相對(duì)于其它熱分離單元操作,熔融結(jié)晶具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、 高選擇性 2、低能耗 3、操作溫度低 4、無(wú)溶劑 5、無(wú)廢液 6、無(wú)氣相
熔融結(jié)晶與精餾相比較,具有操作溫度低、所需能耗小(液體變成固體所釋放結(jié)晶熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于液體變成氣體所需要要的汽化熱,一般情況下結(jié)晶熱大約為汽化熱的1/5)等突出優(yōu)點(diǎn)。操作溫度低尤其利于分離熱敏性物質(zhì)。除以上兩點(diǎn)外,第三點(diǎn)就是可以利用工廠里其它操作單元所產(chǎn)生的廢熱。這是因?yàn)椋F(xiàn)有的大部分有機(jī)化合物的熔點(diǎn)都在工廠廢熱溫度范圍內(nèi)。據(jù)Ulrich,Lu, Glade[i]對(duì)1999年Merck產(chǎn)品目錄中的4773中有機(jī)物進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)71%以上的物質(zhì)熔點(diǎn)在0℃和200℃之間。超過(guò)86%的物質(zhì)熔點(diǎn)在0℃和300℃之間。
熔融結(jié)晶與溶液結(jié)晶相比較,由于沒(méi)有添加新的溶劑,所以避免了溶劑的后處理過(guò)程,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)往往可以彌補(bǔ)熔融結(jié)晶的其它缺點(diǎn)。
熔融結(jié)晶處理的是液態(tài)物質(zhì),液態(tài)相對(duì)于氣態(tài)而言,所需要的體積小,所用設(shè)備體積小,投資少。當(dāng)然,如果熔融結(jié)晶需要更長(zhǎng)的停留時(shí)間時(shí),則這點(diǎn)優(yōu)勢(shì)就不明顯了。
熔融結(jié)晶過(guò)程沒(méi)有氣體產(chǎn)生,泄露易于控制。而且整個(gè)設(shè)備可密閉,更有利于環(huán)境安全。
熔融結(jié)晶不需要添加任何物質(zhì),所以沒(méi)有廢液和其它化學(xué)物質(zhì)(溶劑)產(chǎn)生。要知道,溶劑回收的成本往往占整個(gè)結(jié)晶成本的大部分。
對(duì)于非固體溶液型體系,從理論上來(lái)說(shuō),結(jié)晶過(guò)程具有非常高的選擇性和可以高達(dá)100%的產(chǎn)品純度。
熔融結(jié)晶的缺點(diǎn):結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)相對(duì)精餾塔來(lái)說(shuō),略復(fù)雜。需要發(fā)汗、洗滌等步驟。過(guò)程較復(fù)雜,過(guò)程的連續(xù)化較困難。