各種結晶過程分析

　一、? 冷卻結晶

　　冷卻結晶法基本上不去除溶劑，溶液的過飽和度系借助冷卻獲得，故適用于溶解度隨溫度降低而顯著下降的物系，如KNOs、NaNOs、MgSO‘等。

　　冷卻的方法可分為自然冷卻、間壁冷卻或直接接觸冷卻3種。自然冷卻是使溶液在大氣中冷卻而結晶，其設備構造及操作均較簡單，但由于冷卻緩慢，生產能力低，不易控制產品質量，在較大規模的生產中已不被采用。間壁冷卻是廣泛應用的工業結晶方法，與其他結晶方法相比所消耗的能量較少，但由于冷卻傳熱面上常有晶體析出(晶垢)，使傳熱系數下降，冷卻傳熱速率較低，甚至影響生產的正常進行，故一般多用在產量較小的場合，或生產規模雖較大但用其他結晶方法不經濟的場合。直接接觸冷卻法是以空氣或與溶液不互溶的碳氫化合物或專用的液態物質為冷卻劑與溶液直接接觸而冷卻，冷卻劑在冷卻過程中則被汽化的方法。直接接觸冷卻法有效地克服了間壁冷卻的缺點，傳熱效率高，沒有晶垢問題，但設備體積較大。

　　二、? 蒸發結晶

　　蒸發結晶是使溶液在常壓(沸點溫度下)或減壓(低于正常沸點)下蒸發，部分溶劑汽化，從而獲得過飽和溶液。此法主要適用于溶解度隨溫度的降低而變化不大的物系或具有逆溶解度變化的物系，如NaCl及無水硫酸鈉等。蒸發結晶法消耗的熱能最多，加熱面的結垢問題也會使操作遇到困難，故除了對以上兩類物系外，其他場合一般不采用。

　　三、 真空冷卻結晶

　　真空冷卻結晶是使溶液在較高真空度下絕熱蒸發，一部分溶劑被除去，溶液則因為溶劑汽化帶走了一部分潛熱而降低了溫度。此法實質上是冷卻與蒸發兩種效應聯合來產生過飽和度，適用于具有中等溶解度物系的結晶，如KCl、MgBr2等。該法所用的主體設備較簡單，操作穩定。最突出之處是器內無換熱面，因而不存在晶垢妨礙傳熱而需經常清洗的問題，且設備的防腐蝕問題也比較容易解決，操作人員的勞動條件好，勞動生產率高，是大規模生產中首先考慮采用的結晶方法。