0730-2950666
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文章作者： 發(fā)布時(shí)間：2021/12/21 14:23:41 瀏覽量： 5480
核心提示：結(jié)晶是一個(gè)重要的化工過(guò)程，是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸氣、溶液或熔融物中析出的過(guò)程，眾多的化工產(chǎn)品及中間產(chǎn)品都以晶體形態(tài)出現(xiàn)。結(jié)晶作為一個(gè)重要的分離過(guò)程，與精餾等其他分離方法相比，在較低的溫度下操作，有效減少副反應(yīng)的發(fā)生，降低能量消耗。熔融結(jié)晶是在不加入溶劑的情況下，通過(guò)待分離物質(zhì)自身的熔融和結(jié)晶的固液兩相平衡去除雜質(zhì)的一種新型的分離技術(shù)，它是根據(jù)待分離物質(zhì)之間凝固點(diǎn)的不同，通過(guò)逐步降低初始液態(tài)混合物的溫度達(dá)到部分結(jié)晶來(lái)實(shí)現(xiàn)的，結(jié)晶析出的固體具有與殘液不同的化學(xué)組成，從而達(dá)到分離提純的目的。
1.熔融結(jié)晶原理
結(jié)晶是一個(gè)重要的化工過(guò)程，是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸氣、溶液或熔融物中析出的過(guò)程，眾多的化工產(chǎn)品及中間產(chǎn)品都以晶體形態(tài)出現(xiàn)。結(jié)晶作為一個(gè)重要的分離過(guò)程，與精餾等其他分離方法相比，在較低的溫度下操作，有效減少副反應(yīng)的發(fā)生，降低能量消耗。熔融結(jié)晶是在不加入溶劑的情況下，通過(guò)待分離物質(zhì)自身的熔融和結(jié)晶的固液兩相平衡去除雜質(zhì)的一種新型的分離技術(shù)，它是根據(jù)待分離物質(zhì)之間凝固點(diǎn)的不同，通過(guò)逐步降低初始液態(tài)混合物的溫度達(dá)到部分結(jié)晶來(lái)實(shí)現(xiàn)的，結(jié)晶析出的固體具有與殘液不同的化學(xué)組成，從而達(dá)到分離提純的目的。
熔融結(jié)晶過(guò)程的推動(dòng)力是熔融液中某組分的過(guò)飽和度或者過(guò)冷度，其過(guò)程分為結(jié)晶和發(fā)汗兩個(gè)過(guò)程。結(jié)晶過(guò)程是熔融液的溫度在逐漸下降的過(guò)程中，某組分在熔融液中處于過(guò)飽和狀態(tài)，開(kāi)始成核，并逐漸增長(zhǎng)為晶體。
熔融液經(jīng)過(guò)結(jié)晶后，晶體在結(jié)晶器壁上析出，在晶體的表面和內(nèi)部還包藏有部分雜質(zhì)，所以要對(duì)結(jié)晶后的粗晶體進(jìn)行提純。發(fā)汗操作能有效地提高粗晶體的純度。發(fā)汗是將含有雜質(zhì)的結(jié)晶，緩慢升高溫度到接近熔點(diǎn)（平衡溫度）附近，含雜質(zhì)較多的局部晶層熔點(diǎn)較低，首先熔化而從晶體內(nèi)部滲出的現(xiàn)象，它是建立在傳熱、傳質(zhì)和固液相平衡理論基礎(chǔ)之上的操作過(guò)程。
2.東庚熔融結(jié)晶技術(shù)
熔融結(jié)晶技術(shù)作為一種綠色分離技術(shù)，具有低能耗、高效率，操作溫度低、操作要求低，適用范圍廣、選擇性高，綠色環(huán)保等特點(diǎn)，不僅在醫(yī)藥、食品分離提純方面得到廣泛的應(yīng)用，而且在大噸位的化工生產(chǎn)中也得到了應(yīng)用。熔融結(jié)晶技術(shù)已成為生產(chǎn)高純度化工產(chǎn)品的重要技術(shù)。
東庚化工利用其強(qiáng)大的科研實(shí)力和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，率先打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化熔融結(jié)晶技術(shù)。東庚在加強(qiáng)研發(fā)新型熔融結(jié)晶器的同時(shí)，還在控制軟件系統(tǒng)、產(chǎn)品應(yīng)用等方面加大了開(kāi)發(fā)力度，形成軟件、硬件、應(yīng)用同時(shí)發(fā)展的格局。先后開(kāi)發(fā)了薄膜結(jié)晶器和靜態(tài)板式結(jié)晶器，并且在化工分離操作單元的應(yīng)用中取得顯著成效。
東庚開(kāi)發(fā)的薄膜結(jié)晶系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
（1）采用完全自主開(kāi)發(fā)的薄膜結(jié)晶器，應(yīng)對(duì)不同規(guī)模的結(jié)晶操作，均能做到每根結(jié)晶管在管壁兩側(cè)的產(chǎn)品和熱媒流都經(jīng)歷完全相同的水力學(xué)和熱力學(xué)條件，每根結(jié)晶管都能實(shí)現(xiàn)精確控溫。
（2）獨(dú)特而又靈活調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)內(nèi)物料和冷熱媒的持液量低，減少了變溫操作過(guò)程熱量和冷量的消耗。
（3）強(qiáng)大的軟件控制系統(tǒng)，東庚薄膜結(jié)晶工藝不僅可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)系統(tǒng)控制，還自主開(kāi)發(fā)出具有數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、反饋和工藝優(yōu)化功能的軟件，通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)晶工藝的自動(dòng)優(yōu)化，使結(jié)晶器的效率最大化，降低能耗。
