在制药、化工工艺中,蒸发结晶设备是常用的操作单元,广泛应用于结晶性产品的生产工序。它的主要作用是将溶液中的溶剂蒸发,使物质从溶液中以晶体状态析出。要实现这一过程,蒸发结晶设备需要有充足的热源,以维持溶液的沸腾,并补充溶剂汽化所带走的热量。那么,常见的蒸发结晶设备有哪几种呢?下面就为大家详细介绍。
一、强制循环蒸发结晶器
强制循环蒸发结晶器由蒸发分离器、换热器、强制循环泵以及相关仪表等组成。
其工作过程如下:物料在换热器的换热管内被换热管外的蒸汽加热,温度逐渐升高,然后在循环泵的作用下上升到蒸发分离器中。在蒸发分离器内,物料发生闪蒸,蒸发产生的二次蒸汽从物料中溢出。随着物料不断被浓缩,会产生过饱和状态,促使结晶生长。解除过饱和的物料进入强制循环泵,在循环泵的作用下再次进入换热器,如此循环往复,不断进行蒸发浓缩或浓缩结晶。而晶浆则从循环管路中通过出料泵输出。
二、MVR 蒸发结晶器
MVR 蒸发结晶设备由蒸发器、换热器、强制循环泵、蒸汽压缩机以及仪表配件等构成。
具体工作流程为:物料先在换热器中进行换热,温度升高后,在强制循环泵的作用下上升到蒸发结晶器内。由于在蒸发结晶器内物料静压下降,物料发生蒸发。蒸发产生的二次蒸汽从物料中溢出,物料被浓缩后形成过饱和溶液。过饱和溶液在蒸发结晶器内下降,与溶液中的小结晶充分接触,进而使小结晶进一步生长为较大的结晶。较大的结晶沉淀到盐腿,通过晶浆泵输送到稠厚器。经过澄清的液体则被强制循环泵输送到换热器内继续加热,物料就这样循环不断地进行蒸发浓缩或者浓缩结晶。此外,蒸发器内的二次蒸汽经过分离器上部的分离和除沫装置净化后,被输送到蒸汽压缩机,压缩机将二次蒸汽压缩后再输送到换热器内,用作蒸发器的加热蒸汽,从而实现热能循环,保证蒸发过程连续进行。
三、多效蒸发结晶设备
多效蒸发结晶设备的基本原理是利用多个蒸发器进行蒸发,对于热敏、结晶性物料溶液,在减压状态下,其沸点会降低,从而实现低温蒸发。
在工作时,初步蒸发的热敏物料溶液浓度有所提高,但尚未达到该蒸发温度下的饱和状态,也未析出晶体。此时,将物料引入低温结晶器内,物料在低温结晶器中降低冷却后,形成过饱和溶液并析出晶体。析出溶质后的稀溶液会再次进入蒸发系统,与蒸发系统内的溶液混合。通过降低蒸发系统内物料浓度,进行循环蒸发,这样就能实现热敏物料始终在低于溶液解的低溶度下蒸发,且结晶析出的溶质不再进入加热蒸发系统。