Непрерывная кристаллизация из растворов

Диаграммы плавкости для металлов, образующих непрерывные твердые растворы, строятся по методике, разобранной для эвтектических сплавов. На кривых охлаждения в этом случае площадок не наблюдается, а существуют лишь точки перегиба для начала и конца кристаллизации. Растущий кристалл твердого раствора в среде жидкого раствора в зависимости от температуры меняет свой состав и постепенно приближается к составу твердого раствора в конце кристаллизации, что соответствует составу взятого сплава. На рис. 128 показан этот процесс, а также построение диаграммы плавкости Си—N1 по кривым охлаж- [c.248]

Соберите снова прибор и определите температуру кристаллизации раствора, как указано для воды. Учтите, что при кристаллизации раствора температура не остается постоянной, так как по мере выделения кристаллов льда концентрация раствора увеличивается и температура его кристаллизации непрерывно понижается. Поэтому следует избегать переохлаждения раствора и выделения большого количества кристаллов. Температурой кристаллизации раствора следует считать показание термометра в момент появления первых кристаллов льда (4р)- Если не удалось избежать переохлаждения, то за температуру кристаллизации раствора принимают наивысшую температуру раствора после появления кристаллов льда. Опыт измерения температуры кристаллизации раствора повторить три раза. Расхождения между отдельными измерениями должны колебаться в пределах 0,01°. [c.112]

Для чего необходимо непрерывно перемешивать раствор при кристаллизации [c.47]

Кристаллизация без удаления растворителя. Хотя при кристаллизации с удалением растворителя кристаллы получаются крупными, зато, как было отмечено, создаются благоприятные условия для образования больших срастающихся агрегатов. В результате такого сращивания в кристаллизуемый продукт попадают примеси в виде маточного рас-твора. Кроме того, удаление растворителя методом испарения протекает весьма медленно, а выпаривание обходится сравнительно дорого. Поэтому очень часто кристаллизацию проводят, охлаждая раствор водой или холодильным рассолом в аппаратах, в которых осуществляется непрерывный ток раствора, или в аппаратах, снабженных механическими мешалками. [c.647]

Для чего необходимо непрерывное перемешивание раствора при кристаллизации [c.54]

С целью механизации производства сульфата алюминия предлагалось усовершенствовать загрузку и дозирование гидроксида алюминия в реактор путем приготовления водной суспензии, а также осуществлять непрерывную кристаллизацию концентрированного раствора сульфата алюминия на водоохлаждаемых барабанах, конвейерной ленте или в грануляционных аппаратах кипящего слоя. Применение аппаратов периодического действия затрудняет организацию производства большой мощности, обусловливает жесткую связь между периодически работающими реакторами и кристаллизаторами непрерывного действия. К недостаткам описанной технологии следует также отнести невозможность получения продукта с повышенным содержанием оксида алюминия и неудовлетворительный товарный вид сульфата алюминия, что сопряжено с определенными затруднениями при его транспортировании и употреблении на водоочистных станциях. [c.51]

При охлаждении расплава (раствора) кривая охлаждения имеет более сложный вид (рис. 78, кривая 2). В простейшем случае охлаждения расплава двух веществ вначале происходит равномерное понижение температуры, пока из раствора не начинают выделяться кристаллы одного из веществ. Так как температура кристаллизации раствора ниже, чем чистого растворителя, то кристаллизация одного из веществ из раствора начинается выше температуры кристаллизации раствора. При выделении кристаллов одного из веществ состав жидкого расплава изменяется и температура его затвердевания непрерывно понижается по мере кристаллизации. Выделяющаяся при кристаллизации теплота несколько замедляет ход охлаждения и поэтому, начиная с точки Ь, крутизна линии кривой охлаждения уменьшается. Наконец, когда расплав делается насыщенным относительно обоих веществ (точка с), начинается кристаллизация обоих веществ одновременно. Это отвечает появлению на кривой охлаждения горизонтального участка сЗ.. Когда кристаллизация заканчивается, наблюдается дальнейшее падение температуры. [c.153]

