[科普中国]-塔式结晶器

塔式结晶器又称造粒塔。溶液由喷布器喷入塔中。溶液液滴在落至塔底的过程中，由于在逆流的空气流中汽化了一部分溶剂而被冷却，所以有晶体生成。

晶体和母液自动流出，或用泵送出，作进一步的精制。或将高浓度溶液由喷布器喷入塔中，在塔的下部送入冷空气。溶液的液滴在落至塔底的过程中，被冷空气冷却而凝固成晶体颗粒。氮肥厂的尿素、硝酸铵晶体就是这样制成的

简介塔式结晶器又称造粒塔。溶液由喷布器喷入塔中。溶液液滴在落至塔底的过程中，由于在逆流的空气流中汽化了一部分溶剂而被冷却，所以有晶体生成。晶体和母液自动流出，或用泵送出，作进一步的精制。

工作特点连续多级逆流分步结晶塔是根据精馏原理而开发成功的塔式结晶装置，在塔内通过晶体和液体的逆流进行结晶提纯。与釜式结晶相比，塔式结晶可获得纯度更高的产品。设备结构应保证可靠的固相运动和高效率的加热和除热，以实现高纯度和高产量。塔式结晶器可分为中央加料式和末端加料式，它们在结构和性能上有差别。

中央加料塔式结晶器以熔融液体为原料，在塔内形成晶体。其在外观上与精馏塔相似。在塔底，晶体熔融产生具有较高熔点的产品。塔底的回流与精馏的回流相当。在结晶器塔顶采出相当纯的低熔点产品。部分熔融体在冷却器冷凝后作为回流液返回塔顶。该流程很容易将二元混合物分离成两个相当纯的产品。1

菲利浦塔式结晶器末端加料塔是在50年代由菲利浦(Phillips)石油公司开发成功地商业化了的。常称为菲利浦(Phillips)塔的典型末端加料塔的各段示于下图。

不纯液经由位于产品冻凝区与熔融器之间的过滤器取出，而不是象中央加料塔那样在冻凝区的末端取出。末端加料装置的提纯机理基本上同中央加料设备的一样。但是，在末端加料塔中有回流限制，而且在熔融器附近存在着高度的固体压紧。曾经观察到，在大部分提纯段中，自由液和固体的分数都始终相对恒定，但在熔融段附近都呈现一个陡然的间断。应注意，末端加料塔只适用于低共熔点混合物系统的提纯，而不能在全回流下操作。

中央加料塔式结晶器(1)布郎底(Brodie)提纯器

下 图表示一座横卧式中央加料塔，它对萘和对二氯苯的连续提纯已经商业化。液体进料是在热的提纯段和冷的冻凝或回收段之间进塔。熔融物经过精制和回收区壁面间接冷却时，在内部形成晶体。结晶后的残液则从塔的最冷段出。螺旋运输器控制固体经过塔的输送。

(2)螺旋输送塔式结晶器

另一种商用中央加料结晶器设计是Schildknect所报道的垂直螺旋运输器式塔。在这类装置中，如下图所示，分散的晶相在冻凝段中形成，被垂直摆动的旋转螺旋有控制地向下输送。 2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学