蒸发结晶和降温结晶的
区别
Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
晶体在溶液中形成的过程称为结晶。结晶的方法一般有2种：一种是蒸发结晶，一种是降温结晶
蒸发结晶即蒸发法，它适用于温度对溶解度影响不大的物质。“晒盐”就是利用的这种方法。如：当NaCl和KNO3的中NaCl多而KNO3少时，即可采用此法，先分离出NaCl，再分离出KNO3。
降温结晶即冷却热饱和溶液法。此法适用于温度升高，溶解度也增加的物质。如北方地区的，夏天温度高，湖面上无晶体出现；每到冬季，气温降低，石碱(Na2CO3·10H2O)、()等物质就从盐湖里析出来。
溶解度曲线：溶解度随温度升高而升高得很明显时，这个溶质叫陡升型，反之叫缓升型。当陡升型溶液中混有缓升型时，若要分离出陡升型，可以用的方法分离，若要分离出缓升型的溶质，可以用蒸发结晶的方法，也就是说，蒸发结晶适合溶解度随温度变化不大的物质，如：。
如果两种可溶物质混合后的分离或提纯，谁多容易达到饱和，就用谁的结晶方法，如就属于陡升型，氯化钠属于缓升型，所以可以用蒸发结晶来分离出氯化钠，也可以用降温结晶分离出硝酸钾。
石家庄博特环保科技有限公司 含硫酸铵废水蒸发浓缩结晶分离 技术方案 编制： 校核： 审核： 批准： 二零一四年十一月
含硫酸铵废水蒸发浓缩结晶分离技术方案 一、蒸发器选型简述 本设计方案针对含硫酸铵废水，采用MVR蒸发装置。硫酸铵废水要求蒸发结晶，装置分两部分第一部分用降膜蒸发器进行蒸发浓缩，第二部分采用抗盐析、抗结疤堵管能力强的强制循环蒸发器。 由于硫酸铵具有强腐蚀性，长期运转考虑，与物料接触部分采用316L不锈钢，其余采用碳钢。 二、计算依据 含硫酸铵废水处理量及组分：含硫酸铵废水处理量1.5t/h，其中硫酸铵6%，其余成分为水。 三、主要工艺参数
四、工艺流程简介 4.1原液准备系统 工厂产生的含盐废水流入原液池，原液池起到储存、调节原液的作用，满足废水蒸发处理设备的连续稳定运行。原液池配备有原液提升泵，原液提升泵将含盐废水均匀输送至蒸发处理系统，调节原液泵后的控制阀门保持原液提升量与蒸发量的平衡。 4.2 二次蒸汽及压缩蒸汽系统 经开始生蒸汽在加热室经过加热直至产生足量的二次蒸汽后关闭生蒸汽阀门，降膜蒸发器与强制循环蒸发器加热室产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机压缩后产生温度及压力都提高的压缩蒸汽。压缩蒸汽分配到降膜蒸发器和强制循环蒸发器的加热室进行加热。加热后的压缩蒸汽形成的冷凝水进入预热器对原液进行预热。 4.3 料液系统 含盐废水经预热器加热后进入降膜蒸发器蒸发浓缩到45%后进入强制循环蒸发器蒸发结晶然后经出料泵抽出料液进入旋液分离器中浓缩分离，然后排入储料器中收集，最后排入离心机离心分离。 4.4事故及洗罐 系统工作出现事故及运转过程中洗罐时，首先停止进料，将蒸发设备中的母液排净。洗罐水用冷凝水储池的水，洗罐完毕后，将洗罐水排掉，初次洗罐水排入原液池，排空蒸发罐后，首先将部分母液通过原液泵进入蒸发罐，然后通过原液泵补充加入原液，使蒸发罐中的液位满足工艺要求。
三效蒸发结晶设备的工艺流程 设备组成：换热器、蒸发室、强制循环泵、闪蒸罐、出盐泵、转料泵、盐分离器、离心机、沉盐器、冷凝器、冷凝罐真空泵。 生蒸气运行路线：生蒸汽进入一效换热器进行换热，换热后的的蒸气进入冷凝器冷凝排出。一少部分生蒸汽连接到蒸发室料斗出口处效间管，连接处上下有阀，目的是防止管路堵塞时，用生蒸汽将其冲开。 原液运行路线：原液经预热器、强制循环泵送到换热器中加热至过热蒸气、过热溶液进热蒸发室进行分离，分离后的液体大部分经强制循环泵进入换热器进行再次换热循环。少部分浓溶液通过效间管进入下一效进行蒸发结晶。而结晶沉淀到蒸发式料斗内，通过管道运输到沉盐器中。进入二效地浓溶液经强制循环泵进入二效换热器，经加热形成过热溶液再次做与一效相同的过程。三效后的浓溶液经转料泵进入盐分离器中，在分离器中产生的蒸气回到三效中继续蒸发。当盐分离器中结晶到一定量时打开阀门，晶体进入离心机将晶体干燥，离心后的液体进入沉盐器，晶体回收可直接出售。 二次蒸气路线：在一效蒸发室内生成的二次蒸气进入到二效换热器作为换热热源，换热后的冷凝液体进入闪蒸罐。在闪蒸罐中产生蒸气，闪蒸蒸气随二效的二次蒸气进入三效换热器，闪蒸后的液体与三效冷凝后的冷凝液体再次进入闪蒸罐。二效二次蒸气进如三效换热器经换热冷凝后进入闪蒸罐。闪蒸蒸气与三效二次蒸气进入冷凝器，用循环冷却水冷却，其中不凝气体携带部分蒸气，进入真空泵。在真空
