【正文】 曲線Ⅲ所代表，例如KCl、MgBr2等。為了節(jié)省熱能，常由多個蒸發(fā)結(jié)晶器組成多效蒸發(fā)，使操作壓力逐效降低，以便重復(fù)利用熱能。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的物系，如圖4中曲線Ⅰ、Ⅱ 所代表的dC * / dθ值很小或為負值的那些物系，例如NaCl及無水硫酸鈉等。圖3溶解度曲線的分類直接接觸冷卻法包括久已采用的以空氣為冷卻劑與溶液直接接觸冷卻的方法，還有采用與溶液不互溶的碳氫化合物為冷卻劑使溶液與之直接接觸而冷卻的方法，以及近年來受到重視的采用專用的液態(tài)冷凍劑如乙烯、氟里昂等，使溶液與之直接接觸而冷卻，在冷卻過程中冷凍劑則氣化的方法。間壁冷卻是應(yīng)用廣泛的工業(yè)結(jié)晶方法，在幾種結(jié)晶方法中冷卻法結(jié)晶消耗能量較少，但冷卻傳熱面的傳熱系數(shù)較低，所允許采用的溫差又小，故一般多用在產(chǎn)量較小的場合，或生產(chǎn)規(guī)模雖較大但其它結(jié)晶方法不合算的場合。冷卻的方法又可分為自然冷卻、間壁冷卻及直接接觸冷卻。1冷卻結(jié)晶法冷卻法的結(jié)晶過程基本上不去除溶劑，而是使溶液冷卻降溫，成為過飽和溶液。三 常用的結(jié)晶方法在溶液中建立一個適當(dāng)?shù)倪^飽和度，并加以控制，是結(jié)晶過程中的首要問題。工業(yè)結(jié)晶過程中常常遇到的困難在于晶核的生成速率過高，從而使晶體產(chǎn)品的粒度及粒度分布不合格。二次成核的主要機理是接觸成核，即晶核是晶體與其他固體碰撞時所產(chǎn)生的晶體表層的碎粒。溶液在不含外來物體的情況下自發(fā)地產(chǎn)生晶核的過程叫做自發(fā)成核或初級均相成核，在外來物體（例如來自大氣的徽塵）誘導(dǎo)下的成核過程，稱為初級非均相成核，二者統(tǒng)稱為初級成核，以區(qū)別于二次成核。結(jié)晶過程中成核現(xiàn)象占有舉足輕重的位置。結(jié)晶水的含量多少不僅影響著晶體形狀，而且也影響著晶體的性質(zhì)。又如，在不同的溫度下結(jié)晶時，碘化汞可以是黃色或是紅色的，鉻酸鉛的顏色也各不相同。溶液中所含雜質(zhì)還能影響晶體的外形，晶體的外形叫做晶習(xí)，不同的結(jié)晶條件也可使所產(chǎn)生的同一物質(zhì)的晶體在晶習(xí)、粒度、顏色、所含結(jié)晶水的多少等方面有所不同。但細小晶體聚結(jié)成簇的機會較少。母液粘附在晶粒上或包在晶簇中的現(xiàn)象，通常稱為包藏。遇有若干顆晶體聚結(jié)成為“晶簇”時，容易把母液包藏在內(nèi)，而使以后的洗滌發(fā)生困難，也會降低產(chǎn)品的純度。粘附在晶體上的這種母液若未除盡，則最后的產(chǎn)品必然沾有雜質(zhì)，降低純度。這也說明，何以結(jié)晶過程是生產(chǎn)純凈固體的最有效的方法之一。結(jié)晶過程的重要特性是產(chǎn)品純度高，晶體是化學(xué)均一的固體，當(dāng)結(jié)晶時，溶液中溶質(zhì)或因其溶解度與雜質(zhì)的溶解度有所不同而得以分離，或兩者的溶解度雖相差不大，但晶格不同，彼此“格格不入”，也就互相分離了。溶液在結(jié)晶器中結(jié)晶出來的晶體與余留下來的溶液構(gòu)成的混合物，稱為晶漿，通常需要用攪拌器或其他方法把晶漿中的晶體懸浮在液相中，以促進結(jié)晶過程，因此晶漿亦稱懸浮體。