熔融悬浮结晶分离原理
日期:2020-07-17 来源:
与精馏过程所需相变(L / V)潜热相比,熔融结晶(S / L)具有更低能耗的优点。在晶体缓慢生长的条件下,共晶体系中所形成的晶体纯度是很高的。
图1显示了典型的二元共晶体系。浓度为XF的原料降温并在温度为TF时开始形成晶体,这些晶体为纯品B。进一步冷却会形成更多纯的晶体B,残留母液中A的浓度会变大。当温度继续下降至TC时,理论晶体浓度等于(xF – xL) / (1-xL)。纯B将不断形成,直到温度降低到共晶温度TE,代表了熔融结晶过程浓度与温度的极限。采用悬浮熔融结晶的工艺形成纯的晶体,该工艺具有更大传质传热表面积的优势。另外,与层式结晶不同的是,悬浮熔融结晶技术是连续化的工艺,不需要晶体在冷却表面结成晶体层(不需要再降温升温发汗的过程)该项技术中可以在单级结晶步骤中实现最高的产品纯化。产品需要与母液中的杂质完全分离,分离过程是在洗涤塔内完成的,在数厘米的固体床层深度内,用纯熔融的产品逆流洗涤,实现了完全分离。结晶床层与洗涤液充分有效接触,并拥有足够的时间在床层内使洗涤液重结晶,从而(1)除去晶体表面的杂质,并且(2)避免了产品在过量的洗涤液中损失。在某些情况下,特定杂质会与目标产物一起结晶(共结晶)。