А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Одержуваний кристал
Отримувані кристали мають цілком окреслених форм, але м'які і залишають наприклад кольорову лінію на папері.
Отримувані кристали в більшості випадків не бувають ідеально чистими. Навіть якщо не відбувається утворення подвійних солей або твердих розчинів, то застосуй впроваджуються в кристалічну решітку шляхом їх фізичної адсорбції на гранях. Крім того, продукт забруднюється залишками маточного розчину на поверхні кристалів після фільтрації. Матковий розчин з поверхні видаляється промиванням; від інших домішок можна звільнитися тільки шляхом багаторазового перекристалізації. Кілька робіт[139-143]присвячено принципового вирішення проблеми дробової і фракційної кристалізації і апаратури для неї. Однак це питання виходить за рамки цієї книги.
Отримувані кристали мають однорідні за розмірами отвору діаметром здебільшого від 3 до 13А н активно сорбують молекули (особливо - полярні), крторие можуть в ці отвори увійти. Подібне ж відмінність при великих розмірах отворів проявляється і по відношенню до складних молекул.
Розмір одержуваних кристалів можна регулювати частковим видаленням дрібниці, що рівносильно зменшення швидкості утворення центрів кристалізації. З цією метою найбільш дрібні кристали з верхньої зони зваженого шару разом з розчином виводяться в відстійник 5 (див. Рис. 82), звідки освітлений розчин по трубопроводу 4 повертається в циркуляційний контур, а мелкокристаллический осад виводиться через штуцер 18 в якості побічного продукту або надходить на розчинення.
Розмір одержуваних кристалів залежить від співвідношення між швидкістю утворення зародків і швидкістю росту кристалів. Якщо швидкість утворення зародків відносно велика, з'являється безліч дрібних кристалів. При малої її швидкості зняття пересичення йде в основному за рахунок зростання порівняно невеликого числа утворилися спочатку зародків, які перетворюються в великі кристали.
Розмір одержуваних кристалів залежить від співвідношення між швидкістю появи зародків і швидкістю росту кристалів. Якщо швидкість виникнення зародків відносно велика, утворюється безліч дрібних кристалів. При малої її швидкості зняття пересичення йде в основному за рахунок зростання невеликої кількості утворилися спочатку зародків, які перетворюються в великі кристали.
Розмір одержуваних кристалів залежить від співвідношення між швидкістю утворення зародків і швидкістю росту кристалів. Якщо швидкість утворення зародків відносно велика, утворюється безліч дрібних кристалів. При малої її швидкості зняття пересичення йде в основному за рахунок зростання невеликої кількості утворилися спочатку зародків, які перетворюються в великі кристали.
Розмір одержуваних кристалів залежить від співвідношення: між швидкістю утворення зародків і швидкістю росту кристалів. якщо швидкість освіти зародків відносно велика, утворюється безліч дрібних кристалів. У міру зниження швидкості утворення зародків підвищується частка великих кристалів. Великі кристали легше фільтруються, відстоюються, промиваються, менше містять вологи, легше висушуються. Зростання кристалів відбувається в результаті дифузії речовини з основної маси розчину до поверхно-сти зростаючого кристала з подальшим включенням структурних частинок розчиненої речовини в кристалічну решітку. Механізм цього процесу ще остаточно не встановлено.
Розмір одержуваних кристалів муллита залежить від складу вихідної шихти.
Розмір одержуваних кристалів залізного купоросу залежить від умов кристалізації.
Розташування кубооктаедра, характерне для штучного молекулярного сита типу А. Після промивання одержувані кристали проходять через фільтр-прес. Коржик кристалів потім сушиться, розмелюють, змішуючись одночасно зі сполучною порошком глини, і таблетованими-ється. Таблетки після сушки направляються в прокалочную піч, в якій в результаті втрати гідратаціонной води в них утворюються пори однакового розміру. Цеоліт жадібно поглинають молекули адсорбованих речовин.
