СТАТИКА. 1. Изогидрическая или кристаллизация охлаждением – охлаждение раствора в теплообменниках: поверхностных или смешения

Методы кристаллизации

1. Изогидрическая или кристаллизация охлаждением – охлаждение раствора в теплообменниках: поверхностных или смешения.

2. Вакуум-кристаллизация – охлаждение раствора под вакуумом с частичным удалением растворителя.

3. Кристаллизация выпариванием – удаление части растворителя при кипении раствора.

4. Кристаллизация нагреванием – нагрев раствора в теплообменниках.

5. Кристаллизация высаливанием – добавление к раствору вещества, понижающего растворимость выделяемой соли. Например, высаливание NaCl за счёт добавления или .

6. Кристаллизация вымораживанием – охлаждение растворов до температуры ниже 0 ⁰С. Например, выделение при охлаждении рапы соляных озёр, из травильных растворов и др.

7. Кристаллизация в результате химической реакции – создание пересыщения в результате химической реакции, например, получение сульфата аммония при нейтрализации растворов серной кислоты аммиаком:

Статика включает растворимость чистого вещества, равновесные формы кристаллов и их состав. Применяется для определения начальной и конечной концентраций вещества в растворе (материальный баланс), его температуры (тепловой баланс), движущей силы процесса (кинетика).

Статику обычно представляют в виде кривой насыщения (растворимости) на графике 'концентрация-температура', который рассматривался для процессов выпаривания (рис.102).

Форма кривой насыщения определяет наиболее целесообразный метод кристаллизации. Различают четыре формы кривой насыщения, которые представлены на рис.304.

Рис.304. Типичные формы кривой насыщения и целесообразные методы кристаллизации.

1-крутая (), кристаллизация охлаждением, 2-средняя (), вакуум-кристаллизация, 3-пологая (NaCl), кристаллизация выпариванием,

4-обратная (), кристаллизация нагреванием.

Растворение твёрдых веществ обычно сопровождается тепловым эффектом

где - теплота разрушения кристаллической решётки (меньше нуля),

- теплота сольватации (больше нуля).

Если , например, для

Если , например, для .

При отсутствии опытных данных по теплоте кристаллизации в практических расчётах принимают ориентировочно .

Дата добавления: 2013-12-12