鹽化工生產(chǎn)中的結(jié)晶類型及特點

郭嘉祥

（濰坊鹽業(yè)公司，山東濰坊 261000）

在目前發(fā)展的階段中，我國的經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，而且科學(xué)技術(shù)也在不斷地更新，在這種發(fā)展背景下，任何事物的發(fā)展都會受到很大程度的影響和改良?；ば袠I(yè)是目前社會發(fā)展過程中最為重要也是最為核心的組成部分，在實際應(yīng)用以及發(fā)展的過程中都發(fā)揮著非常重要的作用。鹽化工產(chǎn)業(yè)就是化工行業(yè)中最為核心的重要內(nèi)容，它的主要生產(chǎn)方式就是結(jié)晶。而且作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最為重要的組成，它發(fā)揮著非常重要的作用，所以鹽化工生產(chǎn)過程中的結(jié)晶類型以及結(jié)晶特點應(yīng)該進(jìn)行不斷的研究和深入。

1 冷卻結(jié)晶

冷卻結(jié)晶就是通過不斷地降低溶液的溫度來達(dá)到結(jié)晶不斷析出的目的，在進(jìn)行冷卻的過程中，一部分溶液經(jīng)常會出現(xiàn)一些過飽和的現(xiàn)象，這樣就導(dǎo)致了晶體不斷的析出。這種方法在進(jìn)行應(yīng)用的過程中，一般都不會對溶劑進(jìn)行去除，主要是通過冷卻等一系列物理方法來降溫，促使反應(yīng)的溶液達(dá)到不斷的飽和。針對主要的處理措施這種方法在應(yīng)用的過程中往往會具有比較多的限制，而且他也只是用在一些溶解度隨著溫度的降低而不斷降低的溶液，而且這種溶液析出的程度也比較明顯，然而在實際應(yīng)用的過程中，冷卻結(jié)晶還分為兩種不同的形式，一種是自然冷卻，第二種是間壁冷卻。

1.1 自然冷卻

自然冷卻的方法其實在實際應(yīng)用的過程中，一般不會對相關(guān)得溶液應(yīng)用任何一種人工處理的方法，或者是機(jī)械處理的方法，主要就是因為溶液在自然狀態(tài)下進(jìn)行冷卻，達(dá)到了結(jié)晶不斷系出的木底，然而這種結(jié)晶析出的方法在我國目前生產(chǎn)的過程中應(yīng)用的也是比較廣泛的。因為一些分布在我國北方，在鹽廠由于它本身所具有的地理位置，還有實際的氣候條件都是十分有利的，所以在實際生產(chǎn)的過程中我們就會利用原料來對需要的氯化鉀進(jìn)行不斷地制取，這主要是因為相關(guān)的物質(zhì)在常溫的環(huán)境下其實就是不飽和的，但是隨著溫度不斷的降低，實際作用過程中的相關(guān)物質(zhì)本身的溶解度就會不斷的。下降，然而這種溶解度如果下降到了一定溫度時就會將原來不飽和的溶液變成飽和溶液，這樣結(jié)晶就能夠順利地析出。這種方法在實際應(yīng)用的過程中，會對人力和物力各個方面進(jìn)行不斷的節(jié)約，也是一種非常有效的工業(yè)生產(chǎn)方法。

1.2 間壁冷卻結(jié)晶

這種方法在實際進(jìn)行化工生產(chǎn)的過程中，也是一種應(yīng)用比較廣泛的結(jié)晶方法，在實際進(jìn)行鹽化工生產(chǎn)時，這種間壁冷卻結(jié)晶也是比較普及的。因為這種捷徑方法，在實際應(yīng)用的過程中，會對相關(guān)能量的問題進(jìn)行有效的研究和應(yīng)用，而且在進(jìn)行冷卻的過程中經(jīng)常會有配套的外冷器而進(jìn)行傳遞。這種結(jié)晶的方法在實際采納的過程中經(jīng)常會在相關(guān)冷卻的表面上出現(xiàn)一定的晶垢或者是晶疤。但是這些物質(zhì)都在一定程度上將這種方法所具有的冷卻和結(jié)晶的效果不斷的降低，所以在實際應(yīng)用的過程中，我們應(yīng)該對射被表面所存在的相關(guān)晶垢進(jìn)行有效地清除。

2 蒸發(fā)結(jié)晶

蒸發(fā)結(jié)晶在一定程度上就是要對溶液中一部分進(jìn)行結(jié)晶的過程。在實際操作的過程中，這種方法的主要應(yīng)用措施就是將溶液的壓強(qiáng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整的蒸發(fā)原理再對晶體進(jìn)行析出。因為在進(jìn)行處理的過程中溶劑各有不同，所以在長牙或者是簡樣帶條件下就會將溶液的濃度進(jìn)行進(jìn)一步的縮減，達(dá)到最合適的狀態(tài)，這種方法在實際應(yīng)用的過程中只是適合在一些溶解度隨著溫度不斷降低，但是實際發(fā)生變化不大的溶液或者是在應(yīng)用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些比較明顯的逆溶解度的溶液。在實際生產(chǎn)的過程中，我們經(jīng)常會采用對盧法來對氯化鉀進(jìn)行實際生產(chǎn)，然而其中相關(guān)的蒸發(fā)環(huán)節(jié)的主要目的就是利用這種方法來對溶液中的水分進(jìn)行有效的去除，這樣才能夠不斷地提升氯化鉀本身的濃度。所以溶液中氯化鈉等各種物質(zhì)的實際濃度得到進(jìn)一步的提升，就能夠析出晶體。

