ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Техника кристаллизации в дисперсных системах из "Кристаллизация в дисперсных системах" Кристаллизация — это процесс выделения твердой фазы из пересыщенных растворов, расплавов или паров. Наиболее широкое распространение в химической технологии получили кристаллизация из растворов и расплавов. [c.9] Кристаллизация в дисперсных системах как процесс складывается из ряда этапов, к которым относятся образование пересыщенного раствора или переохлажденного расплава, образование зародышей, рост кристаллов. Очередность отдельных этапов во времени может быть разной. Либо они следуют друг за другом, либо протекают одновременно, совмещаясь друг с другом. Все эти явления должны тщательно учитываться при проектировании аппаратуры, используемой для практического осуществления процесса в условиях промышленного производства. [c.9] Среди существующих кристаллизаторов пока нет универсального. Каждая конструкция имеет определенную область применения, которая определяется методом кристаллизации, свойствами кристаллизуемой системы и экономическими факторами. [c.9] Анализ и сравнение конструкций кристаллизаторов с учетом процессов, протекающих в них, показывает, что выбору конкретной конструкции, которая лучше всего отвечала бы особенностям данного процесса и требованиям к качеству готового продукта, должно предшествовать решение нескольких задач. Это выбор метода получения кристаллов — охлаждением, адиабатическим испарением, выпаркой и др., а также выбор режима проведения процесса — периодический или непрерывный. [c.9] К каждой конструкции кристаллизатора в отраслях промышленности, использующих кристаллизационное оборудование, предъявляется определенный ряд требований. Прежде всего, стремление к увеличению единичной мощности аппаратов при минимальных металлоемкости, энергоемкости, затратах на обслуживание и высокой удельной производительности. В то же время кристаллизатор должен быть предельно простым, технологичным в изготовлении и рентабельным. [c.9] Для улучшения качества кристаллизационного оборудования, снижения затрат на изготовление, улучшения эксплуатационных показателей необходимо критически оценивать достоинства и недостатки, выявлять область применения эксплуатируемых в промышленности кристаллизаторов. [c.9] Осуществляемая в настоящее время нормализация конструкций и специализация производства промышленных кристаллизаторов кроме определения перспективных типов аппаратов предусматривает решение ряда сложных задач, среди которых наиболее важной является создание методов технологического расчета, позволяющих определить основные параметры технологического режима и конструктивные размеры аппарата. [c.10] Значительное облегчение в создании автоматизированных систем проектирования оказывает рациональная классификация кристаллизаторов, позволяющая рассмотреть технологические особенности работы различных конструкций выделить те общие аспекты, которые присущи различным конструкциям установить причинно-следственные связи между переменными параметрами процесса объединить в группы по ряду общих признаков виды аппаратов правильно и корректно сформулировать задачи расчета. [c.10] В свою очередь, объемные кристаллизаторы, характеризующиеся системой жидкость — твердое тело, могут быть разделены на три группы. В прямоточных процесс протекает при прямоточном движении кристаллов и раствора, а в емкостных — при полном перемешивании кристаллов (к ним в основном относятся различные конструкции аппаратов с механическими перемешивающими устройствами). Циркуляционные кристаллизаторы по гидродинамическому режиму работы занимают промежуточное положение между прямоточными и емкостными. Именно они шире всего распространены среди кристаллизаторов объемного типа, так как позволяют получать наиболее качественные продукты при достаточно высокой удельной производительности. [c.11] В работе [2] приводится наиболее полная классификация емкостных кристаллизаторов, которая базируется на следующих соображениях. Одной из наиболее важных характеристик рассматриваемых кристаллизационных аппаратов является способ контакта кристаллов с пересыщенным раствором. В соответствии с этим все емкостные кристаллизаторы могут быть разделены на аппараты с циркулирующим раствором и с циркулирующей суспензией. В кристаллизаторах с циркулирующим раствором пересыщение создается в одной части аппарата, а затем пересыщенный раствор поступает во вторую, где и происходит контакт с кристаллами. К аппаратам с циркулирующей суспензией следует отнести кристаллизаторы, в которых кристаллы подаются в зону создания пересыщения. Пересыщение раствора в обоих случаях создают или охлаждая его в теплообменнике, или удаляя часть растворителя (выпариванием при постоянной температуре либо одновременным испарением и адиабатическим охлаждением). Следствием каждого из этих процессов является создание пересыщения вне зависимости от того, работает аппарат с циркуляцией раствора или суспензии. С этой точки зрения в каждой из групп кристаллизаторов можно выделить охладительные, вакуумные и испарительные аппараты. [c.11] Взаимодействие пересыщенного раствора с кристаллами в аппаратах с циркулирующей суспензией происходит при ее движении по высоте аппарата. Для получения классифицированного продукта в аппаратах этого типа осуществляют гидросепарацию с возвратом части кристаллов в цикл. Таким образом, кристаллизаторы с циркулирующей суспензией могут работать как с накоплением твердой фазы, так и без ее накопления. [c.12] Вернуться к основной статье