一、降膜结晶器工作原理
降膜结晶器是一种高效的结晶设备,其工作原理基于物料在垂直管内表面形成薄膜,并通过热传递实现结晶。以下是其详细工作过程:
1.物料分布:物料从顶部进入结晶器,通过布液器均匀分布在器壁上,形成一层薄膜。
2.热交换:冷却介质在管壁的另一侧流动,与物料进行热交换,使物料降温并结晶。
3.结晶过程:物料在重力作用下沿管壁向下流动,结晶层在管内壁逐渐生长。随着结晶层厚度的增加,冷却液温度逐渐降低,以补偿热传递的减少和熔体冰点的降低。
4.结晶层生长:结晶层的厚度通常在3到20毫米之间,具体取决于产品要求。
5.产品回收:结晶完成后,结晶层被熔化,产品通过熔化回收,不纯的液体从结晶层中排出。
二、降膜结晶器设备选型
1.物料特性:适用于热敏性物料、高粘度物料以及不易结晶、结垢的物料。
2.操作条件:需要根据物料的初始浓度、蒸发温度和结晶要求选择合适的冷却介质和操作压力。
3.生产规模:结晶器的尺寸和管长根据生产规模而定,常见的管长为12米,内径为50-75毫米。
三、降膜结晶器应用领域
1.化工行业:用于纯化和提纯各种有机和无机化合物,如苯甲酸、双酚A、碳酸等。
2.制药行业:适用于热敏性药物的结晶过程,确保产品质量和纯度。
3.食品工业:用于果汁浓缩等过程,能够有效保留营养成分和风味物质。
4.环保领域:处理高盐废水,实现废水的零排放和资源回收。
5.高端化工材料:如电子级碳酸乙烯酯(EC)的提纯,已实现产业化应用。
降膜结晶器因其高效、节能和适应性强的特点,成为工业生产中处理热敏性物料和高能耗结晶过程的理想选择。