蒸發(fā)結(jié)晶的原理就是蒸發(fā)溶劑使溶液由不飽和的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，并且繼續(xù)蒸發(fā)，過剩的溶質(zhì)就會以晶體的狀態(tài)析出，這種方法就叫作蒸發(fā)結(jié)晶。在進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶時，我們可以對溶解度曲線進(jìn)行觀察，溶解度隨著溫度不斷升高而出現(xiàn)明顯的升高時，這個溶質(zhì)就叫作陡升型，反之就叫作緩升型。當(dāng)陡升型的溶液中混有緩升型溶液時，如果想要分離出陡升型物質(zhì)，就可以用降溫結(jié)晶的方法來進(jìn)行分離。如果要分離出緩升型的溶質(zhì)，我們就可以用蒸發(fā)結(jié)晶的方法，也就是說蒸發(fā)結(jié)晶更加適合于溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)，比如說氯化鈉。硝酸鉀本身就屬于陡升型的溶質(zhì)，氯化鈉屬于緩升型，所以我們可以用蒸發(fā)結(jié)晶來對氯化鈉進(jìn)行分離，也可以用降溫結(jié)晶的方法分離出硝酸鉀。在進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶時，我們需要不斷用玻璃棒來對液體進(jìn)行攪拌，防止出現(xiàn)受熱不均勻的情況以及液體飛濺的現(xiàn)象。我們?nèi)绻吹皆趯嶒炦^程中出現(xiàn)了大量固體地系出并且僅剩少量的液體時，我們就需要停止加熱，利用余熱將液體蒸干和過濾。與蒸發(fā)相伴隨的往往都會有過濾的步驟。針對過濾的方法經(jīng)常會用到幾種。首先是利用常壓過濾。但是在進(jìn)行常壓過濾時需要注意的問題就是在綠紙進(jìn)行折疊時，需要盡量繞濾紙與玻璃漏斗的內(nèi)壁貼近，這樣才能夠形成連續(xù)的水珠，并且使過濾速度不斷加快。在一般進(jìn)行過濾時，與速度慢的區(qū)別還不夠明顯，但是如果要求用熱過濾就會產(chǎn)生比較明顯的區(qū)別。第二種就是減壓過濾。在進(jìn)行操作時對濾紙的選擇要是中當(dāng)抽濾瓶與循環(huán)真空泵連接好之后要用洗瓶將濾紙周圍潤濕，之后再有將過濾的產(chǎn)品移到容器中。

3 真空冷卻結(jié)晶

真空冷卻結(jié)晶的方法其實主要是在真空的情況下進(jìn)行蒸發(fā)。在進(jìn)行進(jìn)一步生產(chǎn)時，要讓溶液能夠具有更加優(yōu)良的絕熱，或者是冷卻的基本以及特殊的性質(zhì)，這樣才能夠達(dá)到結(jié)晶的主要目的。操作的主要原理就是要將具有一定溫度并且濃度較高的溶液送入到絕熱保溫的密閉結(jié)晶容器中，而且容器中應(yīng)該保持較高程度的真空。這樣由于相映的溶液沸點比原料的溫度要低，所以溶液就會被蒸發(fā)而絕熱冷卻到與容器內(nèi)壓強(qiáng)相對應(yīng)的平衡溫度。實際上溶液通過蒸發(fā)濃縮以及冷卻結(jié)晶這兩種效果來達(dá)到過飽和的狀態(tài)。

4 降溫結(jié)晶

降溫結(jié)晶，也稱蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶。在進(jìn)行降溫結(jié)晶時，首先要對溶液進(jìn)行加熱，將溶劑蒸發(fā)成飽和溶液之后，再降低熱飽和溶液的濃度，那么溶液中的一些物質(zhì)，如果其溶解度隨溫度變化比較大就會以晶體的狀態(tài)析出。因為在進(jìn)行降溫結(jié)晶時，溶液的狀態(tài)一般都是飽和狀態(tài)，所以與晶體相伴隨的經(jīng)常會有過濾環(huán)節(jié)。降溫結(jié)晶的原理就是利用溫度不斷降低物質(zhì)的溶解度出現(xiàn)明顯減小。溶液達(dá)到飽和之后，多余的不能溶解的溶質(zhì)就會析出。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，我國化工行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程也在不斷的加快，并且在目前發(fā)展階段中，由于社會發(fā)展的需求越來越高，所以對于鹽化工結(jié)晶的類型以及結(jié)晶的特點也都應(yīng)該進(jìn)行不斷的研究。而且相關(guān)的研究人員也應(yīng)該發(fā)揮自身所具有的作用，這樣才能夠不斷地促進(jìn)企業(yè)以及行業(yè)的發(fā)展。任何事物在發(fā)展的過程中都會伴隨著問題的不斷產(chǎn)生，這也是鹽化工生產(chǎn)過程中必須要進(jìn)行思考的一個問題。這篇文章研究的主要內(nèi)容也是對眾多的鹽化工生產(chǎn)結(jié)晶的類型進(jìn)行了簡要的論述，從而立足于眾多結(jié)晶類型的基礎(chǔ)之上。相關(guān)的研究方案以及科學(xué)技術(shù)需要進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)揮自身所具有的作用，這樣才能夠進(jìn)一步促進(jìn)鹽化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展以及化工行業(yè)進(jìn)一步提升。