泵作用下分离水和不凝气体，排出不凝气体，收集纯净水。闪蒸罐中的液体与冷凝器出来的冷凝液体一同进入到冷凝水罐中，一定量后排出。 机械密封淡水：淡水循环到三个强制循环泵、出盐泵和转料泵中用塑料管就行。
氯化钠蒸发结晶器 项目设计咨询：安工 QQ： 蒸发结晶而获得纯度较高的固态氯化钠产品。其生产过程一般有下列四大工序组成： （1）原水的制备； （2）原水精制； （3）蒸发结晶； （4）氯化钠晶体的分离、干燥、包装。 根据蒸发结晶方式，目前世界上精制盐的生产方法大致可分为三大类，即：多效蒸发结晶法，蒸汽压缩法（热泵法）及多效闪急蒸发法。其中，多效蒸发法应用最为广泛，是目前主要的生产方法。多效蒸发结晶系统一般采用四至五效，因通常有数效蒸发器处于负压状态操作，又称作“多效真空蒸发法”. 蒸发与氯化纳结晶 氯化钠的溶解度随温度变化影响非常小，因此以水溶液为原料生产精制盐的过程是通过蒸发使溶剂（水）汽化，料液不断浓缩，氯化钠浓度不断增大，直至达到过饱和而结晶析出。即氯化钠结晶所要求的过饱和度是通过蒸发水分而获得的。这个过程涉及到传热与蒸发，结晶，相平衡等方面的基础理论，是真空制盐生产的最主要的工序。 1．多效蒸发流程 在单效蒸发器中每蒸发1kg的水要消耗比1kg多一些的加热蒸汽。在工业生产中，蒸发大量的水分必须消耗大量的加热蒸汽。为了减少加热蒸汽消耗量，可采用多效蒸发操作。多效蒸发时，要求后效的操作压强和溶液的沸点均较前效为低，因此可以引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质，即后效的加热室成为前效二次蒸汽的冷凝器，仅第一效需要消耗生蒸汽。一般多效蒸发装置的末效或后几效是在负压（真空）条件下操作 由于各效（末效除外）的二次蒸汽都作为下一效蒸发器的加热蒸汽，故提高
了生蒸汽的利用率，即经济性。表3-3列出了最小的（D/W）min。 表中：D—生蒸汽量 W—蒸发水量 真空盐多效蒸发系统通常由4～5台蒸发器及真空系统组成，按蒸汽流向，依次为I效，II效，III效……蒸发器。 锅炉蒸汽（生蒸汽）通入首效（I效）蒸发器的加热室，通过加热管与卤水进行热交换。加热蒸汽释放热量被冷凝为液态水，由加热室下部排出，返回锅炉。蒸发器内的卤水则在加热室被加热至过热状态后进入蒸发室。 过热的卤水在蒸发室内急剧沸腾汽化。卤水部分汽化，产生的蒸汽称作“二次蒸汽”，引入II效蒸发器的加热室，作为热源使II效蒸发器内的卤水被加热，部分汽化，产生II效“二次蒸汽”，用作III效的热源，依次类推直至末效蒸发器。末效二次蒸汽则有真空系统引出。 按卤水加料方式不同，常见的多效蒸发操作流程有以下几种： 1）并流（顺流）加料法 图3-14 并流加料的四效蒸发装置流程示意图 并流（顺流）加料蒸发流程的原料液与蒸汽的流向相同，都由第一效顺序流至末效。原料液进入第一效，浓缩后排入第二效，依次流过后面各效，被不断浓缩。完成液由末效取出。并流加料的四效蒸发装置流程见图3-14。 当蒸发过程中有晶体析出时，根据具体情况，晶体可与料液一起输送流动，
蒸发结晶和冷却结晶有什么不同？ 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质量是有限的，那么多余的溶质就会随着溶剂的减少而析出，即结晶。（较高温度下得到晶体） 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，一定质量的溶剂所能溶解的某一溶质的质量越大，那么降低溶液的温度，就会有溶质析出。（较低温度下得到晶体） 典型的蒸发结晶的例子：海水晒盐。 冷却结晶的例子：可以用一杯热水加糖，加到糖再也不溶解的情况时，澄清的糖水就是饱和溶液，把它冷却一段时间后，看到又重新析出固体糖，这就是冷却结晶。 蒸发结晶和蒸发浓缩冷却结晶有什么区别？