結(jié)晶過濾裝置是一種常用的分離純化技術(shù),廣泛應(yīng)用于制藥、化工、食品等行業(yè)。其基本原理是將溶液中的固態(tài)物質(zhì)結(jié)晶出來,然后通過過濾將結(jié)晶固體和溶液分離。下面將介紹結(jié)晶過濾裝置的工作原理、種類以及使用注意事項(xiàng)。
結(jié)晶過濾裝置主要由浸漬槽、過濾槽和加熱裝置等組成。首先,在浸漬槽中將純化物或混合物的溶液制成過飽和溶液,然后在適當(dāng)?shù)臈l件下(例如控制溫度、配制特定的混合物或施加匯流作用等)使溶質(zhì)凝聚為結(jié)晶體。結(jié)晶水平的高低取決于浸漬液中的溶質(zhì)濃度、溶劑性質(zhì)以及溫度等諸多因素。隨后,將含有結(jié)晶體的溶液(也稱為糖漿)從浸漬槽中取出,然后放入過濾槽中進(jìn)行過濾。結(jié)晶過濾裝置中的過濾槽通常由紙濾器或其他濾紙材料構(gòu)成,以分離固態(tài)結(jié)晶體和液態(tài)浸漬液。過濾后的固體部分可以通過這種方式,獲得未經(jīng)純化的產(chǎn)物,或者將其進(jìn)行進(jìn)一步處理以純化。
結(jié)晶過濾裝置有很多種,主要包括濾板結(jié)晶機(jī)、過濾離心機(jī)、過濾式結(jié)晶機(jī)等。其中,常用的是濾板結(jié)晶機(jī)和遵從超臨界流體分離原理的過濾離心機(jī)。
1、濾板結(jié)晶機(jī)
這種過濾裝置是一種常規(guī)的過濾器,在結(jié)晶過程中形成懸浮的結(jié)晶體,可以通過高壓水切換浸漬槽和過濾槽來實(shí)現(xiàn)。過濾板是嵌套在缸中的可旋轉(zhuǎn)和可升降的部件,其上和下依次裝有濾布和濾板,用來包裹固態(tài)物質(zhì)。經(jīng)過一段時間的旋轉(zhuǎn)和升降,過濾板上的結(jié)晶體將被擠壓至出口處,進(jìn)而統(tǒng)一鋪陳于集結(jié)器中。這種裝置具有使用成本低、精度高等優(yōu)點(diǎn),而且非常適合用于大規(guī)模的品種生產(chǎn)。
2、過濾離心機(jī)
與在常壓下進(jìn)行濾板結(jié)晶機(jī)不同的是,過濾離心機(jī)中的相轉(zhuǎn)移為超臨界流體油,其性質(zhì)類似于氣體和液體之間的狀態(tài),幾乎不具有黏度。這意味著即便是小粒徑的固體顆粒也不會與過濾離心機(jī)合一。過濾離心機(jī)可以分離不同重量的固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì),以及分離不同種類的顆粒,使得溶液中糖的純度達(dá)到更高的水平。
使用注意事項(xiàng)
在使用結(jié)晶過濾裝置時,需要注意以下幾點(diǎn):
1、確保結(jié)晶條件:在使用結(jié)晶過濾裝置的過程中,要保證液相中含有足夠數(shù)量的溶質(zhì),以確保形成結(jié)晶體。
2、控制結(jié)晶時間:結(jié)晶時間的長短可能會影響溶液中結(jié)晶體的粒度,過短的結(jié)晶時間可能會導(dǎo)致粒徑過大,而過長的結(jié)晶時間則可能會導(dǎo)致結(jié)晶產(chǎn)率低下。
3、保持過濾盤清潔:隨著時間的推移,過濾盤不可避免地會積聚固體顆粒。需要定期清理以保證過濾效果。