（4）高效的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)體系，東庚具有多套應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的單管結(jié)晶器用于新應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)，同時(shí)也可根據(jù)客戶需要，針對(duì)個(gè)別產(chǎn)品定向開(kāi)發(fā)。
（5）多種規(guī)格產(chǎn)品的調(diào)節(jié)性，由于分離算法可以很容易地改變，以滿足不同需求的產(chǎn)品規(guī)格，獲得顯著的市場(chǎng)潛力。產(chǎn)品純度從百分比范圍到ppm范圍都可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，單線產(chǎn)能可以達(dá)到50000噸/年以上。
（6）低維護(hù)維修費(fèi)，除了泵和閥門(mén)，結(jié)晶過(guò)程沒(méi)有活動(dòng)部件，因此維護(hù)減少到最低限度。
3.東庚熔融結(jié)晶技術(shù)的應(yīng)用
3.1分離同分異構(gòu)體方面
在化工生產(chǎn)中特別是精細(xì)化工生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)遇到反應(yīng)產(chǎn)物由兩種或兩種以上的同分異構(gòu)體組成，各組份分子量相等且沸點(diǎn)相近。因此采用傳統(tǒng)的精餾方式難以將其分離得到高純產(chǎn)品。
東庚熔融結(jié)晶技術(shù)已先后在丙交酯、間苯二胺（MPD）、對(duì)苯二胺（PPD）、鄰苯二胺（OPD）、特定組成混甲酚、二氯苯（DCB）、硝基甲苯、硝基氯苯（NCB）、均四甲苯、2,6-二甲基萘、萘酚等同分異構(gòu)體的分離中得到廣泛應(yīng)用，并取得了很好的提純效果。
3.2電子化學(xué)品方面
電子化學(xué)品是電子材料及精細(xì)化工結(jié)合的高新技術(shù)產(chǎn)品，隨著技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展，碳中和和碳減排的不斷推進(jìn)，電子化學(xué)品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。電子化學(xué)品對(duì)于化工產(chǎn)品的純度上有著很高的要求，對(duì)于水、金屬離子等雜質(zhì)的容忍度極低，通過(guò)常規(guī)的精餾手段很難得到符合要求的電子化學(xué)品。
東庚熔融結(jié)晶技術(shù)應(yīng)用于電子級(jí)的碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸亞乙烯酯（VC）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、電子級(jí)磷酸、雙氧水等產(chǎn)品中，根據(jù)需要通過(guò)多級(jí)結(jié)晶，可得到純度為99.99~99.9999%的超純產(chǎn)品，單線產(chǎn)能規(guī)模從3000-30000噸/年不等。
3.3分離熱敏性物質(zhì)方面
熱敏性物質(zhì)特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，遇熱極易發(fā)生分解、聚合、氧化等變質(zhì)反應(yīng)，通過(guò)常規(guī)的精餾分離，收率低，副反應(yīng)多，生產(chǎn)成本高。
東庚熔融結(jié)晶技術(shù)對(duì)雙酚A(BPA)、異氰酸酯(MDI/TDI)、己內(nèi)酰胺(CPL) 、冰晶丙烯酸(GAA)、乙交酯、丙交酯、苯甲酸、丁烯酸、馬來(lái)酸酐等產(chǎn)品均實(shí)現(xiàn)了很好的分離。
3.4分離共沸體系方面
共沸體系由于其熱力學(xué)的特殊性，傳統(tǒng)精餾的分離過(guò)程一般都存在高能耗、需采用第三組分溶劑、容易產(chǎn)生環(huán)境污染等缺點(diǎn)，使分離成本大大提高。
東庚熔融結(jié)晶技術(shù)已先后應(yīng)用于精萘與硫茚、碳酸二甲酯與甲醇等共沸體系中，得到了高純度的單一產(chǎn)品，很大程度上降低了具有共沸體系中產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
3.5功能性高分子材料
聚合物對(duì)于單體的純度有著很高的要求，單體純度低會(huì)導(dǎo)致聚合物分子量低、聚合物產(chǎn)品顏色差、強(qiáng)度低、耐熱性差等問(wèn)題，因而高純度的聚合物的單體較工業(yè)級(jí)產(chǎn)品有更高的附加值。
東庚熔融結(jié)晶技術(shù)已先后在功能性高分子材料聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）、聚己內(nèi)酯（PCL）、尼龍6、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、PBAT、吸水性高分子材料聚丙烯酸鈉（SAP）等產(chǎn)品的單體純化中得到應(yīng)用，為功能性高分子材料提供了優(yōu)質(zhì)的單體。
標(biāo)簽： 熔融結(jié)晶原理 東庚熔融結(jié)晶技術(shù) 分離同分異構(gòu)體 電子化學(xué)品 功能性高分子材料
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