蒸发结晶指的是溶液通过溶剂的散失(即蒸发),使得溶液达到饱和状态,继而达到过饱和状态。由于在一定的温度下,一定量的水(或溶剂)所能溶解的某一溶质的是有限的,那么多余的溶质就会随着溶剂的减少而析出,即结晶。它适用于温度对溶解度影响不大的物质。沿海地区“晒盐”就是利用的这种方法。
蒸发结晶适用于一切固体溶质从他们的溶液中分离,或从含两种以上溶质的混合溶液中提纯随温度的变化溶解度变化不大的物质,如从---与硝s钾混合溶液中提纯---(x---少量),此时蒸发结晶不能将溶剂全部蒸干。而我们高中---提纯实验中因为只有一种溶质(---),天津蒸发器,所以采用的蒸发结晶是将溶剂水全部蒸干。但这种方法一般不适用于热稳定性比较差的物质或者含有结晶水的物质的分离,比如在s题中经常出现的从---铜溶液中分离得到---铜晶体用的就是冷却结晶的方法。
冷却结晶是指饱和溶液通过降低溶液的温度,使溶质析出的方法。一般来说,溶液的温度越高,一定的溶剂所能溶解的某一溶质的越大,那么降低溶液的温度,就会有溶质析出。此法适用于温度升高,溶解度也增加的物质。如北方地区的盐湖,夏天温度高,湖面上无晶体出现;每到冬季,气温降低,纯碱(na2co3·10h2o)、芒硝(na2so4·10h2o)等物质就从盐湖里析出来。在实验室里为获得较大的完整晶体,常使用缓慢降低温度,减慢结晶速率的方法。
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循环性蒸发器
这一类型的蒸发器,溶液都在蒸发器中作循环流动。由于引起循环的原因不同,又可分为自然循环和强制循环两类。
1.中央循环管式蒸发器 这种蒸发器又称作标准式蒸发器。它的加热室由垂直管束组成,中间有一根直径很大的中央循环管,其余管径较小的加热管称为沸腾管。由于中央循环管较大,其单位体积溶液占有的传热面,比沸腾管内单位溶液所占有的要小,即中央循环管和其它加热管内溶液受热程度不同,从而沸腾管内的汽液混合物的密度要比中央循环管中溶液的密度小,加之上升蒸汽的向上的抽吸作用,会使蒸发器中的溶液形成由中央循环管下降、由沸腾管上升的循环流动。这种循环,主要是由溶液的密度差引起,故称为自然循环。这种作用有利于蒸发器内的传热效果的提高。
为了使溶液有---的循环,中央循环管的截面积一般为其它加热管总截面积的40~;加热管高度一般为1~2m;加热管直径在25~75mm之间。这种蒸发器由于结构紧凑、制造方便、传热较好及操作---等优点,应用十分广泛。但是由于结构上的---,循环速度不大。加上溶液在加热室中不断循环,使其浓度始终接近完成液的浓度,因而溶液的沸点高,蒸发器多少钱,有效温度差就减小。这是循环式蒸发器的共同缺点。此外,蒸发器,设备的清洗和维修也不够方便,所以这种蒸发器难以完全满足生产的要求。
如果再低于物料沸点的温度下进料的话,生产过程中就需要消耗部分热量是的溶液加热至沸点,那么用于生产的热量就会减少,蒸发器的生产能量也会因此降低。如果正好在沸点时进料,通过设备传热面的热量就可以全部用于蒸发水分,那么对于增加生产能力就会比较有利。
除了以上两点之外,剩下一种情况就是高于沸点进料,由于部分原料液可以实现自动蒸发,那么自然会促进生产能力的提高。相比之下,沸点进料有利于蒸发和传质过程的进行,减少蒸发过程的热损失,增大蒸发过程的处理量,因此大家才采用这一种进料方式。
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