如何選擇結(jié)晶器——溫州貝諾給用戶的建議

選擇結(jié)晶器時(shí)，要全面考慮許多因素，例如：所處理物系的性質(zhì)，希望晶體產(chǎn)品的粒度及粒度分布范圍，生產(chǎn)能力的大小，設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)，等等?？梢妴栴}比較復(fù)雜，沒有簡單的規(guī)則可循，在很大程度上要憑實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。下述一般性原則只能供參考之用。

物系的溶解度與溫度之間的關(guān)系是選擇結(jié)晶器時(shí)首先要考慮的重要因素。要結(jié)晶的物質(zhì)不外乎兩大類：***類是溫度降低時(shí)溶質(zhì)的溶解度下降幅度大，第二類是溫度降低時(shí)溶質(zhì)的溶解度下降幅度很小或者具有一個(gè)逆溶解度。對于第二類溶質(zhì)，通常須用蒸發(fā)式結(jié)晶器，雖然對某些具體物質(zhì)可用鹽析式結(jié)晶器。對于***類溶質(zhì)，則可選用冷卻式結(jié)晶器或真空式結(jié)晶器。

結(jié)晶產(chǎn)品的形狀、粒度及粒度范圍對結(jié)晶器的選擇有重要影響。要想生產(chǎn)顆粒較大而且均勻的晶體，可選用具有粒度分級作用的或產(chǎn)品分級排出的混合型結(jié)晶器。這類結(jié)晶器生產(chǎn)的晶體也便于后處理，即過濾、洗滌、干燥等后續(xù)操作比較容易，***后獲得的結(jié)晶產(chǎn)品也較純。

但值得指出，人們對結(jié)晶產(chǎn)品的粒度要求曾發(fā)生過急劇的變化。很早以前，人們曾錯(cuò)誤地認(rèn)為粒度小的晶體要純凈些，所以要求產(chǎn)品有盡可能小的粒度。后來，人們又轉(zhuǎn)而認(rèn)為結(jié)晶產(chǎn)品粒度愈大愈好，把粒度大小視為產(chǎn)品質(zhì)量等級的標(biāo)志。大粒度的晶體產(chǎn)品雖然確有質(zhì)量高、外觀好、容易與母液分離、洗滌方便等許多優(yōu)點(diǎn)，但是生產(chǎn)這種大粒度的產(chǎn)品要顯著地增大設(shè)備投資及生產(chǎn)成本，而用戶往往不愿為這種產(chǎn)品付出高昂的代價(jià)。此外，在有些情況下，粒度較大的產(chǎn)品由于溶解速度較慢，對用戶反而不便。所以現(xiàn)代的趨勢是采取一種折衷的辦法，即生產(chǎn)具有適宜粒度的晶體產(chǎn)品，使它的粒度足以保證產(chǎn)品的質(zhì)量（包括純度及儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)刃阅埽瑫r(shí)又能用尺寸不過大的設(shè)備，以預(yù)期的速率生產(chǎn)出來。既然不需刻意追求粗大顆粒的晶體產(chǎn)品，所以某些結(jié)晶器（例如敞槽式、搖籃式及長槽攪拌式）現(xiàn)已漸被淘汰。

使用粒度分級型結(jié)晶器（例如Oslo）的熱潮也已過去，只有在日本為例外，但他們所使用的是一種改進(jìn)的型式，即“大同”型。作為粒度分級結(jié)晶器，必須采用母液循環(huán)式操作，因而生產(chǎn)能力較低。如需提高生產(chǎn)能力，必須采用晶漿循環(huán)式操作，但這樣一來又不能算是粒度分級型了。由于粒度分級型結(jié)晶器僅能適用于為數(shù)不多的物系，且能夠連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間也較短，所以在大多數(shù)情況下，它已為某種型式的帶有攪拌的晶漿內(nèi)循環(huán)結(jié)晶器所取代。因此，就目前的趨勢來看，DTB、DP及Messo型結(jié)晶器有其廣闊的前途。

費(fèi)用和占地大小也是需要考慮的重要因素。一般來說，連續(xù)操作的結(jié)晶器要比分批操作的經(jīng)濟(jì)些，尤其產(chǎn)率大時(shí)事這樣。如果生產(chǎn)速率大于1(t/d),用連續(xù)操作較好。蒸發(fā)式和真空式結(jié)晶器需要相當(dāng)大的頂部空間，但在同樣產(chǎn)量下，他們所占地面要比冷卻臥式結(jié)晶器小得多。

有些簡單的冷卻式結(jié)晶器，尤其敞槽式的，造價(jià)比較便宜，但冷卻式機(jī)械結(jié)晶器（例如長槽攪拌式）的造價(jià)卻相當(dāng)高，他們的維修費(fèi)也相當(dāng)可觀。另一方面，機(jī)械結(jié)晶器不需要昂貴的產(chǎn)生真空的設(shè)備。冷卻式結(jié)晶器的另一缺點(diǎn)是他們的傳熱表面與溶液接觸的一面往往有晶體聚結(jié)成晶疤，與冷卻水接觸的一面又容易有水垢沉淀，其結(jié)果是既降低冷卻效率又增加除疤除垢的麻煩。這類麻煩問題在蒸發(fā)式結(jié)晶器中也會(huì)遇到。至于真空式結(jié)晶器，他們沒有換熱表面，所以沒有這類麻煩，但他們不適用于沸點(diǎn)升高得很多的溶液，例如燒堿溶液的結(jié)晶。

近些年來更新型的結(jié)晶器很少出現(xiàn)，這是因?yàn)橹圃鞆S及用戶已經(jīng)對某些型式的結(jié)晶器積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)及定量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，而對于他們所部熟悉的型式則不敢貿(mào)然采用。此外，作為一個(gè)新型設(shè)備，人們需求它能作為系列產(chǎn)品制造，能適用于不同物系，并能比已有的型式在性能上有明顯的提高。所以，對設(shè)計(jì)者說來，除非十分必要，否則開發(fā)更新型的結(jié)晶器并不一定是一條可取的途經(jīng)。有人甚至認(rèn)為，設(shè)計(jì)人員沒有必要針對特定物系去選擇結(jié)晶器的***佳型式，而只須就自己比較熟悉的結(jié)晶器型式去確定能夠生產(chǎn)合格產(chǎn)品的操作條件。結(jié)晶器的制造廠往往只對一種或少數(shù)幾種結(jié)晶器有較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，而設(shè)計(jì)人員更是如此，所以可供選擇的余地就更有限了。