На розмір одержуваних кристалів істотно впливає і режим руху розчину по контуру випарного апарату.
Для відділення одержуваних кристалів, а також і взагалі будь-яких твердих тіл від рідких, вдаються до фільтрування, яке виконується, зазвичай, за допомогою простих конічних скляних воронок. Але в тих випадках, коли або хочуть прискорити процес, або рідина погано відділяється від осаду, користуються або порцеляновій продірявленій платівкою, яку вкладають, в звичайну воронку, як показано на рис. 2 або порцеляновій бухнеровской лійкою, подібна до простої лійкою, тільки дно у неї продирявлено. Платівку чи, або дно бухнеровской воронки покривають кружком фільтрувального паперу, а кінець воронки за допомогою каучукової пробки вставляють в горло колби для відсмоктування. Ця остання робиться, зазвичай, з товстого скла і має відвідну трубку (рис. 2), яка з'єднується з водоструминним або іншим насосом, розріджує повітря всередині колби, зазвичай, до 8 - 15 мм. В результаті розрідження рідина в більшості випадків починає добре фільтруватися.
Технологічна схема вакуум-кристалізатора Кристал, використовуваного для отримання карбаміду. | Технологічна схема двоступеневого вакуум-кристалізатора Кристал для кристалізації бензойної кислоти з водного розчину.
В результаті розмір одержуваних кристалів зменшиться. Досвід показує, що в таких кристалізаторах найбільші кристали утворюються при мінімальному вмісті дрібної солі, що циркулює разом з маточним розчином.
Розміри і форма одержуваних кристалів сильно впливають на фізичні властивості готового продукту. Процес кристалізації селітри супроводжується виділенням тепла, якого було б достатньо для отримання майже сухий солі. Однак процеси кристалізації і перетворення кристалічних модифікацій йдуть повільно і теплота кристалізації використовується не повною мірою.
Концентрація власних дефектів визначає досконалість одержуваних кристалів. Тому кристали деяких речовин вирощують з пара навіть в тих випадках, коли їх неважко розплавити. Причини цього розглядаються нижче.
При кристалізації без затравки розмір одержуваних кристалів збільшується при зменшенні швидкості циркуляції розчину і темпів його охолодження. В області малих швидкостей руху розчину величина dcp визначається в основному його пересиченням, а при енергійному перемішуванні - гідравлічним фактором.
Важливий аспект пов'язаний з розміром одержуваних кристалів. Цеоліт мають пори, розміри яких порівнянні з діаметром молекул. При цьому одночасно можливе виникнення клітинного ефекту - затримки молекули всередині порожнини цеоліту, що обумовлює її вторинні перетворення. Таким чином, розміри кристаліта, які зазвичай не враховують при каталізі, можуть впливати на активність і селективність каталізатора.
Зовнішній вигляд кристалів операцій 1 і 2 через кожні. Очевидно, що зміна габітусу одержуваних кристалів обумовлено відкладенням домішок на гранях, через що зростання кристалів сповільнюється. При цьому відбувається спотворення архітектоніки кристала без зміни складу самого кристала.
Залежність швидкості росту граней кристалів Л від швидкості їх обертання п. Розмішування робить істотний вплив на зовнішній вигляд одержуваних кристалів.
Залежність швидкості утворення зародків /, швидкості росту кристалів Л і співвідношення цих швидкостей Л //від ступеня пересичення розчину с /сй. Ставлення Л /7 що визначає розмір одержуваних кристалів, різко зменшується зі зростанням пересичення.
На реальний процес кристалізації металу і розміри одержуваних кристалів у великій мірі впливає наявність в рідкому металі найдрібніших сторонніх часток (неметалевих включень: оксидів, нітридів та ін. в стали), стан стінок виливниці або ливарної форми, температура рідкого металу в момент розливання, вібраційні і ультразвукові коливання і інші фактори.
