриваемый метод кристаллизации называется изотермическим. [c.689] Кристаллизация веществ, характеризующихся средней и плавной зависимостью концентрации от температуры (например, КС1), производится одновременным охлаждением и выпариванием горячих растворов. Такой метод кристаллизации будем называть комбинированным. [c.690] Техническим показателем процесса кристаллизации, имеющего своей целью только выделение твердого вещества из раствора, является степень кристаллизации, выражаемая отношением количества выделившегося твердого вещества к его содержанию в исходном растворе. Если же в результате кристаллизации должна быть еще достигнута очистка основного растворенного вещества от сопутствующих примесей, то показателем процесса является также степень очистки. [c.690] Процесс кристаллизации используется на практике также для разделения смесей веществ, образующих и не образующих твердые застворы. Примером последних может служить получение КС1 и аС из их природной смеси—сильвинита. При охлаждении раствора, насыщенного обеими солями, кристаллизуется КС1, а Na остается в маточном растворе. Если же водный раствор содержит смесь веществ, образующих твердые растворы, одновременно кристаллизуются несколько растворенных компонентов. Для разделения последних прибегают к многократной перекристаллизации, основанной на различии отношений концентраций компонентов смеси в твердой фазе и маточных растворах. [c.691] Соответственно разнообразию растворов и стоящим задачам созданы многочисленные технологические схемы кристаллизации, из которых основные приведены на рис. XV-4. [c.691] На рис. ХУ-4, г изображена простейшая схема двукратной кристаллизации, включающая два растворителя Р и Р ) и два кристаллизатора (/С] и К ). Из-за отвода из системы двух маточных растворов (Му и М ) выход продукта по этой схеме может иногда оказаться низким. Для его повышения при двукратной кристаллизации применяется схема с возвратом маточных растворов в каждой из двух стадий кристаллизации (рис. ХУ-4, 5). При наличии в растворе, кроме основного вещества, сопутствующих примесей последние будут накапливаться в маточных растворах, поэтому их придется периодически выводить из системы. Применение данной схемы целесообразно в тех случаях, когда однократная кристаллизация не обеспечивает требуемой чистоты основного вещества, а применение предыдущей схемы приводит к эффекту очистки выше требуемого. [c.692] Часто оказывается выгодной схема, представленная на рис. ХУ-4, в, по которой весь маточный раствор после вторичной кристаллизации (М ) возвращается в растворитель исходного вещества (Я ), а весь первичный маточный раствор (М ) выводится из системы. Более высокий выход продукта, часто без ущерба для степени очистки основного вещества, достигается по схеме, изображенной на рнс. ХУ-4, ж. В данном случае на растворение исходного вещества возвращается не только весь вторичный маточный раствор, но и часть первичного. [c.692] В ряде случаев с целью повышения выхода продукта долю возврата первичного маточного раствора можно увеличить, если направить вторичный маточный раствор не только на растворение исходного вещества, но частично также во второй растворитель (Рз). По данной схеме (рис. ХУ-4, з) в сравнении с предыдущей будет происходить повышенное накопление примесей в маточных растворах. Эта схема имеет ограниченное применение в случаях, когда требуется тонкая очистка основного вещества от примесей. [c.692] Кратность кристаллизации в некоторых случаях бывает больше двух. При этом возможно столько же вариантов технологических схем, сколько и при двукратной кристаллизации. Выбор рациональной кратности определяется требованиями производства и экономическими факторами. [c.693] Вернуться к основной статье