技術(shù)原理
通過抽真空的方式對(duì)物料進(jìn)行降溫結(jié)晶是工業(yè)連續(xù)結(jié)晶器應(yīng)該優(yōu)先選擇的降溫方式。真空冷卻連續(xù)結(jié)晶器藝既可通過OSLO結(jié)晶器實(shí)現(xiàn),也可采用DTB結(jié)晶器實(shí)現(xiàn),這取決于我們結(jié)晶目的和具體產(chǎn)品的結(jié)晶特性。
溶液在負(fù)壓條件下具有較低的沸點(diǎn),溶液沸點(diǎn)隨真空度的升高而降低,這和水在高原地區(qū)無法“燒開”到100℃的原理一致。高溫溶液投入到負(fù)壓OSLO連續(xù)結(jié)晶器中時(shí),因沸點(diǎn)的降低會(huì)引發(fā)溶液的劇烈沸騰并閃發(fā)出水蒸氣,即使很少量的水發(fā)生汽化也可帶走可觀熱量從而使結(jié)晶溶液溫度快速降低,溶液溫度降低所能達(dá)到的極值取決于我們所能達(dá)到的OSLO連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)的真空度。
OSLO真空連續(xù)結(jié)晶器通過真空閃蒸的方式移走熱量,溶液在閃發(fā)室和結(jié)晶器間大流量循環(huán)換熱,溶液在閃發(fā)室移出熱量變成過飽和溶液,在結(jié)晶器內(nèi)釋放過飽和并培養(yǎng)晶體長大。
OSLO連續(xù)結(jié)晶器的真空環(huán)境通過低溫冷凝器和真空泵實(shí)現(xiàn),也可以通過大流量真空機(jī)組直抽增壓后冷凝實(shí)現(xiàn),如此可以獲得更低的結(jié)晶溫度。
結(jié)晶器內(nèi)實(shí)現(xiàn)顆粒懸浮、分級(jí)是OSLO連續(xù)結(jié)晶器的典型特征。OSLO結(jié)晶器可實(shí)現(xiàn)較低的成核速率,晶體在懸浮狀態(tài)下持續(xù)生長,得到大粒徑產(chǎn)品。
OSLO結(jié)晶器通常設(shè)計(jì)為可澄清結(jié)構(gòu),通過把澄清母液連續(xù)送至閃發(fā)室降溫以獲得過飽和濃度,然后送回固體懸浮床層,在過飽和溶液穿過床層的過程中,過飽和逐漸消除,晶體逐步長大。
結(jié)晶過程中利用真空系統(tǒng)降溫的優(yōu)勢(shì)非常顯著:OSLO連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)內(nèi)所有熱量的移除借助水的沸騰汽化,無物理換熱面,不用考慮堵塞問題,系統(tǒng)穩(wěn)定性極大增強(qiáng),同時(shí)結(jié)晶系統(tǒng)得到簡化,減少了連續(xù)結(jié)晶設(shè)計(jì)過程中的諸多掣肘因素,使得所投入的設(shè)備資源盡可能的向培養(yǎng)晶體粒度方向傾斜。
工藝特點(diǎn)
真空OSLO連續(xù)結(jié)晶器無換熱面,無結(jié)垢堵管顧慮。
連續(xù)結(jié)晶裝置占地小,可室外安裝,無物料換熱器,投資低。
晶體生長環(huán)境溫和,調(diào)控余量大。
結(jié)晶系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行,連續(xù)進(jìn)料,連續(xù)出料
自動(dòng)化程度高,勞動(dòng)強(qiáng)度低
比冷卻型OSLO連續(xù)結(jié)晶器更易培養(yǎng)大顆粒
應(yīng)用范圍
晶體顆粒度較好,母液粘度較低的可通過真空達(dá)到目標(biāo)結(jié)晶溫度的場(chǎng)合,如:十水硫酸鈉(芒硝)、硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸銅、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、氯化銨、氯化鈷、、硝酸鈉磷酸三鈉...