產(chǎn)生晶核的過程稱為成核（或晶核形成），晶核長大的過程稱為晶體生長。 二 結(jié)晶過程溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶出來，要經(jīng)歷兩個步驟：首先要產(chǎn)生微觀的晶粒作為結(jié)晶的核心，這些核心稱為晶核，然后晶核長大，成為宏觀的晶體。晶體的這個特性保證了工業(yè)中的晶體產(chǎn)品能具有高的純度。3．均勻性 晶體中每一宏觀質(zhì)點的物理性質(zhì)和化學(xué)組成都相同，這種特性稱為晶體的均勻性。任何晶面的生長速率是按垂直于晶面的方向，從晶體的中心出發(fā)，晶面向外擴展的速度來量度。從結(jié)晶多面體中心到表面的距離，隨方向的不同而異。晶體的中心點是原始的晶核所在位置，晶體的生長就是從此處開始的。圖中各個多面體為不同時間的晶體外形。1．自范性 晶體具有自發(fā)地生長成為結(jié)晶多面體的可能性，即晶體經(jīng)常以平面作為與周圍介質(zhì)的分界面，這種性質(zhì)稱為晶體的自范性。圖1為氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)圖。構(gòu)成晶體的微觀質(zhì)點在晶體所占有的空間中按一定的幾何規(guī)律排列起來，各質(zhì)點間有力的作用，它是晶體結(jié)構(gòu)中的健、由于鍵的存在，質(zhì)點得以維持在固定的平均位置上，彼此之間保持一定距離。本文僅對工業(yè)結(jié)晶的相關(guān)知識，作簡單的介紹。結(jié)晶是一個重要的化工過程，大量化工產(chǎn)品及中間產(chǎn)品都是以晶體形態(tài)出現(xiàn)，這是因為結(jié)晶過程能從雜質(zhì)含量相當(dāng)多的溶液中形成純凈的晶體，此外，結(jié)晶產(chǎn)品的外觀優(yōu)美，且無論包裝、運輸、儲存或使用都很方便。、漫話“結(jié)晶”晶種加入量不易多，另外要注意晶種的選取，大的粒度均勻的比較號。，快速攪拌可以使結(jié)晶器更接近全混流，使粒度分布也更為均勻，但有時可能會導(dǎo)致低粒度部分比例大，需要通過試驗得到最佳攪拌速率。要有合適的滴加曲線。，可以試驗一下常用的各類溶劑。(11)操作工應(yīng)認真負責(zé)，在結(jié)晶操作上要勤檢查、穩(wěn)定工藝，保證生產(chǎn)在最佳程序下進行。(9)母液溫度不宜相差過大，避免過飽和度過大，晶核增多。產(chǎn)品按粒度分級排出，使符合粒度罷求的晶粒能作為產(chǎn)品及時排出，而不使其在器內(nèi)繼續(xù)參與循環(huán)。(6)可對溶液進行加熱、過濾等預(yù)處理，以消除溶液中可能成為過多晶核的微粒。(4)應(yīng)防止系統(tǒng)帶氣，否則會破壞晶漿床層，使液面翻騰，溢流帶料嚴重。(2)盡可能減低晶體的機械碰撞能量及幾率。試驗表明，晶體與螺旋槳的接觸成核速率在總成核速率中約占40％，晶體與器壁的約占15％，晶體與晶體的約占20％，剩下的約25％被認為可歸因于流體剪應(yīng)力等的作用。在結(jié)晶器中，接觸成核有四種方式：(1)晶體與攪拌螺旋槳之間的碰撞；(2)在湍流運動的作用下晶體與結(jié)晶器內(nèi)壁面之間的碰撞；(3)湍流運動造成的晶體與晶體之間的碰撞；(4)由于沉降速度不同而造成的晶體與晶體之間的碰撞。