河北結晶罐攪拌設計的難題

河北結晶罐攪拌設計的難題

影響晶核生成和晶體的生長主要因素有溶液過飽和度、均勻度和攪拌強度等。一般溫度的下降、
溶劑的蒸發、鹽析過程中鹽份的加入和ph調節過速，會形成過飽和度過高，形成過多的晶核，產生過細
的晶體。這就要求結晶罐整罐有較好的混和均勻性，避免局部產生過高的溶質飽和度，同時攪拌能影響
晶體成核速度和晶核、晶體的擴散及長大。當攪拌速度過快時，晶體往往易受破碎，使晶體變細，影
響產品質量。這就提出了結晶罐攪拌器既要滿足整罐的宏觀混和，也就是說希望溶質濃度的盡可能的
均一性的獨特要求，又不能過于強烈，以免影響晶體生長。

根據結晶工藝要求，對攪拌器有如下要求:

（1）較好的宏觀混和，以使溶質濃度均一。

（2）均勻的傳熱效果，避免局部過冷現象或蒸發不均而產生溶質濃度不均現象，控制理想過飽和溶液濃度形成，避免形成局部過高的飽和度
(3)結晶過程往往有第三物質加入或溶劑蒸發，會造成液位有較大的變化，要保證液位波動時，仍有較好的整罐攪拌效果。

(4)結晶液含固量不斷增高，粘度不斷增大，可達上千厘泊乃至上萬厘泊，不利于傳質和傳熱過程進行。同時結晶過程中往往會引起粘壁現象，給結晶傳熱傳質帶來了麻煩，需要攪拌提供足夠量的混和強度和防止粘壁措施。

結晶罐的攪拌機械力既提供晶核形成的能量，但又不能過強，以免造成過多晶核，影響晶體的生長。

6）過強的外力會引起晶體的破碎，造成破晶現象產生。

(7)食品和藥品的結晶工序有著嚴格的衛生要求，這就要求結晶罐攪拌器便于清洗。
3大型結晶罐攪拌的設計創新大型結晶罐由于罐體積增大，物料均勻性的要求更為困難。因而就提出了對整個罐體內結晶液有
更高的混和效果，以保證溶質溫度的均勻性和濃度的均勻性。也就是提出攪拌葉輪的功能如何保證結晶液在罐壁處和罐中央及在罐體不同部位均一性要求的難題。這個困難長期以來影響了結晶罐設計的放大，成為世界上公認的一個需要攻克的課題。
傳統的立式結晶罐一般采用錨式和框式攪拌。
錨式攪拌一般葉徑為罐徑的275～3/5左右，其攪拌流型屬徑向流動，很少有上下翻動現象，再加之結晶罐怕晶體粘附在擋板上，故不設擋板，這就很難達到罐壁和罐中央溶質濃度的均一性和上下物料濃度的均一性。因而在小型罐內（1m以下)錨式攪拌尚能滿足要求，但隨著罐容積放大，結晶的質量就有下降的趨勢。對于粘度較大和易粘壁且具非牛頓型的結晶液而言，當錨式攪拌無法在罐壁處發揮效果只能改用框式攪拌。框式攪拌由于其直徑大，因而可以攪動罐壁處物料，但是由于攪拌流型仍屬徑向流動，很少有上下翻動，且由于葉輪結構原因，
一般轉速極低，因而仍不能滿足結晶罐放大的要求。長期以來結晶罐容積放大一直受到了限制，影響了醫藥、輕工及化工行業的規模發展和影響了產品質量提高。
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