Розглянуті вище принципи стосуються лише розмірами одержуваних кристалів; вплив же різних умов на склад одержуваних кристалів практично майже не вивчений. Зокрема, в літературі опублікована лише одна робота для органічної системи [37], При якій бінарну випробувану суміш пропускали по охолодженої трубі і визначали швидкість кристалізації і склад твердої фази. Для зручності кількісної оцінки розділової здатності стадії утворення кристалів застосовували систему, що утворить тверді розчини, а саме нафталін - р-нафтол. Збільшення турбулентності рідкої фази також підвищує ефективність одиничної ступені кристалізації. Зі збільшенням швидкості кристалізації в 10 разів ефективність ступені знизилася приблизно до 10% незалежно від числа Рейнольдса. Спроби встановити залежність між швидкостями кристалізації, з одного боку, і коефіцієнтами мас-сообмена і даними фазового рівноваги пар - рідина, з іншого боку, підтверджують вплив числа Рейнольдса.
Пошуки способів або удосконалень, що регулюють розміри одержуваних кристалів, продиктовані підвищенням вимог до гранулометричному складу сульфату натрію.
Результати досліджень узагальнені рівнянням залежності середнього розміру одержуваних кристалів гідроксиду барію від основних параметрів процесу кристалізації.
На чистоту бісфенолу А істотний вплив роблять розміри одержуваних кристалів. Крупнокрісталліческій продукт, як правило, відрізняється більш високою якістю. Крім того, він легше піддається фільтрації і центрифугування. Утворенню більших кристалів сприяє невелика кількість центрів кристалізації. Для отримання великих кристалів розчин бісфенолу А пере-охлавдают.
У процесах фракційної кристалізації істотну роль грає форма одержуваних кристалів.
До недоліків сатураторні способу, крім малого розміру одержуваних кристалів, сильно пилять при сушінні, відноситься і велика витрата енергії на подолання гідравлічного опору абсорберов. Цих недоліків позбавлені бессатураторние способи.
Видалення дрібниці є одним з методів контролю за розміром одержуваних кристалів; інший метод полягає в регулюванні концентрації кристалів в суспензії. Для апарату даної продуктивності концентрація регулюється часом перебування в апараті кристалів готового продукту. Утворений водяна пара конденсується в поверхневому конденсаторі /, де рециркулюючий матковий розчин використовується в якості охолоджуючого агента.
Нижче розглядається вплив окремих факторів на крупність і чистоту одержуваних кристалів.
залежність швидкості утворення зародків /, швидкості росту кристалів Л і співвідношення цих швидкостей Л //від ступеня пересичення розчину с /сй. Другим важливим фактором, який впливає на розмір одержуваних кристалів, є пересичення розчину.
У ряді випадків велике значення мають розміри і форма одержуваних кристалів, від яких залежать подальші технологічні операції. Великі кристали легше відстоюються, фільтруються, промиваються, утримують менше вологи при відділенні від розчину або промивання, легше висушуються. Дрібні кристали легше розчиняються і зазвичай більш чисті, ніж великі, так як останні часто містять включення маточника з усіма що знаходяться в ньому домішками.
У ряді випадків більшого значення мають розміри і форма одержуваних кристалів, від яких залежать подальші технологічні операції. Великі кристали легше відстоюються, фільтруються, промиваються, утримують менше вологи при відділенні від розчину або промивання, легше висушуються. Дрібні кристали легше розчиняються і зазвичай більш чисті, ніж великі, так як останні часто містять включення маточного розчину з усіма що знаходяться в ньому домішками.
У ряді випадків велике значення мають розміри і форма одержуваних кристалів, від яких залежать подальші технологічні операції. Великі кристали легше відстоюються, фільтруються, промиваються, утримують менше вологи при відділенні від розчину або промивання, легше висушуються. дрібні кристали легше розчиняються і зазвичай більш чисті, ніж великі, так як останні часто містять включення маточного розчину з усіма що знаходяться в ньому домішками.