什么时候用蒸发结晶，什么时候用蒸发浓缩冷却结晶？ 差不多同一个意思，都是要除去溶剂，使溶质达到过饱和从而从溶剂中分离出来 1.蒸发结晶主要用于单一溶质的水溶液中提取溶质．例如氯化钠的溶液中提取氯化钠 2.蒸发结晶主要用于该溶质溶解度受温度影响不大．例如氯化钠中含少量氯化钾（但不能把水蒸完就得过滤） 3.加热蒸发浓缩结晶主要用于溶解度受温度影响较大的溶质的提纯．例如氯化钾中含少量氯化钠 蒸发浓缩结晶分离多溶质溶液中溶解度较低的一种溶质 蒸发结晶直接在蒸发皿中加热蒸发溶液至出现大量晶体（或有晶膜出现）即停止，用蒸发皿的余热将剩余的溶剂蒸干。 降温结晶先要加热浓缩得到热饱和溶液，然后趁热过滤除去不溶性杂质，再冷却结晶，过滤，得到的晶体中还可能含有其他杂质，若要进一步提纯，再进行重结晶 冷却热饱和溶液、降温结晶这两者道理一样，通过降温使溶液饱和并析出溶质，这种方法一般用于溶解度随温度变化大的溶质，唯一的差异是降温的起点有差别； 蒸发溶剂结晶则是通过溶剂的不断减少促进溶液达到饱和并析出溶质，这种方法主要用于溶解度随温度变化小的溶质。 蒸发结晶:溶解度不变，减少溶剂，溶质析出 冷却热饱和:随温度降低,，溶解度减小，溶质析出
废水中氯化钠蒸发装置方案 一、蒸发器选型及流程简述 本设计方案针对含盐废水，拟采用三效顺流强制循环蒸发工艺。氯化钠属于蒸发结晶，因此蒸发器采用抗盐析、抗结疤堵管能力强的强制循环蒸发器。 物料的流程为：生蒸汽入一效蒸发器加热室对物料进行加热，废水由进料泵送至一效蒸发器进行加热蒸发，浓缩后的料液送至二效继续蒸发；一效产生的蒸汽在分离室进行汽水分离后进入二效的加热室对二效的料液继续进行加热，浓缩后的料液进入三效继续蒸发；二效产生的蒸汽在分离室进行汽水分离后进入三效的加热室对三效的料液进行加热，当料液中氯化钠含量达70%时，由出料泵送至储液罐并离心分离为固体氯化钠；三效分离室产生的蒸汽进入冷凝器冷凝除去水份后由真空泵抽真空。 由于氯化钠在高温蒸发时的强腐蚀性，从长期运行考虑，蒸发器采用石墨制加热室，其它接触物料部分采用碳钢内衬石墨，接触物料的管道、管件采用玻璃钢制作，阀门采用钢衬四氟材料；泵采用四氟合金泵。 该蒸发系统为外加热强制循环工艺，料液循环速度为s以上，各效冷凝水通过换热器对进料进行预热，充分利用能源，故该装置具有热效率高、抗结晶堵塞的功能。 二、依据 1、进料量及组份：溶液处理量为8333Kg/h，氯化钠含量为 10-15%，其它成份为水。 2、总蒸发量7500Kg/h。 3、原料温度25℃。 4、生蒸汽为。 三、多效蒸发器主要配置表：
四、蒸发装置主要参数： （1）进料量:8333kg/h （2）总蒸发量：7500kg /h。 （3）进料温度：25℃ （4）进料浓度: 氯化钠含量为10-15%，（5）出料浓度: 氯化钠含量为70%， (6）三效蒸发(物料)温度：75℃
氯化钙废水处理工艺及设备说明于二00五年二月十六日修改
山东某化工集团每天产生工业废水8000吨。拟采用单套处理能力为2000t/d的五效蒸发结晶设备五套处理该废水，同时回收废水中的氯化钙，变废为宝。下面对氯化钙蒸发浓缩工艺流程和氯化钙喷雾结晶工艺流程和设备予以说明。本技术说明包括两部分，第一部分为：氯化钙五效蒸发浓缩工艺及设备简介，第二部分为：喷雾干燥精制无水氯化钙工艺及设备简介。 第一部分单套处理量2000t/d 氯化钙五效蒸发结晶工艺及设备简介 1浓缩介质参数和设计要求 1.1进料参数: 单套设备原料液流量2000t/d，也就是83.5 t /h，进料浓度(含氯化钙)：5~6%，氯化镁~0.06%，COD=3000~4000。PPH值：11-12,进料温度(0C): ~80。 1.2出料参数: 由于氯化钙水溶液沸点随浓度的升高而显著升高(如浓度为58%时沸点升高41度),沸点的升高直接损失了蒸发的推动力—温差，对蒸发设备的设计不利,将浓缩和结晶综合考虑,进行优化设计,得出如下结果: 将氯化钙浓缩到49~51%浓度,温度1250C,进入喷雾干燥器进行干燥结晶,有如下优点:①蒸发设备能设计成五效,达到节能目的,虽然干燥设备的能耗略有增加,但总能耗水平较低; ②由于出料浓度离与饱和浓度有一定的差值,使蒸发设备操作控制方便;③由于氯化钙结晶时吸热，一旦其在干燥的中间贮罐中温度降低而结晶，结晶时的吸热将加速结晶过程，为了避免这一不利的过程发生，同时为了使干燥的中间贮罐不必启动保温系统（或不带保温系统），设计为第一效出料。 根据上述总体考虑，蒸发浓缩设备的出料量为9~10t/h，浓度49~51%。单套设备的蒸发量应为74.5t/h,为留有10%余量,实际设计蒸发量为82t/h。蒸发浓缩工艺另外还产生工业用水~75t /h。 2蒸发工艺说明
