一、降膜結晶器工作原理
降膜結晶器是一種高效的結晶設備,其工作原理基于物料在垂直管內表面形成薄膜,并通過熱傳遞實現結晶。以下是其詳細工作過程:
1.物料分布:物料從頂部進入結晶器,通過布液器均勻分布在器壁上,形成一層薄膜。
2.熱交換:冷卻介質在管壁的另一側流動,與物料進行熱交換,使物料降溫并結晶。
3.結晶過程:物料在重力作用下沿管壁向下流動,結晶層在管內壁逐漸生長。隨著結晶層厚度的增加,冷卻液溫度逐漸降低,以補償熱傳遞的減少和熔體冰點的降低。
4.結晶層生長:結晶層的厚度通常在3到20毫米之間,具體取決于產品要求。
5.產品回收:結晶完成后,結晶層被熔化,產品通過熔化回收,不純的液體從結晶層中排出。
二、降膜結晶器設備選型
1.物料特性:適用于熱敏性物料、高粘度物料以及不易結晶、結垢的物料。
2.操作條件:需要根據物料的初始濃度、蒸發溫度和結晶要求選擇合適的冷卻介質和操作壓力。
3.生產規模:結晶器的尺寸和管長根據生產規模而定,常見的管長為12米,內徑為50-75毫米。
三、降膜結晶器應用領域
1.化工行業:用于純化和提純各種有機和無機化合物,如苯甲酸、雙酚A、碳酸等。
2.制藥行業:適用于熱敏性藥物的結晶過程,確保產品質量和純度。
3.食品工業:用于果汁濃縮等過程,能夠有效保留營養成分和風味物質。
4.環保領域:處理高鹽廢水,實現廢水的零排放和資源回收。
5.高端化工材料:如電子級碳酸乙烯酯(EC)的提純,已實現產業化應用。
降膜結晶器因其高效、節能和適應性強的特點,成為工業生產中處理熱敏性物料和高能耗結晶過程的理想選擇。