В непрерывно действующем кристаллизаторе раствор пересыщается в одной части аппарата, а кристаллизация происходит в другой, причем кристаллы, достигшие требуемого размера, удаляются из зоны кристаллизации. Раствор поступает в аппарат (рис, 455) по трубе 2 и в холодильнике 7 пересыщается до метастабильного состояния. Циркуляционным насосом 5 раствор подается по трубе 1 в сосуд 4, в котором происходит выпадание кристаллов. Образующиеся кристаллы циркулируют с раствором до тех пор, пока скорость их осаждения не станет больше скорости циркулирующего раствора. Таким образом, в сосуде 4 происходит классификация кристаллов по размерам. Величину кристаллов регулируют, изменяя скорость циркуляции раствора и скорость отвода тепла в холодильнике 7. Для отделения образующихся в небольшом количестве мелких кристаллов служит сепаратор 3. [c.649]

Рассмотрим процесс кристаллизации раствора, имеющего в начальный момент величину пересыщения ojo. В раствор может вводиться начальная затравка размером Го в количестве Пд частиц. Если начальное пересыщение превышает значение, соответствующее зоне метастабильности (см. рис. 3.1), то одновременно с ростом затравочных кристаллов в растворе происходит непрерывное возникновение зародышей критического размера г г и их последующий рост. Увеличение размера кристаллов и возможный отвод растворителя приводят к непрерывному изменению концентрации раствора с. Если полагать, что выделение теплоты кристаллизации не изменяет заметно температуры раствора (или она поддерживается постоянной), то пересыщение раствора пропорционально его концентрации Oi = с — с (t). [c.141]

Рассмотрим процесс непрерывной кристаллизации в аппарате, куда поступает исходный раствор не содержащий затравки. В результате удаления некоторого объема растворителя 1/р и создания постоянного пересыщения т происходит образование N зародышей критического размера г и дальнейший их рост с линейной скоростью, зависящей от со и текущего радиуса кристалла г. [c.149]

Из полученных тем или иным способом растворов, солевая часть которых представляет собой рубидиево-цезиевый концентрат, осаждают смесь дипикриламинатов калия, рубидия и цезия, которые тем самым отделяются от значительного количества натрия. Для осаждения дипикриламинатов раствор нейтрализуют до синей окраски индикатора бромтимолового синего (рН = 8—9), нагревают до 60—70° С и обрабатывают при непрерывном перемешивании раствором дипикриламината магния . Полученную суспензию охлаждают до 0°С, осадок отфильтровывают и промывают безводным этиловым эфиром, удаляющим не только избыток осадителя, но и примесь дипикриламината аммония. Затем осадок растворяют в ацетоне или этилацетате и в прозрачный красный раствор добавляют 6 н. соляную кислоту. При этом красные кристаллы дипикриламината переходят в желтую модификацию, которая разрушается в солянокислой среде с выделением в водную фазу хлоридов щелочных металлов. Водную фазу нагревают до 80—90°С для более полного удаления органического растворителя (при использовании ацетона осадок желтого дипикриламина отфильтровывают), а фильтрат упаривают до начала кристаллизации. Затем к раствору добавляют концентрированную соляную [c.317]

Рис. 86. Диаграмма кристаллизации системы с образованием непрерывных твердых растворов (никель — медь)

В результате кристаллизации из растворов получают поли-дисперсные порошки Распределение частиц по размерам является их важнейшим свойством (особенно для пигментов) и зависит от способа проведения кристаллизации Различают непрерывную и периодическую кристаллизацию При непрерывной кристаллизации кристаллы осаждаются при смешивании двух (или более) растворов, которые непрерывно подают в реакционный аппарат Образующаяся суспензия выводится из аппарата также непрерывно При достижении равновесного состояния пересыщение, скорость образования зародышей и средняя скорость кристаллов становятся постоянными По мере образования зародышей часть их выводится из аппарата Поэтому в готовом продукте будут присутствовать мелкие кристаллы в большом количестве, и чем они крупнее, тем меньше их образуется (рис 5 13, а) Распределение частиц по размерам можно регулировать продолжительностью нахождения их в аппарате (продолжительностью отстоя) Чем больше будет это время, тем более пологой будет кривая [c.265]

