硫酸镍溶解度 奥斯陆结晶器分类及工作原理介绍

硫酸镍溶解度 奥斯陆结晶器分类及工作原理介绍

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OSLO结晶器可分为蒸发结晶器、冷却结晶器等。

1. Oslo冷却结晶器

OSLO冷却结晶器主要用于需要控制晶粒大小、产量较大的结晶生产，其结构如图所示。

基本原理：过饱和溶液在结晶器内自下而上循环流动过程中，过饱和溶液不断与悬浮在其中的细小晶体接触，使晶体不断长大，当晶体达到一定尺寸时，因重力作用而沉到容器底部，然后从底部排出。

操作过程：从加料口加入少量热浓溶液（约占液体循环量的0.5%~2%），与来自结晶器顶部的饱和溶液汇合。循环泵提供动力，使溶液经循环管进入冷却器，溶液经冷却后成为过饱和状态。在冷却过程中，为保证结晶过程的稳定操作，溶液与冷却剂的平均温差一般不大于2℃，以防止溶液在冷却器内产生较大的过饱和而形成晶核。由中心管进入结晶器底部，然后向上流动并与大量悬浮晶体接触，在此进行结晶，消除溶液的过饱和状态。所需的晶核一部分是在晶床中自发形成的，另一部分是由于晶体的摩擦破碎而形成的。 这些晶核随母液循环，当它们长大到所要求的尺寸时，就留在沉降床中，而最终产品则连续或间歇地从结晶器底部的排料口排出。此外，漂浮在溶液表面附近的多余细小晶体进入小型旋流分离器，分离后的溶液经循环管、冷却器后送回结晶系统。因此，控制溶液的循环速率可使小晶体保持悬浮状态，而规定尺寸的大晶体则沉降下来。

OSLO冷却结晶器适用于溶解度随温度降低而明显下降的物料结晶，该结晶器属于母液循环式，可用于硫酸铜、硫酸镍等结晶。

在Oslo结晶器中，主要控制变量有进料速率、进料温度、冷却器中除去的热量（即冷却水温度、流量等）、循环速度、晶核除去速率。

改变其中一个变量可能会产生非常复杂的影响，但一般情况如下：

提高进料速率，缩短了物料在结晶器内的停留时间，虽然产量增加，但晶体颗粒更细，废弃母液浓度高。

为了提高冷却器的生产能力，液体的温度可以稍高一些，这样液体就能有较大的生产能力，如果冷却器的有效温差较大，则可以得到较高的结晶速度，但晶体颗粒尺寸会变小。

溶液必须与晶体接触足够长的时间才能消除其过饱和状态。如果循环速度太快，可能会将未消除的过饱和溶液送回泵中；如果循环速度太慢，溶液在到达晶体床顶部之前就失去了所有过饱和状态，使晶体床顶部失效。

在溶液进入冷却器之前，可以用小型旋流器去除晶核，从而获得颗粒较大的最终产品。

1. Oslo蒸发结晶器

蒸发结晶器中溶液的过饱和状态是在常压或减压条件下，通过加热、蒸发或冷却溶液获得，整个过程中应保持恒定的压力。

如图所示，奥斯陆蒸发结晶器由进料管进料，与从结晶器主体溢流出来的饱和溶液汇合后，液体流经蒸汽加热的加热器，加热后的溶液由泵送入结晶器顶部的闪蒸器。由于循环泵的作用，溶液在进入闪蒸器前已有足够的静水压头(即沸点升高)，所以不会过早气化。闪蒸后产生的蒸汽由管内排出。闪蒸后的过饱和溶液经管内向下流至结晶器主体底部，然后折返向上，穿过正在成长的晶粒。当它与这些晶粒接触时，过饱和状态便得到缓解，成为饱和溶液。此饱和溶液再与加入的液体汇合，一起循环。成长的晶粒由排料口连续或间歇地排出。

奥斯陆蒸发结晶器为母液循环型，可单独操作，也可将多台结晶器串联起来像一般多效蒸发器一样操作。