《化工分离工程》课程教学课件（PPT讲稿）结晶

67.2结晶Crystallization

7.2 结晶 Crystallization

教学要求3重点了解膜分离过程的定义、常用膜材料膜组件三（膜装置）、膜过程等了解结晶分离过程（主要是溶液结晶过程的热力学（溶解度、过饱和度、晶体的形成与生长、常用结晶装置等了解吸附分离过程的概念、常用吸附剂、（动力吸附平衡厅（热力学）P吸附过程传质学）、常用吸附技术等

⚫重点了解膜分离过程的定义、常用膜材料 、膜组件（膜装置）、膜过程等； ⚫了解结晶分离过程（主要是溶液结晶过程 ）的热力学（溶解度、过饱和度、晶体的 形成与生长、常用结晶装置等； ⚫了解吸附分离过程的概念、常用吸附剂、 吸附平衡（热力学）吸附过程传质（动力 学）、常用吸附技术等。 教学要求

C仙岛岱山

结晶的定义D什么是结晶所谓结晶是指物质以晶体的状态从溶液、熔融混合物或蒸气中析出的过程称为结晶（crystallization）例如：加热蒸发岩白菜素（溶液）岩白菜素（饱和液）溶液结晶①降温②蒸发溶剂岩白菜素（晶体）降温苯甲酸一萘（混熔物）苯甲酸（晶体）+混熔物降温加热升华硫（蒸气）硫（结晶）硫（固体）What is Crystallization?

结晶的定义 What is Crystallization?

?结晶类似于沉淀过程。只不过沉淀物具有不确定的几何规整性，而晶体则按一定的晶格方式排布。Crystallization is similar to precipitation in thatsolid particles are obtained from a solution.Precipitates have poorly defined morphology,while in crystals the constituent moleculesare arranged in 3-dimensional arrays calledspacelattices

结晶类似于沉淀过程。只不过沉淀物具有 不确定的几何规整性，而晶体则按一定的晶 格方式排布。 Crystallization is similar to precipitation in that solid particles are obtained from a solution. Precipitates have poorly defined morphology, while in crystals the constituent molecules are arranged in 3-dimensional arrays called space lattices

C沉淀与结晶Precipitation and Crystallization沉淀法与结晶法都是将溶质以固体形式从溶液中析出的方法，若析出的是晶体，则称为结晶·析出的是无定形物质，则称为沉淀沉淀和结晶本质上同属一个过程，都是新相析出的过程，两者的区别在于构成单位的排列方式不同，晶体的原子、离子或分子排列是规则的，而沉淀是不规则的。沉淀和结晶通常被统称为固相析出技术

C与结晶相比，沉淀在更高的过饱和度和成核速率、以及较低的溶解度下发生。Precipitation occurs at much higher levelsof supersaturation and rates of nucleationbut lower solubilities

与结晶相比，沉淀在更高的过饱和度和 成核速率、以及较低的溶解度下发生。 Precipitation occurs at much higher levels of supersaturation and rates of nucleation but lower solubilities

结晶与沉淀的比较结晶描述沉淀微溶溶解度范围较宽，从中等到高低高相对饱和度确定产品形态不确定大小产品晶粒大小二次成核初级成核成核机理慢快成核速率快生长速率范围较宽可控可控性难控制

结晶与沉淀的比较 描述 结晶 沉淀 溶解度 范围较宽，从中等到高 微溶 相对饱和度 低 高 产品形态 确定 不确定 产品晶粒大小 大 小 成核机理 二次成核 初级成核 成核速率 慢 快 生长速率 范围较宽 快 可控性 可控 难控制

结晶过程的特点·能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中，分离出高纯或超纯的晶体·对于许多难分离的混合物系，例如同分异构体、共沸物、热敏性物系等，使用其他方法难以奏效，而适宜用结晶分离。·结晶与精馏、吸收等分离方法相比，能耗低得多，因结晶热一般仅为蒸发潜热的1/3~1/10。又由于可在较低温度下进行，对设备材质要求较低，操作相对安全。一般无有毒废气逸出，有利于环境保护。·结晶是一个很复杂的分离操作，它是多相、多组分的传热一传质过程，也涉及到表面反应过程，尚有晶体粒度及粒度分布问题，结晶过程及其设备种类繁多

结晶过程的特点 • 能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中， 分离出高纯或超纯的晶体。 • 对于许多难分离的混合物系，例如同分异构体、共沸 物、热敏性物系等，使用其他方法难以奏效，而适宜用 结晶分离。 • 结晶与精馏、吸收等分离方法相比，能耗低得多，因 结晶热一般仅为蒸发潜热的1/3~1/10。又由于可在较低 温度下进行，对设备材质要求较低，操作相对安全。一 般无有毒废气逸出，有利于环境保护。 • 结晶是一个很复杂的分离操作，它是多相、多组分的 传热－传质过程，也涉及到表面反应过程，尚有晶体粒 度及粒度分布问题，结晶过程及其设备种类繁多

结晶过程的特点6（1）能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的品体。而用其他方法难以分离的（2）固体产品有特定的品体结构混合物系，采用结晶分离更为有效。和形态（如晶形、粒度分布等）如同分异构体混合物，共沸物系热敏性物系等。（3）能量消耗少，操作温度低（4）结晶产品包装、运输、储在对设备材质要求不高，三废排放少或使用都很方便有利于环境保护。@irving

结晶过程的特点