В некоторых случаях вакуумной кристаллизации процесс лимитируется не диффузионной стадией (подводом вещества к поверхности растущих кристаллов), а количеством подведенного в аппарат кристаллизующегося вещества, количеством образующихся зародышей или скоростью охлаждения раствора за счет самоиспарения. Примеры такого рода балансовых расчетов многокорпусной непрерывной кристаллизации приводятся в литературе [8, 9]. [c.169]

В коническую колбу было взято 183 г этаноламина со следующими константами d il 1,027, п п 1,4530. При непрерывном перемешивании и охлаждении смесью льда с солью в колбу постепенно добавляли 610 г 18%-ной соляной кислоты. Реакционная смесь оставлялась на ночь, а затем упаривалась до начала кристаллизации раствора, охлаждалась, выпавшие кристаллы отфильтровывались, промывались дважды абсолютным этанолом, а затем перекристаллизовывались из последнего. После сушки над хлористым кальцием кристаллы хлоргидрата этаноламина имели т. пл. 79—80°. [c.277]

Непрерывная кристаллизация из растворов [c.345]

Применяется как периодическая, так и непрерывная кристаллизация. Регулирование гранулометрического состава кристаллов и их качества достигается путем изменения режима кристаллизации, в частности, степени перенасыщения растворов в кристаллизаторе. При использовании непрерывной схемы кристаллизации это достигается регулированием температуры кристаллизации, скорости рециркуляции жидкости и высоты слоя кристаллов при периодическом способе кристаллизации — изменением скорости охлаждения. В литературе имеются указания на применение вакуум-кристаллизаторов с рециркуляцией жидкости [3], однако используются и другие типы кристаллизаторов. [c.107]

Кроме того, в зависимости от способа работы кристаллизация может быть проведена периодически или непрерывно, причем раствор может находиться в покое или в движении. [c.594]

Циклический характер изменения выхода и размеров отбираемой твердой фазы прн непрерывной кристаллизации обусловлен самим процессом зародышеобразования и роста. В частности, небольшое возрастание концентрации раствора, поступающего на кристаллизацию, приводит к заметному увеличению числа новых зародышей, которые затем растут и, обладая большой суммарной поверхностью роста, способствуют значительному уменьшению концентрации раствора. Это приводит, в свою очередь, к уменьшению скорости зародышеобразования до тех пор, пока отбор кристаллов и добавка большого количества кристаллизируемого вещества в поток питания не приведут к следующей волне появления новых зародышей. Таким образом, система генерирует самосохраняющие-ся колебания даже в том случае, когда условия питания остаются неизменными. [c.329]

По окончании ферментации в среде остается 0,5—0,1% сахара и 11 — 14% лактата кальция. Осадок мела и коллоиды отделяют фильтрованием или отстаиванием при 80—90°С. Фильтрат упаривают до концентрации 27—30%, затем охлаждают до 25—30°С и выдерживают в кристаллизаторах 36—48 ч. Кристаллы лактата отцентрифугировывают (выход их составляет 50—55%). Осуществляя кристаллизацию из слабых растворов, удается увеличить выход кристаллов до 95%. В последнее время разработаны приемы непрерывной кристаллизации лактата. [c.146]

Для перекристаллизации в 50 жл воды растворяют при нагревании до кипения около 23 г буры. Горячий раствор фильтруют, собирая фильтрат в конический стакан. При охлаждении насыщенного горячего раствора из него выкристаллизовывается десятиводный гидрат Ма2В40,-ЮНгО. Для ускорения кристаллизации раствор непрерывно перемешивают стеклянной палочкой, В этих условиях бура выделяется из раствора в виде чрезвычайно мелких кристаллов. Наоборот, при медленном охлаждении получаются большие кристаллы, которые почти всегда содержат включения маточного раствора и непригодны для установки нормальности кислоты. [c.330]

