1 冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶法基本上不去除溶劑,溶液的過(guò)飽和度系借助冷卻獲得,故適用于溶解度隨溫度降低而顯著下降的物系,如KNO3、NaNO3、MgSO4等。
冷卻的方法可分為自然冷卻、間壁冷卻或直接接觸冷卻3種。自然冷卻是使溶液在大氣中冷卻而結(jié)晶,其設(shè)備構(gòu)造及操作均較簡(jiǎn)單,但由于冷卻緩慢,生產(chǎn)能力低,不易控制產(chǎn)品質(zhì)量,在較大規(guī)模的生產(chǎn)中已不被采用。間壁冷卻是廣泛應(yīng)用的工業(yè)結(jié)晶方法,與其他結(jié)晶方法相比所消耗的能量較少,但由于冷卻傳熱面上常有晶體析出(晶垢),使傳熱系數(shù)下降,冷卻傳熱速率較低,甚至影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行,故一般多用在產(chǎn)量較小的場(chǎng)合,或生產(chǎn)規(guī)模雖較大但用其他結(jié)晶方法不經(jīng)濟(jì)的場(chǎng)合。直接接觸冷卻法是以空氣或與溶液不互溶的碳?xì)浠衔锘驅(qū)S玫囊簯B(tài)物質(zhì)為冷卻劑與溶液直接接觸而冷卻,冷卻劑在冷卻過(guò)程中則被汽化的方法。直接接觸冷卻法有效地克服了間壁冷卻的缺點(diǎn),傳熱效率高,沒(méi)有晶垢問(wèn)題,但設(shè)備體積較大。
2 蒸發(fā)結(jié)晶
蒸發(fā)結(jié)晶是使溶液在常壓(沸點(diǎn)溫度下)或減壓(低于正常沸點(diǎn))下蒸發(fā),部分溶劑汽化,從而獲得過(guò)飽和溶液。此法主要適用于溶解度隨溫度的降低而變化不大的物系或具有逆溶解度變化的物系,如N9C1及無(wú)水硫酸鈉等。蒸發(fā)結(jié)晶法消耗的熱能最多,加熱面的結(jié)垢問(wèn)題也會(huì)使操作遇到困難,故除了對(duì)以上兩類(lèi)物系外,其他場(chǎng)合一般不采用。
3 真空冷卻結(jié)晶
真空冷卻結(jié)晶是使溶液在較高真空度下絕熱蒸發(fā),一部分溶劑被除去,溶液則因?yàn)槿軇┢瘞ё吡艘徊糠譂摕岫档土藴囟?。此法?shí)質(zhì)上是冷卻與蒸發(fā)兩種效應(yīng)聯(lián)合來(lái)產(chǎn)生過(guò)飽和度,適用于具有中等溶解度物系的結(jié)晶,如KCl、MgBr2等。該法所用的主體設(shè)備較簡(jiǎn)單,操作穩(wěn)定。最突出之處是器內(nèi)無(wú)換熱面,因而不存在晶垢妨礙傳熱而需經(jīng)常清洗的問(wèn)題,且設(shè)備的防腐蝕問(wèn)題也比較容易解決,操作人員的勞動(dòng)條件好,勞動(dòng)生產(chǎn)率高,是大規(guī)模生產(chǎn)中首先考慮采用的結(jié)晶方法。