У ряді випадків велике значення мають розміри і форма одержуваних кристалів, від яких залежать подальші технологічні операції. Великі кристали легше відстоюються, фільтруються, промиваються, утримують менше вологи при відділенні від розчину або промивання, легше висушуються. Дрібні кристали легше розчиняються і зазвичай більш чисті, ніж великі, так як останні часто містять включення маточного розчину з усіма що знаходяться в ньому домішками.
Кристаллизатор Вульфа-Бокка. Основними недоліками кристаллизаторов цього типу є:[16]низька чистота одержуваних кристалів внаслідок захоплення маточного розчину при утворенні друз, необхідність у великих виробничих площах через повільне охолодження, висока трудомісткість і складність механізації робіт з вивантаження продукту, неможливість регулювання процесу.
Вихід кристалів не має практично значимого впливу на середній розмір одержуваних кристалів.
Концентрація кристалів в рухомій суспензії також впливає на розмір і форму одержуваних кристалів. Великий вміст кристалів в рухомій суспензії призводить до їх руйнування і зменшення розмірів. Отримувані кристали мають згладжену форму зі зруйнованими кутами і ребрами. Знаходяться в рухомому пересиченому розчині готові кристали служать центрами кристалізації; виділяється при знятті пересичення сіль витрачається в основному на їх зростання. При недостатньому для зняття пересичення кількості готових кристалів утворюються нові зародки і, як результат, зменшуються їх розміри.
Одночасно зі збільшенням ширини метастабільною зони в середньому стають більшими і самі одержувані кристали.
Швидкість руху розчину при кристалізації є одним з найважливіших факторів, що визначають розмір одержуваних кристалів.
Кристаллизатор з мішалкою і охолоджуючими змійовиками. Щоб уникнути виникнення занадто великої кількості центрів кристалізації і збільшити тим самим розмір одержуваних кристалів, охолоджуючу воду в сорочку зазвичай подають не відразу після заповнення кристалізатора гарячим розчином, а лише через деякий час після утворення первинних зародків, що виконують в подальшому роль затравки.
Лінійна швидкість руху розчину в корпусі апарату надає порівняно невеликий вплив на розмір одержуваних кристалів. Справа в тому, що вона обмежена, з одного боку, осадженням великих кристалів, а, з іншого - унесенням найбільш дрібних частинок і, отже, вона може змінюватися тільки у вузьких межах. В умовах розвинутого турбулентного руху, характерного для кристалізаторів цього типу, така невелика зміна швидкості саме по собі не відбивається на розмірі кристалів. Воно впливає на величину dcp. Однак правильний вибір лінійної швидкості w дуже важливий з точки зору рівномірності псевдорідинному шару кристалів і підтримки необхідної порозности шару.
Здатність солі утворювати пересичені розчини є одним з основних факторів, що визначають розмір одержуваних кристалів і інтенсивність засолення поверхонь апарату.
Зі збільшенням швидкості охолодження кристалізується суміші, а також інтенсивності її перемішування середній розмір одержуваних кристалів знижується.
Крім основних зон створення і зняття пересичення в кристалізаторах другої групи конструкцій для поліпшення якості одержуваних кристалів можуть бути створені зони освітлення суспензії, класифікації кристалів і розчинення дрібних кристалів.
Відомо[3, 4], Що - інтенсивність перемішування суспензії в кристалізаторі робить істотний вплив на розмір одержуваних кристалів. З підвищенням її одночасно збільшуються швидкості росту кристалів і зародкоутворення їх, а також інтенсивність механічного стирання. Останні дві обставини призводять до зменшення розміру кристалів.
Кристалізація є дуже важливим процесом у виробництві аміачної селітри, так як розміри і форма одержуваних кристалів у великій мірі впливають на фізичні властивості готового продукту. Гранульована селітра менш схильна до злежування і, отже, володіє кращими фізичними властивостями і найбільш зручна для механізованого внесення в ґрунт.
Кристалізація є дуже важливим процесом у виробництві аміачної селітри, так як розміри і форма одержуваних кристалів у великій мірі впливають на фізичні властивості готового продукту.
