ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности выпаривания солесодержащих растворов из "Трубчатые выпарные аппараты для кристаллизующихся растворов" Выделение солей из водных растворов в виде кристаллов — типичный процесс химической технологии, осуществляемый при достижении раствором пересыщенного состояния. В промышленных масштабах растворы в пересыщенном состоянии можно получать различными способами, однако наибольший практический интерес представляет концентрирование растворов методом выпаривания. Поскольку в этом случае выделение солей происходит при постоянной температуре кипения раствора, этот метод назван изотермической кристаллизацией. [c.7] Величина пересыщения раствора в процессе выпаривания постоянна и близка к состоянию насыщения при температуре кипения раствора. [c.7] Устойчивость пересыщенных растворов зависит от ряда факторов (в том числе от химического состава, температуры, механических воздействий) и изменяется в весьма широких пределах. [c.7] По данным Вант-Гоффа и В. М. Фишера устойчивость пересыщенных растворов солей возрастает с увеличением произведения валентностей их ионов, а при постоянном произведении валентностей— с увеличением числа молекул кристаллогидратной воды. [c.7] Стабильность пересыщенных растворов характеризуется предельным пересыщением Ab = h—6 . При достижении раствором предельного пересыщения (лабильная область) происходит спонтанное образование кристаллов. [c.7] Если раствор находится в пересыщенном состоянии, но не достиг предельного пересыщения (метастабильная область), образование кристаллов (снятие пересыщения) происходит по истечении определенного времени, причем продолжительность периода до снятия пересыщения зависит от типа соли, физико-химических свойств раствора, режима движения раствора, наличия готовых кристаллов и механических примесей. В лабильной области в растворе появляются флуктуации — отклонение физических величин, характеризующих находящееся в равновесии молекулярное тело. При этом в солевом растворе образуются скопления зародышей кристаллов, которые, достигая критического размера, выделяются из раствора, переводя его в устойчивое состояние. [c.8] Метастабильное состояние раствора—это относительно устойчивое состояние пересыщенных растворов, которое мгновенно перестает быть устойчивым, когда в системе появляются центры кристаллизации (зародыщи кристаллов). [c.8] Схематически диаграмма состояний реальных солевых растворов представлена на рис. 1. [c.8] Стабильной области, расположенной ниже кривой растворимо-мости АВ, соответствует насыщенный раствор, который может быть однофазным неопределенно долгое время. Образование зародышей и их рост в таких растворах невозможны. Зона 1 между кривыми АВ и А В соответствует метастабильному (пересыщенному) состоянию раствора. По мере продвижения раствора по циркуляционному контуру выпарного аппарата пересыщение раствора частично снимается при образовании новых кристаллов, а частично— при отложении солей на поверхности уже имеющихся кристаллов, причем эти процессы протекают одновременно. Время снятия пересыщения определяется типом растворимой соли, тепловым и гидродинамическим режимами процесса выпаривания. Зона выше линии А В абсолютно неустойчива. В этой зоне интенсивно выделяются кристаллы соли. [c.8] Вернуться к основной статье