https://www.doczj.com/doc/4f14798100.html,/?3777 蒸发结晶与冷却结晶的区别 桂耀荣 结晶是混合物分离的方法，结晶常分为两种：蒸发结晶、冷却结晶。 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质量是有限的，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，如从氯化钠与硝酸钾混合溶液中提纯氯化钠（硝酸钾少量），此时蒸发结晶不能将溶剂全部蒸干。而我们高中氯化钠提纯实验中因为只有一种溶质（氯化钠），所以采用的蒸发结晶是将溶剂水全部蒸干。 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，一定质量的溶剂所能溶解的某一溶质的质量越大，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。 冷却结晶主要对于混合溶液含有两种以上溶质，且有一种随温度的变化溶解度变化较大，提纯它就用冷却结晶，如从氯化钠与硝酸钾混合溶液中提纯硝酸钾（氯化钠少量）。 https://www.doczj.com/doc/4f14798100.html,/?3777
（2012?呼伦贝尔）结合如图的溶解度曲线图回答问题． （1）欲配制100g 0.9%的生理盐水，需要NaCl的质量为0.9g． （2）由右图可知，硝酸钾的溶解度随温度升高而增大；P点表示的意义是在t2℃时硝酸钾和氯化钠的 溶解度相等． （3）若从氯化钠和硝酸钾的饱和溶液中提取硝酸钾，应采用下列方法中的a（填字母代号）． a．冷却结晶 b．蒸发结晶． 解：如果溶解度受温度影响较大的物质从溶液中结晶析出的方法是冷却热饱和溶液，如果溶解度受温度影 响不大的物质从溶液中结晶析出的方法是蒸发溶剂．因为硝酸钾的溶解度受温度影响较大，所以提纯硝酸 钾的方法是冷却结晶 2 除去下列物质中的杂质，请把操作方法的序号填写在相应的空格内： A、加适量水溶解、冷却、过滤； B、加水溶解、过滤、洗涤、干燥； C、加适量盐酸、蒸发结晶； D、加适量水、过滤、蒸发结晶； E、加适量稀盐酸、过滤； F、加适量水溶解、蒸发结晶、趁热过滤． ①碳酸钙中混有少量硝酸钾B；②氯化钠中混有少量碳酸钠C； ③白糖中混有少量砂粒D；④氯化钠中混有少量的硝酸钾F； ⑤硝酸钾中混有少量的氯化钠A；⑥铜粉中混有铁粉E． 解：①碳酸钙不溶于水，硝酸钾易溶于水．故填：B ②碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳．故填：C ③白糖易溶于水，沙粒不溶于水．可以通过过滤除去，故填：D ④氯化钠的溶解度受温度变化影响小，硝酸钾的溶解度受温度变化影响大．故填：F ⑤氯化钠的溶解度受温度变化影响小，硝酸钾的溶解度受温度变化影响大．故填：A ⑥铁能和稀盐酸反应，铜不能和稀盐酸反应．故填：E 3. 将稀盐酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中，用温度计测出烧杯中溶液的温度，溶液温度随加入稀盐酸的质量而变化如图所示。