Полная взаимная растворимость компонентов как в жидком, так и в твердом состоянии. Этот случай представлен на рис. 13.13, а. Он гораздо проще, чем предыдущий, так как в трехгранной призме мы имеем две поверхности — ликвидус и солидус, отвечающие началу и концу кристаллизации всякого тройного твердого раствора. На гранях изображены двойные диаграммы непрерывных твердых растворов, образованных компонентами. Линии ликвидус и солидус этих диаграмм являются границами пересечения поверхностей ликвидус и солидус с гранями призмы. На концентрационный треугольник могут быть спроектированы изотермы поверхности ликвидус или солидус, или линии одннако- [c.276]

При образовании непрерывных твердых растворов встречаются системы, когда линии ликвидуса и солидуса имеют общую точку касания и проходят через экстремум — минимум или максимум (рис. 143, а, б). Составы, отвечающие экстремальным точкам, имеют на кривой охлаждения нонвариантную остановку, что, казалось бы, противоречит правилу фаз . На самом деле для этих составов в уравнении правила фаз следует учесть дополнительное условие Х1 = Хз, что снижает вариантность системы на единицу. Условно такие системы можно считать однокомпонентными, и тогда С=1+ -Ы—2 = 0. Рассмотренные типы диаграмм состояния являются предельными. Так, диаграмма на рис. 140 представляет идеальный вариант, поскольку абсолютно нерастворимых веществ в природе не существует. С учетом ограниченной растворимости компонентов друг в друге диаграмма состояния эвтектического типа видоизменяется (рис. 144). Отличие ее от рис. 140 состоит в том, что ири охлаждении расплава I из него кристаллизуются не чистые компоненты А и В, а твердые растворы а (твердый раствор В в А) и Р (твердый раствор А в В). Первый выделяется при кристаллизации доэвтектических сплавов, второй — при кристаллизации заэвтек-тических сплавов. Новым фазам (а и р) отвечают геометри- [c.332]

Очевидно, что процесс фирмы Филлипс непрерывной кристаллизации дает определенные преимущества с точки зрения отсутствия включений маточного раствора в полостях внутри кристалла или групп кристаллов. При перемещении кристаллов из охлаждаемой зоны колонны в обогреваемую включения маточного раствора в кристалле будут увеличиваться в результате плавления (растворения) стенок и в конце концов окажутся на поверхности и без труда перейдут в ядро жидкой фазы. Кроме того, при противоточпом методе, в результате последовательного достижения равновесий с прогрессивно обогащающимися растворами по мере продвижения кристалла в слое жидкости изменяющегося состава, удаляется пленка жидкости, адсорбированная на кристаллах. Поэтому процесс кристаллизации в аппарате типа колонны обеспечивает эффективное удаление всех трех типов включений маточного раствора, в то время как при обычном центрифугировании или фильтрации удаляется только жидкость, удерживаемая под действием капиллярных сил. Следовательно, теоретически противоточная очистка в колонне непрерывного действия при работе со смесями, образующими эвтектики, позволяет приблизиться к 100% эффективности единтгчной ступени очистки, что является принципиальным отличием ее от всех других известных процессов. [c.68]

Планомерные исследования по разработке промышленного метода производства кристаллов пьезокварца начались в 30-е годы в Германии. В изотермическом режиме в водных растворах бикарбоната натрия при 60 7о-ном заполнении свободного пространства кристаллизатора при температуре 410°С Р. Наккеном были выращены отдельные кристаллы массой до 5 г. В качестве питающего материала использовалось кварцевое стекло, которое обладало на порядок большей растворимостью по сравнению с кварцем. Вследствие различной растворимости двух сосуществующих фаз диоксида кремния в изотермических условиях раствор оказывался пересыщенным в отношении кварца. Кварцевое стекло растворялось и непрерывно питало раствор, а кристаллическая затравка росла. Однако процесс переноса вещества ограничивался кристаллизацией кварцевого стекла, что привело к необходимости осуществления циклического процесса для замены шихтового материала. Перенос нарастающих кристаллов из опыта в опыт при- [c.4]