Отримувані кристали в більшості випадків не бувають ідеально чистими. Навіть якщо не відбувається утворення подвійних солей або твердих розчинів, то застосуй впроваджуються в кристалічну решітку шляхом їх фізичної адсорбції на гранях. Крім того, продукт забруднюється залишками маточного розчину на поверхні кристалів після фільтрації. Матковий розчин з поверхні видаляється промиванням; від інших домішок можна звільнитися тільки шляхом багаторазового перекристалізації. Кілька робіт[139-143]присвячено принципового вирішення проблеми дробової і фракційної кристалізації і апаратури для неї. Однак це питання виходить за рамки цієї книги.
Отримувані кристали мають однорідні за розмірами отвору діаметром здебільшого від 3 до 13А н активно сорбують молекули (особливо - полярні), крторие можуть в ці отвори увійти. Подібне ж відмінність при великих розмірах отворів проявляється і по відношенню до складних молекул.
Розмір одержуваних кристалів можна регулювати частковим видаленням дрібниці, що рівносильно зменшення швидкості утворення центрів кристалізації. З цією метою найбільш дрібні кристали з верхньої зони зваженого шару разом з розчином виводяться в відстійник 5 (див. Рис. 82), звідки освітлений розчин по трубопроводу 4 повертається в циркуляційний контур, а мелкокристаллический осад виводиться через штуцер 18 в якості побічного продукту або надходить на розчинення.
Розмір одержуваних кристалів залежить від співвідношення між швидкістю утворення зародків і швидкістю росту кристалів. Якщо швидкість утворення зародків відносно велика, з'являється безліч дрібних кристалів. При малої її швидкості зняття пересичення йде в основному за рахунок зростання порівняно невеликого числа утворилися спочатку зародків, які перетворюються в великі кристали.
Розмір одержуваних кристалів залежить від співвідношення між швидкістю появи зародків і швидкістю росту кристалів. Якщо швидкість виникнення зародків відносно велика, утворюється безліч дрібних кристалів. При малої її швидкості зняття пересичення йде в основному за рахунок зростання невеликої кількості утворилися спочатку зародків, які перетворюються в великі кристали.
Розмір одержуваних кристалів залежить від співвідношення між швидкістю утворення зародків і швидкістю росту кристалів. Якщо швидкість утворення зародків відносно велика, утворюється безліч дрібних кристалів. При малої її швидкості зняття пересичення йде в основному за рахунок зростання невеликої кількості утворилися спочатку зародків, які перетворюються в великі кристали.
Розмір одержуваних кристалів залежить від співвідношення: між швидкістю утворення зародків і швидкістю росту кристалів. якщо швидкість освіти зародків відносно велика, утворюється безліч дрібних кристалів. У міру зниження швидкості утворення зародків підвищується частка великих кристалів. Великі кристали легше фільтруються, відстоюються, промиваються, менше містять вологи, легше висушуються. Зростання кристалів відбувається в результаті дифузії речовини з основної маси розчину до поверхно-сти зростаючого кристала з подальшим включенням структурних частинок розчиненої речовини в кристалічну решітку. Механізм цього процесу ще остаточно не встановлено.
Розмір одержуваних кристалів муллита залежить від складу вихідної шихти.
Розмір одержуваних кристалів залізного купоросу залежить від умов кристалізації.
Розташування кубооктаедра, характерне для штучного молекулярного сита типу А. Після промивання одержувані кристали проходять через фільтр-прес. Коржик кристалів потім сушиться, розмелюють, змішуючись одночасно зі сполучною порошком глини, і таблетованими-ється. Таблетки після сушки направляються в прокалочную піч, в якій в результаті втрати гідратаціонной води в них утворюються пори однакового розміру. Цеоліт жадібно поглинають молекули адсорбованих речовин.
На розмір одержуваних кристалів істотно впливає і режим руху розчину по контуру випарного апарату.
