熔融結晶
熔融結晶是一種新型的化工分離技術,廣泛應用于化工中間體、醫藥中間體、生化制品的精制提純。
原理:
熔融結晶包括結晶和發汗兩個過程:
結晶過程是熔融液的溫度在逐漸下降的過程中,某組分在熔融液中處于過飽和狀態,開始成核,并逐漸增長為晶體;如下相圖中Z'Z線對應組成下Z'向O變化的過程。
熔融液結晶后,晶體在結晶器壁上析出,晶體的表面和內部還包藏有部分雜質,所以要對結晶后的粗晶體進行提純。發汗是將含有雜質的結晶,緩慢升高溫度到接近熔點(平衡溫度)附近,含雜質較多的局部晶層熔點較低,首先熔化而從晶體內部滲出的現象,它是建立在傳熱、傳質和固液相平衡理論基礎之上的操作過程。對于層結晶,隨著發汗時間的延長,晶層內的雜質包藏體熔點低,會首先熔化而向溫度較高的方向移動;由于晶層內包藏體中雜質的濃度梯度和溫度梯度,使得雜質向晶層外擴散,因而提高了晶層的純度。
熔融結晶適用對象:
① 希望得到高純度的產品。
② 希望在純化過程中降低成本,避免環境污染。
③ 希望在較低溫下進行純化以避免分解或聚合。
熔融結晶優點:① 能耗低,僅為精餾分離的10~30%。② 應用范圍廣。③ 環境友好,無需加入溶劑等。④ 低溫操作。⑤ 設備體積小,投資低。⑥ 產品以熔融液態排出,無需分離干燥等。