Что такое кристаллизатор?

Что такое кристаллизатор?

Кристаллизация — это процесс образования твердых кристаллов из жидкости или газа. Это давно используемый метод, особенно в производстве соли и фармацевтической промышленности.

Растворимость растворенного вещества в растворителе зависит от температуры. При насыщении растворенное вещество максимально растворимо. Охлаждение, испарение, изменение растворителя и реакции могут снизить растворимость, в результате чего некоторые растворенные вещества выпадают в осадок в виде кристаллов.

Применение кристаллизаторов

Кристаллизаторы производят различные формы кристаллов, с двумя распространенными типами:

• Тип кристалла Oslo: Разделяет испарение растворителя и рост кристаллов, используя внешнее тепло в испарительной части для осаждения кристаллов. Его преимуществом является меньшее разрушение кристаллов в секции роста из-за отсутствия циркуляции насосом. Однако он требует большего оборудования из-за необходимости в более низкой концентрации раствора. Пример: производство цианида натрия, используемого при гальванопокрытии.
• Тип перевернутого конуса: Использует перевернутый конус для разделения растворителей, используя более медленную скорость осаждения более крупных кристаллов. Этот метод производит кристаллы с различными размерами зерен. Пример: производство квасцов, используемых в качестве пищевой добавки.

Принципы кристаллизаторов

Кристаллизация включает в себя образование и рост зародышей кристаллов:

• Образование зародышей кристаллов:При изменении давления и температуры твердая фаза может быть более энергетически стабильной, чем жидкая или газовая фазы. Эта стабильность приводит к образованию зародышей кристаллов наноразмеров. Первичное зародышеобразование происходит спонтанно из раствора, тогда как вторичное зародышеобразование происходит, когда зародыш отделяется от более крупного кристалла из-за приложенной силы. Первичное зародышеобразование распространено в лабораторных условиях, тогда как вторичное зародышеобразование распространено в промышленных процессах.
• Рост кристаллов:Происходит, когда атомы и молекулы прикрепляются к поверхности кристаллического ядра. Поверхность кристалла имеет ступени, где атомы и молекулы объединяются в перегибы, что приводит к утолщению и росту кристаллического слоя. Этот процесс сложен и еще не полностью изучен.