Для відділення одержуваних кристалів, а також і взагалі будь-яких твердих тіл від рідких, вдаються до фільтрування, яке виконується, зазвичай, за допомогою простих конічних скляних воронок. Але в тих випадках, коли або хочуть прискорити процес, або рідина погано відділяється від осаду, користуються або порцеляновій продірявленій платівкою, яку вкладають, в звичайну воронку, як показано на рис. 2 або порцеляновій бухнеровской лійкою, подібна до простої лійкою, тільки дно у неї продирявлено. Платівку чи, або дно бухнеровской воронки покривають кружком фільтрувального паперу, а кінець воронки за допомогою каучукової пробки вставляють в горло колби для відсмоктування. Ця остання робиться, зазвичай, з товстого скла і має відвідну трубку (рис. 2), яка з'єднується з водоструминним або іншим насосом, розріджує повітря всередині колби, зазвичай, до 8 - 15 мм. В результаті розрідження рідина в більшості випадків починає добре фільтруватися.
Технологічна схема вакуум-кристалізатора Кристал, використовуваного для отримання карбаміду. | Технологічна схема двоступеневого вакуум-кристалізатора Кристал для кристалізації бензойної кислоти з водного розчину.
В результаті розмір одержуваних кристалів зменшиться. Досвід показує, що в таких кристалізаторах найбільші кристали утворюються при мінімальному вмісті дрібної солі, що циркулює разом з маточним розчином.
Розміри і форма одержуваних кристалів сильно впливають на фізичні властивості готового продукту. Процес кристалізації селітри супроводжується виділенням тепла, якого було б достатньо для отримання майже сухий солі. Однак процеси кристалізації і перетворення кристалічних модифікацій йдуть повільно і теплота кристалізації використовується не повною мірою.
Концентрація власних дефектів визначає досконалість одержуваних кристалів. Тому кристали деяких речовин вирощують з пара навіть в тих випадках, коли їх неважко розплавити. Причини цього розглядаються нижче.
При кристалізації без затравки розмір одержуваних кристалів збільшується при зменшенні швидкості циркуляції розчину і темпів його охолодження. В області малих швидкостей руху розчину величина dcp визначається в основному його пересиченням, а при енергійному перемішуванні - гідравлічним фактором.
Важливий аспект пов'язаний з розміром одержуваних кристалів. Цеоліт мають пори, розміри яких порівнянні з діаметром молекул. При цьому одночасно можливе виникнення клітинного ефекту - затримки молекули всередині порожнини цеоліту, що обумовлює її вторинні перетворення. Таким чином, розміри кристаліта, які зазвичай не враховують при каталізі, можуть впливати на активність і селективність каталізатора.
Зовнішній вигляд кристалів операцій 1 і 2 через кожні. Очевидно, що зміна габітусу одержуваних кристалів обумовлено відкладенням домішок на гранях, через що зростання кристалів сповільнюється. При цьому відбувається спотворення архітектоніки кристала без зміни складу самого кристала.
Залежність швидкості росту граней кристалів Л від швидкості їх обертання п. Розмішування робить істотний вплив на зовнішній вигляд одержуваних кристалів.
Залежність швидкості утворення зародків /, швидкості росту кристалів Л і співвідношення цих швидкостей Л //від ступеня пересичення розчину с /сй. Ставлення Л /7 що визначає розмір одержуваних кристалів, різко зменшується зі зростанням пересичення.
На реальний процес кристалізації металу і розміри одержуваних кристалів у великій мірі впливає наявність в рідкому металі найдрібніших сторонніх часток (неметалевих включень: оксидів, нітридів та ін. в стали), стан стінок виливниці або ливарної форми, температура рідкого металу в момент розливання, вібраційні і ультразвукові коливання і інші фактори.
