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1、武汉工程大学科技成果一一撞击流结晶器成果简介流动结构与立式循环撞击流反应器有某些相似。利用撞击流促进 微观混合的优越性质，可控制适当且均匀的过饱和度，从而可制得粗 大均匀的结晶体；实验结果还证明撞击流可以提高结晶成长速度。该 结晶器适用于冷却结晶、蒸发结晶和反应结晶。可以间歇、也可以连 续操作。本室可承担结晶器系统设计，提供不同规格发结晶器，或转 让技术。撞击流结晶器在化工、医药、轻工等行业中，有许多产品是通过从溶液中结晶 制得的。一般总是希望得到粗大均匀的结晶。这不仅可以改善产品的 外观和吸湿、结块等性质，还有利于提高结晶后液固分离或/和洗涤 操作的技术经济指标。依据产生过饱和度的方式不同，
2、从溶液中结晶 的过程大致可分为冷却结晶、蒸发结晶和反应结晶三种类型。其中冷 却结晶应用最为广泛;反应结晶则在近年来发展较快。不论何种结晶， 要制得均匀粗大的结晶，就必须控制溶液的过饱和度适当。过饱和度 过低，结晶生长速度很慢，效率低；在不加晶种的情况下甚至不可能 析出结晶。过饱和度过高，则由于产生大量晶核，最终得到细小的晶 体。另外，过饱和度还必须均匀，否则局部过浓的现象仍可导致产生 细晶，使产品均匀性变差。平均过饱和度总是容易控制的。例如，在 冷却结晶的场合只要控制好温度即可；对于反应结晶，则在保证温度 符合要求的情况下控制适当的进料条件包括浓度和流量，可以达到规 定的平均过饱和度。然而，要
3、提供均匀的过饱和度环境，则需要有良 好的微观混合状况。毕竟，晶核生成和晶体生长中的表面结晶化反应 都是在分子尺度上发生。已工业应用的结晶器有很多种，但它们提供 的微观混合状况都不很理想。上世纪50至70年代研发的一类带导流筒的结晶器，例如DTB 结晶器、DP结晶器和Standard-Messo湍流结晶器等，至今仍属于比 较先进的连续结晶装置。它们的共同点是:可以提供真空冷却、蒸发、 或易挥发液体直接接触冷却等方法产生过饱和度；依靠料液大量循环 达到较均匀的过饱和度。它们的不足之处是：料液大量循环动力消耗 较大；微观混合不够理想，某些结晶性质差的物料仍难以制得粗大均 匀的结晶；不适用于反应结晶的
4、场合。本成果的目的，是克服上述现有技术的不足，利用撞击流新技术， 提供一种微观混合性质良好，同时适用于冷却和反应结晶，易于控制 过饱和度及其均匀性，从而能够制得良好结晶产品的装置。该结晶器可以连续操作；对于结晶生长缓慢的物质如某些有机物， 也可以间歇操作。连续操作时，原料液体通过进料管连续加入结晶器。 结晶一定时间后，较稠厚的晶浆下流至结晶器底部的分级腿；适当形 式的输液泵经清液管从结晶器上部的溢流堰中抽取上层清液通过管 道送入该分级腿进行水力分级；粗大结晶和部分母液通过出料管卸出， 送至液固分离设备；细小结晶被分级液送回结晶器。间歇操作则是将 原料液一次加入结晶器，在控制适当的条件下经过一定时间完成结晶 后卸出，送去进行液固分离。间歇操作不需要使用分级腿、溢流堰、 输液泵和管道。与现有的结晶装置相比，本成果撞击流结晶器具有下述显著的优 点.八1、利用了撞击流强化微观混合的特点，更容易为结晶过程提供 均匀的过饱和度环境；2、结晶器中具有理想混合一无混合串联循环的特殊流动结构， 更适合结晶过程的特点；3、可用于反应结晶操作；4、由于良好的微观混合条件保证了均匀的过饱和度，料浆循环 量小，只要保证晶体能够悬浮即可，因此动力消耗较省。
