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盐化工生产中的结晶类型及特点

2020-01-14郭嘉祥

化工设计通讯 2020年6期
关键词:溶解度结晶降温

郭嘉祥

(潍坊盐业公司,山东潍坊 261000)

在目前发展的阶段中,我国的经济水平不断发展,而且科学技术也在不断地更新,在这种发展背景下,任何事物的发展都会受到很大程度的影响和改良。化工行业是目前社会发展过程中最为重要也是最为核心的组成部分,在实际应用以及发展的过程中都发挥着非常重要的作用。盐化工产业就是化工行业中最为核心的重要内容,它的主要生产方式就是结晶。而且作为我国经济发展中最为重要的组成,它发挥着非常重要的作用,所以盐化工生产过程中的结晶类型以及结晶特点应该进行不断的研究和深入。

1 冷却结晶

冷却结晶就是通过不断地降低溶液的温度来达到结晶不断析出的目的,在进行冷却的过程中,一部分溶液经常会出现一些过饱和的现象,这样就导致了晶体不断的析出。这种方法在进行应用的过程中,一般都不会对溶剂进行去除,主要是通过冷却等一系列物理方法来降温,促使反应的溶液达到不断的饱和。针对主要的处理措施这种方法在应用的过程中往往会具有比较多的限制,而且他也只是用在一些溶解度随着温度的降低而不断降低的溶液,而且这种溶液析出的程度也比较明显,然而在实际应用的过程中,冷却结晶还分为两种不同的形式,一种是自然冷却,第二种是间壁冷却。

1.1 自然冷却

自然冷却的方法其实在实际应用的过程中,一般不会对相关得溶液应用任何一种人工处理的方法,或者是机械处理的方法,主要就是因为溶液在自然状态下进行冷却,达到了结晶不断系出的木底,然而这种结晶析出的方法在我国目前生产的过程中应用的也是比较广泛的。因为一些分布在我国北方,在盐厂由于它本身所具有的地理位置,还有实际的气候条件都是十分有利的,所以在实际生产的过程中我们就会利用原料来对需要的氯化钾进行不断地制取,这主要是因为相关的物质在常温的环境下其实就是不饱和的,但是随着温度不断的降低,实际作用过程中的相关物质本身的溶解度就会不断的。下降,然而这种溶解度如果下降到了一定温度时就会将原来不饱和的溶液变成饱和溶液,这样结晶就能够顺利地析出。这种方法在实际应用的过程中,会对人力和物力各个方面进行不断的节约,也是一种非常有效的工业生产方法。

1.2 间壁冷却结晶

这种方法在实际进行化工生产的过程中,也是一种应用比较广泛的结晶方法,在实际进行盐化工生产时,这种间壁冷却结晶也是比较普及的。因为这种捷径方法,在实际应用的过程中,会对相关能量的问题进行有效的研究和应用,而且在进行冷却的过程中经常会有配套的外冷器而进行传递。这种结晶的方法在实际采纳的过程中经常会在相关冷却的表面上出现一定的晶垢或者是晶疤。但是这些物质都在一定程度上将这种方法所具有的冷却和结晶的效果不断的降低,所以在实际应用的过程中,我们应该对射被表面所存在的相关晶垢进行有效地清除。

2 蒸发结晶

蒸发结晶在一定程度上就是要对溶液中一部分进行结晶的过程。在实际操作的过程中,这种方法的主要应用措施就是将溶液的压强进行适当的调整的蒸发原理再对晶体进行析出。因为在进行处理的过程中溶剂各有不同,所以在长牙或者是简样带条件下就会将溶液的浓度进行进一步的缩减,达到最合适的状态,这种方法在实际应用的过程中只是适合在一些溶解度随着温度不断降低,但是实际发生变化不大的溶液或者是在应用过程中经常会出现一些比较明显的逆溶解度的溶液。在实际生产的过程中,我们经常会采用对卢法来对氯化钾进行实际生产,然而其中相关的蒸发环节的主要目的就是利用这种方法来对溶液中的水分进行有效的去除,这样才能够不断地提升氯化钾本身的浓度。所以溶液中氯化钠等各种物质的实际浓度得到进一步的提升,就能够析出晶体。