Розглянуті вище принципи стосуються лише розмірами одержуваних кристалів; вплив же різних умов на склад одержуваних кристалів практично майже не вивчений. Зокрема, в літературі опублікована лише одна робота для органічної системи [37], При якій бінарну випробувану суміш пропускали по охолодженої трубі і визначали швидкість кристалізації і склад твердої фази. Для зручності кількісної оцінки розділової здатності стадії утворення кристалів застосовували систему, що утворить тверді розчини, а саме нафталін - р-нафтол. Збільшення турбулентності рідкої фази також підвищує ефективність одиничної ступені кристалізації. Зі збільшенням швидкості кристалізації в 10 разів ефективність ступені знизилася приблизно до 10% незалежно від числа Рейнольдса. Спроби встановити залежність між швидкостями кристалізації, з одного боку, і коефіцієнтами мас-сообмена і даними фазового рівноваги пар - рідина, з іншого боку, підтверджують вплив числа Рейнольдса.
Пошуки способів або удосконалень, що регулюють розміри одержуваних кристалів, продиктовані підвищенням вимог до гранулометричному складу сульфату натрію.
Результати досліджень узагальнені рівнянням залежності середнього розміру одержуваних кристалів гідроксиду барію від основних параметрів процесу кристалізації.
На чистоту бісфенолу А істотний вплив роблять розміри одержуваних кристалів. Крупнокрісталліческій продукт, як правило, відрізняється більш високою якістю. Крім того, він легше піддається фільтрації і центрифугування. Утворенню більших кристалів сприяє невелика кількість центрів кристалізації. Для отримання великих кристалів розчин бісфенолу А пере-охлавдают.
У процесах фракційної кристалізації істотну роль грає форма одержуваних кристалів.
До недоліків сатураторні способу, крім малого розміру одержуваних кристалів, сильно пилять при сушінні, відноситься і велика витрата енергії на подолання гідравлічного опору абсорберов. Цих недоліків позбавлені бессатураторние способи.
Видалення дрібниці є одним з методів контролю за розміром одержуваних кристалів; інший метод полягає в регулюванні концентрації кристалів в суспензії. Для апарату даної продуктивності концентрація регулюється часом перебування в апараті кристалів готового продукту. Утворений водяна пара конденсується в поверхневому конденсаторі /, де рециркулюючий матковий розчин використовується в якості охолоджуючого агента.
Нижче розглядається вплив окремих факторів на крупність і чистоту одержуваних кристалів.
залежність швидкості утворення зародків /, швидкості росту кристалів Л і співвідношення цих швидкостей Л //від ступеня пересичення розчину с /сй. Другим важливим фактором, який впливає на розмір одержуваних кристалів, є пересичення розчину.
У ряді випадків велике значення мають розміри і форма одержуваних кристалів, від яких залежать подальші технологічні операції. Великі кристали легше відстоюються, фільтруються, промиваються, утримують менше вологи при відділенні від розчину або промивання, легше висушуються. Дрібні кристали легше розчиняються і зазвичай більш чисті, ніж великі, так як останні часто містять включення маточника з усіма що знаходяться в ньому домішками.
У ряді випадків більшого значення мають розміри і форма одержуваних кристалів, від яких залежать подальші технологічні операції. Великі кристали легше відстоюються, фільтруються, промиваються, утримують менше вологи при відділенні від розчину або промивання, легше висушуються. Дрібні кристали легше розчиняються і зазвичай більш чисті, ніж великі, так як останні часто містять включення маточного розчину з усіма що знаходяться в ньому домішками.
У ряді випадків велике значення мають розміри і форма одержуваних кристалів, від яких залежать подальші технологічні операції. Великі кристали легше відстоюються, фільтруються, промиваються, утримують менше вологи при відділенні від розчину або промивання, легше висушуються. дрібні кристали легше розчиняються і зазвичай більш чисті, ніж великі, так як останні часто містять включення маточного розчину з усіма що знаходяться в ньому домішками.