Пример 7.5.5.З. Стохастическая модель непрерывной кристаллизации. При непрерывной массовой кристаллизации необходимо учитьшать изменение массы целевого компонента в кристаллизаторе за счет его поступления с исходным раствором и убыли с маточным, а также убыль из системы массы дисперсньгх частиц различных фракций. При этом предполагается, что в аппарате достигается режим идеального смешения по сплошной фазе — раствору. Обозначим через М массу целевого компонента в исходном растворе, через М2 — в растворе кристаллизатора, через М3 — в метастабильном состоянии и через М4 — массу целевого компонента в маточном растворе на выгрузке. Введем также в рассмотрение массы кристаллов различных фракций, поступающих на выфузку. Это связано с тем, что необходимо различать кристаллы одинакового объема, находящиеся в аппарате и на выгрузке. Основное рекуррентное соотношение для М, п) как меры вероятности пребьгеания целевого компонента в том или ином состоянии не изменится. Изменится структура матрицы переходных вероятностей 2, которая записывается с учетом работы проточного кристаллизатора [c.691]

Проблема непрерывной кристаллизации решена для многих веществ в химической и других отраслях промышлен1юсти. Однако существуют еще вещества, для которых (вследствие специфических свойств и особых требования, предъявляемых к качеству кристаллов) проблема непрерывной кристаллизации не решена. Одно из таких веществ — сахароза, которую в кристаллическом виде получают методом массовой кристаллизации из раствора в вакуум-ап-парате. [c.191]

Изучение в лабораторных условиях закономерностей процесса массовой кристаллизации при периодическом режиме его проведения обладает рядом недостатков. Основной из них состоит в том, что в процессе периодической кристаллизации наблюдается изменение условий роста кристаллов в результате понижения температуры раствора. Это значительно усложняет анализ результатов экспериментальных исследовании. В этой связи процесс непрерывной кристаллизации предпочтительнее. Основные взаимосвязи при непрерывной массовой кристаллизации отражает формальная структурная схема (рис. 2.3). В стационарных условиях в аппарате устанавливается некоторая температура ta, которой соответствует равновесная концентрация по целевому компоненту с. Пересыщение П в кристаллизаторе непрерывного действия, создается за счет подачи исходной смеси. Величина П влияет на скорость роста ц 1) и зародыще-образования /, при этом с увеличением П их значения возрастают. Существует обратная связь, заключающаяся в том, что при образовании кристаллических зародышей и за счет роста кристаллов пересыщение П уменьшается. При установившемся режиме величина П остается постоянной, а / и г)(/), в сочетании с гидродинамической обстановкой в аппарате, формируют численную плотность распределения кристаллов по размерам. При работе кристаллизатора полного перемешивания в установившемся режиме концентрация целевого компонента См в жидкости, покидающей аппарат, равна концентрации в объеме аппарата с, то есть См = с. Скорость линейного роста кристаллов, зависящую от П и /, можно представить уравнением (1.75). Затравочные кристаллы в аппарат не подаются. Численная плотность распределения кристаллов по их размерам /(/) определяется уравнением (1.88). [c.83]