蒸发结晶的原理就是蒸发溶剂使溶液由不饱和的状态转变为饱和状态,并且继续蒸发,过剩的溶质就会以晶体的状态析出,这种方法就叫作蒸发结晶。在进行蒸发结晶时,我们可以对溶解度曲线进行观察,溶解度随着温度不断升高而出现明显的升高时,这个溶质就叫作陡升型,反之就叫作缓升型。当陡升型的溶液中混有缓升型溶液时,如果想要分离出陡升型物质,就可以用降温结晶的方法来进行分离。如果要分离出缓升型的溶质,我们就可以用蒸发结晶的方法,也就是说蒸发结晶更加适合于溶解度随温度变化不大的物质,比如说氯化钠。硝酸钾本身就属于陡升型的溶质,氯化钠属于缓升型,所以我们可以用蒸发结晶来对氯化钠进行分离,也可以用降温结晶的方法分离出硝酸钾。在进行蒸发结晶时,我们需要不断用玻璃棒来对液体进行搅拌,防止出现受热不均匀的情况以及液体飞溅的现象。我们如果看到在实验过程中出现了大量固体地系出并且仅剩少量的液体时,我们就需要停止加热,利用余热将液体蒸干和过滤。与蒸发相伴随的往往都会有过滤的步骤。针对过滤的方法经常会用到几种。首先是利用常压过滤。但是在进行常压过滤时需要注意的问题就是在绿纸进行折叠时,需要尽量绕滤纸与玻璃漏斗的内壁贴近,这样才能够形成连续的水珠,并且使过滤速度不断加快。在一般进行过滤时,与速度慢的区别还不够明显,但是如果要求用热过滤就会产生比较明显的区别。第二种就是减压过滤。在进行操作时对滤纸的选择要是中当抽滤瓶与循环真空泵连接好之后要用洗瓶将滤纸周围润湿,之后再有将过滤的产品移到容器中。

3 真空冷却结晶

真空冷却结晶的方法其实主要是在真空的情况下进行蒸发。在进行进一步生产时,要让溶液能够具有更加优良的绝热,或者是冷却的基本以及特殊的性质,这样才能够达到结晶的主要目的。操作的主要原理就是要将具有一定温度并且浓度较高的溶液送入到绝热保温的密闭结晶容器中,而且容器中应该保持较高程度的真空。这样由于相映的溶液沸点比原料的温度要低,所以溶液就会被蒸发而绝热冷却到与容器内压强相对应的平衡温度。实际上溶液通过蒸发浓缩以及冷却结晶这两种效果来达到过饱和的状态。

4 降温结晶

降温结晶,也称蒸发浓缩冷却结晶。在进行降温结晶时,首先要对溶液进行加热,将溶剂蒸发成饱和溶液之后,再降低热饱和溶液的浓度,那么溶液中的一些物质,如果其溶解度随温度变化比较大就会以晶体的状态析出。因为在进行降温结晶时,溶液的状态一般都是饱和状态,所以与晶体相伴随的经常会有过滤环节。降温结晶的原理就是利用温度不断降低物质的溶解度出现明显减小。溶液达到饱和之后,多余的不能溶解的溶质就会析出。

5 结束语

综上所述,随着我国科学技术以及经济水平的不断发展,我国化工行业的发展进程也在不断的加快,并且在目前发展阶段中,由于社会发展的需求越来越高,所以对于盐化工结晶的类型以及结晶的特点也都应该进行不断的研究。而且相关的研究人员也应该发挥自身所具有的作用,这样才能够不断地促进企业以及行业的发展。任何事物在发展的过程中都会伴随着问题的不断产生,这也是盐化工生产过程中必须要进行思考的一个问题。这篇文章研究的主要内容也是对众多的盐化工生产结晶的类型进行了简要的论述,从而立足于众多结晶类型的基础之上。相关的研究方案以及科学技术需要进行进一步的发挥自身所具有的作用,这样才能够进一步促进盐化工行业的进一步发展以及化工行业进一步提升。

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