У ряді випадків велике значення мають розміри і форма одержуваних кристалів, від яких залежать подальші технологічні операції. Великі кристали легше відстоюються, фільтруються, промиваються, утримують менше вологи при відділенні від розчину або промивання, легше висушуються. Дрібні кристали легше розчиняються і зазвичай більш чисті, ніж великі, так як останні часто містять включення маточного розчину з усіма що знаходяться в ньому домішками.
Кристаллизатор Вульфа-Бокка. Основними недоліками кристаллизаторов цього типу є:[16]низька чистота одержуваних кристалів внаслідок захоплення маточного розчину при утворенні друз, необхідність у великих виробничих площах через повільне охолодження, висока трудомісткість і складність механізації робіт з вивантаження продукту, неможливість регулювання процесу.
Вихід кристалів не має практично значимого впливу на середній розмір одержуваних кристалів.
Концентрація кристалів в рухомій суспензії також впливає на розмір і форму одержуваних кристалів. Великий вміст кристалів в рухомій суспензії призводить до їх руйнування і зменшення розмірів. Отримувані кристали мають згладжену форму зі зруйнованими кутами і ребрами. Знаходяться в рухомому пересиченому розчині готові кристали служать центрами кристалізації; виділяється при знятті пересичення сіль витрачається в основному на їх зростання. При недостатньому для зняття пересичення кількості готових кристалів утворюються нові зародки і, як результат, зменшуються їх розміри.
Одночасно зі збільшенням ширини метастабільною зони в середньому стають більшими і самі одержувані кристали.
Швидкість руху розчину при кристалізації є одним з найважливіших факторів, що визначають розмір одержуваних кристалів.
Кристаллизатор з мішалкою і охолоджуючими змійовиками. Щоб уникнути виникнення занадто великої кількості центрів кристалізації і збільшити тим самим розмір одержуваних кристалів, охолоджуючу воду в сорочку зазвичай подають не відразу після заповнення кристалізатора гарячим розчином, а лише через деякий час після утворення первинних зародків, що виконують в подальшому роль затравки.
Лінійна швидкість руху розчину в корпусі апарату надає порівняно невеликий вплив на розмір одержуваних кристалів. Справа в тому, що вона обмежена, з одного боку, осадженням великих кристалів, а, з іншого - унесенням найбільш дрібних частинок і, отже, вона може змінюватися тільки у вузьких межах. В умовах розвинутого турбулентного руху, характерного для кристалізаторів цього типу, така невелика зміна швидкості саме по собі не відбивається на розмірі кристалів. Воно впливає на величину dcp. Однак правильний вибір лінійної швидкості w дуже важливий з точки зору рівномірності псевдорідинному шару кристалів і підтримки необхідної порозности шару.
Здатність солі утворювати пересичені розчини є одним з основних факторів, що визначають розмір одержуваних кристалів і інтенсивність засолення поверхонь апарату.
Зі збільшенням швидкості охолодження кристалізується суміші, а також інтенсивності її перемішування середній розмір одержуваних кристалів знижується.
Крім основних зон створення і зняття пересичення в кристалізаторах другої групи конструкцій для поліпшення якості одержуваних кристалів можуть бути створені зони освітлення суспензії, класифікації кристалів і розчинення дрібних кристалів.
Відомо[3, 4], Що - інтенсивність перемішування суспензії в кристалізаторі робить істотний вплив на розмір одержуваних кристалів. З підвищенням її одночасно збільшуються швидкості росту кристалів і зародкоутворення їх, а також інтенсивність механічного стирання. Останні дві обставини призводять до зменшення розміру кристалів.
Кристалізація є дуже важливим процесом у виробництві аміачної селітри, так як розміри і форма одержуваних кристалів у великій мірі впливають на фізичні властивості готового продукту. Гранульована селітра менш схильна до злежування і, отже, володіє кращими фізичними властивостями і найбільш зручна для механізованого внесення в ґрунт.
Кристалізація є дуже важливим процесом у виробництві аміачної селітри, так як розміри і форма одержуваних кристалів у великій мірі впливають на фізичні властивості готового продукту.