2．接觸成核(碰撞成核)我們知道，在有攪拌的結(jié)晶器中，晶核的生成量與攪拌強度有直接關(guān)系。晶體的生存理論指出，在過飽和溶液中，只有大于此臨界粒度的晶體粒子才能生存和生長，而小于此值的晶粒則被溶解，所以被掃落的粒子只有一部分可以生存下來，作為晶核而繼續(xù)生長。當(dāng)過飽和溶液以較大的流速流動時，與正在生長中的晶體表面發(fā)生相對運動，在流體邊界層中存在的剪應(yīng)力的作用下將一些附著于晶體之上的粒子掃落，而成為新的晶核。二次晶核的形成，起決定作用的主要有兩種機理：流體剪應(yīng)力成核及接觸成核。換言之，二次成核就是溶液里受晶漿中存在宏觀晶體的影響而形成晶核的過程。晶核處于不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，如失去一些運動單元，則降級為晶胚，甚至溶解；如得到一些運動單元，則生長成為穩(wěn)定的晶核而繼續(xù)長大。當(dāng)m值增大至某種限度，線體可稱為晶胚，大多數(shù)晶胚的壽命是短促的，有可能繼續(xù)長大，也有可能分解為線體或單個的運動單元。A1+A1←→A2A2+A1←→A3….Am1+A1←→Am此處A，為單一的運動單元，其下標(biāo)表示線體中的單元數(shù)。由于這種波動現(xiàn)象的存在，各運動單元經(jīng)常能進入另一個單元的力場中，而立即結(jié)合在一起。(1nm===l09m，稱納米或毫微米)的小體積中，各運動單元的位置、速度、能量、濃度等都有很大的波動。結(jié)晶器中發(fā)生初級均相成核時，晶核可由溶質(zhì)的粒子(分子、原子、離子)形成，由于這些粒子作快速運動，所以稱之為運動單元。結(jié)晶過程要求有一定的成核速率，但如果成核速率超過需要的限度，必然導(dǎo)致晶體產(chǎn)品細碎，粒度分布范圍寬，產(chǎn)品質(zhì)量低劣；另外對結(jié)晶器的生產(chǎn)強度也有不利的影響。晶核的形成晶核是過飽和溶液中首先生成的微小晶體粒子，是晶體生長過程必不司少的核心。結(jié)晶過程中常常遇到的困難在于晶核的生成速率過高，從而使晶體產(chǎn)品的粒度及粒度分布不合格。二次成核的主要機理是接觸成核，即晶核是由晶體與其它固體接觸時所產(chǎn)生的晶體表層的碎粒所產(chǎn)生的。溶液在不含外來物質(zhì)的情況下自發(fā)地產(chǎn)晶核的過程叫做自發(fā)成核或初級均相成核；在外來物質(zhì)(例如來自大氣的微塵)誘導(dǎo)下的成核過程，稱為初級非均相成核，二者統(tǒng)稱為初級成核。結(jié)晶過程中成核現(xiàn)象占有舉足輕重的位置。結(jié)晶水的含量多少不僅影響著晶體形狀，而且也影響著晶體的性質(zhì)。又如，在不同的溫度下結(jié)晶時，碘化汞可以是黃色或是紅色的，鉻酸鉛的顏色也各不相同。溶液中所含雜質(zhì)還能影響晶體的外形，晶體的外形叫做晶形，不同的結(jié)晶條件可使所產(chǎn)生的同一物質(zhì)的晶體在晶形、粒度、顏色、所含結(jié)晶水的多少等方面有所不同。大而粒度均勻的晶體比起小而粒度不均勻的晶體來，它們所挾帶的母液較少而且洗滌比較容易，但細小晶體聚結(jié)成簇的機會較少。若在結(jié)晶時進行適度的攪拌，可以減少晶簇形成的機會。所以一般要把結(jié)晶所得固體物質(zhì)在