蒸发结晶 摘要：蒸发结晶操作是化工生产最常见的单元操作之一，它通过加热的方式，蒸发去除溶液中的溶剂(通常为水)，而使其中某些化学溶质结晶，从而实现物质间的分离，达到提纯化学物质和获得化学产品的目的。本文介绍蒸发结晶的发展、原理、技术以及它的广泛应用，并阐述蒸发结晶的发展前景。 关键词：蒸发结晶；原理；结晶 Evaporation Crystallization Abstract：Evaporative crystallization operation is one of the most common chemical production unit operations, which by way of heating, the solution was evaporated to remove the solvent (typically water), leaving some of the chemical solute crystallization, in order to achieve separation between substances, to achieve purification the purpose of chemicals and chemical products obtained. This article describes the development of evaporation and crystallization, theory, technology, and its wide application, and describes the development prospects of evaporation and crystallization. Key words: Evaporation crystallization; principle;Crystallization 1结晶的发展 人类对晶体的认识是从具有规则外形的矿物岩石开始的。早在史前，人类为了生存，用石头做成各种石器，作为劳动工具和自卫武器。在采集石头的同时，也就发现了各种外形规则的矿物岩石。例如，在我国周口店的中国猿人遗址中就有用水晶等矿物岩石做成的工具。人们把这些有规则外形的矿物岩石叫做晶体，这是人类认识晶体的开始。随着时间的推移，人们发现有规则外形的晶体种类越来越多，其中不少是对人类有用的矿物晶体。经过长期的观察和比较，后来人们发现这些矿物晶体最具有代表性的特点，是各种晶体都有它特有的外形。 晶体结晶学[5]作为一门科学萌芽于17世纪人们对矿物晶体外形的规则性研究。1669年，意大利科学家斯丹诺(Nicolaus Steno)对水晶、金刚石，黄铁矿等各种晶体进行了大量的研究，发现了晶面角守恒定律。当时，斯丹诺指出：晶体是从外表面长大的，即新的物质包围在已经结晶的外表晶面上。因此，各个晶面都按原来的方向平行地向外发展。在生长过程中，各个晶面的大小虽然都在变化，但它们既然平行地向外发展，其间交角就不应当改变。换句话说，对于同一物质的不同晶体，晶面的大小、形状和个数都可能不同，但相应的晶面之间的夹角都是固定不变的。 晶面角守恒定律的发现，使人们认识到可以从晶体外形来鉴别各种不同的矿物和其它晶体。为此，法国学者得利[Rome Del' Lsle (1736～1790)]利用他的学生克兰诺( Carangeot)发明的测角仪，对大量矿物晶体进行了晶面角测定，得出了面角恒等普遍规律。利用晶面角守恒定律进行晶体鉴定的方法很可靠，即使外形很相近的两种晶体也不会发生混淆。例如，方解石有一个晶角为101 o55′，而外形同它很相近的智利硝石，相应的晶面角是102 o41.5′，其间之差不到1o，用肉眼是分辨不出来的，可是用测角仪却很容易发现它们的差别。 17世纪，斯丹诺的老师丹麦学者巴尔托林[Erasmus Bartolins(1625～1690年)]有一次在对晶体进行研究的时候，不慎将一大块的冰洲石晶体摔到地上。他懊恼非常，因为冰洲石晶体是很难弄到的天然晶体，尤其是大块的。当他以十分惋惜的心情扑到地上去捡拾冰洲石碎块的时候，他惊奇地发现所有的碎块都与大块的冰洲石晶体一样，具有规则的完全相同的斜方六面体外形。这一意外的发现，使巴尔托林欣喜若狂，他不但不再为失手打碎冰洲石晶体而懊恼，甚至还特意把一块冰洲石再敲碎，看看是否也会得到形状相同的碎块。结果他发现了晶体的解理性，即晶体总是沿一定的晶面碎裂。遗憾的是他没有再进一步思考这样继续碎裂下去最终将如何，以致使人们对晶体内部结构的认识推迟了100多年。值得一提的是巴尔托林曾在1669年还发现，当光束通过冰洲石晶体时会分解成两束，它