Пусть в аппарат непрерывной кристаллизации поступает объемный расход У исходного раствора, не содержащего затравочных кристаллов, В результате удаления некоторого объ-ема растворителя Ур создается постоянное пересыщение П. В единицу времени происходит образование N зародышей кри-тическох о размера Гп, которые растут с линейной скоростью, зависящей от П и текущего радиуса кристалла г. Поступление частиц в группу с размерами г- г- -йг) происходит за счет роста кристаллов, имеющих меньший граничный размер их число в единицу времени равно //(Хр),, Из рассматриваемого интервала размеров в единицу времени за счет вырастания из него выходит Ы кр)г+йг частиц. Некоторая часть кристаллов с размерами в интервале г-ь(г+с/г) покидает аппарат вместе с выгружаемым продуктом. При полном перемешивании суспензии в аппарате это количество составит М р)гУк/У, где У — = Ун—Кр —объемный расход суспензии, выходящей из аппарата У — объем суспензии в аппарате, В стационарном режиме работы плотность распределения кристаллов по размерам в аппарате и на выходе из него неизменна во времени, поэтому количества входящих и выходящих из группы кристаллов должны быть одинаковыми [c.170]

Итак, кристаллизация раствора, отвечающего точке М, изобразится па кривой растворимости криволинейным отрезком Шутп , а на кривой распределения — ПуЩ. В тройных водно-солевых системах с общим ионом и водой в случае образования непрерывного ряда твердых растворов и при отсутствии экстремумов растворимости изменение состава твердого раствора в системе происходит только в одном направлении — от менее растворимой соли к более растворимой, в данном случае — от В к А. [c.297]

При понижении температуры взаимная растворимость компонентов обычно уменьшается и область расслаивания увеличивается. Один из возможных случаев изображен на рис. 105. Кривая KD на этом рисунке ограничивает область расслаивания. Точка К есть верхняя критическая точка (ВКТ). Кривая АМВ является кривой плавления непрерывных твердых растворов, т. е. кривой солидуса (см. гл. VI). Кривые АС и BD — это геометрические места точек начала кристаллизации, т. е. кривые ликвидуса. Области совместного сушествования двух фаз заштрихованы. В области СКВ сосуществуют два жидких раствора. В области A M ж ВВМ сосуществуют твердый раствор и одна зкид1 ая фаза (раствор). [c.480]

В качестве объекта исследования был выбран линейный полиэтилен марлекс-50 молекулярного веса около 51000. Были приготовлены 0,1%- и 1%)-ный растворы его в ксилоле. Кристаллизацию полиэтилена изучали в процессе непрерывной деформации раствора в ротационном вискозиметре при скоростях сдвига от 629 до 9430 секг Рабочий орган прибора образован двумя коаксиальными цилиндрами, как показано на рис. 1. Вращается внутренний цилиндр. В качестве привода использован электродвигатель вращение передается цилиндру через систему сменных шкивов с помощью ременной передачи. Этим способом удается варьировать скорость вращения внутреннего цилиндра в пределах 80—1200 об мин. Изменение вязкости раствора в процессе кристаллизации полиэтилена измеряется [c.89]

Пеннингс и Киль [4] обнаружили, что при кристаллизации полимера из раствора могут образовываться фибриллярные структуры, если в процессе кристаллизации раствор подвергался непрерывному перемешиванию. Высаживающийся полиэтилен собирался на мешалке в виде ваты. При больших увеличениях можно обнаружить, что элементы кристаллической структуры образуют нечто подобное шашлыку , причем макромолекулы в кристаллах находятся в сложенных конформациях с периодичностью порядка 500—1000 А вдоль оси фибриллы. Эксперименты Пеннингса и Киля позволили установить причину образования таких структур, которые и до них неоднократно наблюдали многие исследователи, хотя механизм их формирования оставался непонятным. [c.122]

На примере парной эквимолекулярной смеси, состоящей из и. октадекана и 2-метилгептадекана, показана возможность образования твердого раствора парафинов. Возможность получения серии непрерывных твердых растворов при кристаллизации смесей двух парафинов нормального строения близкого молекулярного веса, например смеси н. генэйкозана ( 21H44) и н. трикозана (С23Н48), отмечалась и другими исследователями [41]. При кристаллизации же парной смеси парафинов нор- [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология