未來結晶設備的發展趨勢以及研究方向
結晶設備可廣泛適用于乳品行業、食品、化工、飲料等行業中,可用于制藥中物料攪拌混合,降溫冷凍,成品結晶等作用,具有經濟性好、操作費用低、操作過程易于控制等優點,其工作流程在于:不飽和溶液→飽和溶液→過飽和溶液→晶核的發生→晶體生長。
晶體在溶液中形成的過程稱為結晶。結晶的方法一般有2種:
1、蒸發溶劑法,它適用于溫度對溶解度影響不大的物質。沿海地區“曬鹽”就是利用的這種方法。
2、冷卻熱飽和溶液法。此法適用于溫度升高,溶解度也增加的物質。如北方地區的鹽湖,夏天溫度高,湖面上無晶體出現;每到冬季,氣溫降低,石堿(Na2CO3·10H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等物質就從鹽湖里析出來。在實驗室里為獲得較大的完整晶體,常使用緩慢降低溫度,減慢結晶速率的方法。
結晶技術近年來發展迅速,主要有反應結晶、真空結晶、無溶劑結晶、高壓結晶、膜結晶、萃取結晶、蒸餾一結晶耦合、超臨界流體(SCF)結晶、升華結晶等結晶技術等。未來結晶理論及技術的研究方向主要集中在以下幾個方面:
1、近代超分子化學與凝聚態物理是計算分子結晶學進一步發展的基礎;
2、應用現代化測試技術進一步揭示工業結晶與粒子過程的機理,加速模型由藝術向科學的轉化;
3、新型結晶技術與設備持續發展,耦合型結晶技術將是主要發展方向之一;
4、計算流體力學進入了工業結晶過程設計與優化;
5、功能結晶分子與超分子設計的研究。當然,開發溶液結晶新技術、新設備,研究計算機輔助控制的優化程序,實現結晶粒度分布的佳設計,也是未來的發展方向。
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