GEA--Melt-Crystallization

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engineeringforabetterworldGEAProcessEngineeringGEAMessoPT2GEAMessoPT公司是世界公认的结晶技术和设备的供应商,其核心业务包括溶液结晶、熔融结晶、冷冻浓缩等。在这些核心业务方面,GEAMessoPT公司可以提供基于工程技术服务的各种技术,从利用公司自有的研发设施进行工艺开发直到整套技术设备的供应。超过1000多套结晶装置的成功安装以及60多年来引领潮流的创新见证了我们技术服务的可靠性,并使GEAMessoPT公司成为广阔应用领域中客户首选的供应商。GEAMessoPT公司隶属于基伊埃集团麾下的工程技术分部。3纯晶体只能在接近平衡态的条件下缓慢成长才能获得。快速生长往往导致晶体颗粒中含有浓缩的母液。GEAMessoPT融结晶系统总体上说是移除了熔融液中的热量使之冷却,从而为晶体的形成与生长提供驱动力。相图描述了在平衡状态下混合物组分与温度之间的关系。绝大多数工业流体中总是含有多种组分,但大多数有机混合物可以用简单的二元体系来描述。这些二元体系可以细分为两个重要的类别:,一种组分以纯固体形态结晶。这种体系对于通过结晶提纯来说极其重要,它大约占到了所有化学混合物的85%。,结晶的固体由混合物组分组成。这些体系填补了剩下的15%,它们需要多级操作,非常类似于蒸馏时的汽液分离。p-DCB(对二氯苯)和o-DCB(邻二氯苯)是一个典型的共晶体系,其相图如右所示。假设混合物的初始熔融组成为85wt%p-DCB和15wt%o-DCB。通过冷却混合物,将会生成纯的p-DCB晶体,而o-DCB富集在母液中。继续移除额外的热量使得整个过程持续进行直到达到共晶温度和组分为止。共晶点(xe)代表着任何一个熔融结晶过程的理论极限浓度。过高的杂质浓度将抑制生长并影响晶体纯度。相反,低生长速率将允许纯晶体在接近极限浓度下生长。最终的回收率取决于原始进料液中产品的量。—p/oDCB4磷酸苯甲酸乳脂乙酸一氯乙酸邻苯基苯酚对二甲苯水二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)交酯乙腈由于杂质分子通常不会进入高度有序排列的晶格中因而实现了高选择性。杂质通常有不同的形状。在慢速并接近理想的条件下,这些杂质会被结晶产品排除在外。对超过5000种相关有机混合物的分析结果显示:超过85%的系统展现出共晶的行为特征,这意味着对于大多数有机混合物熔融结晶应该是个可行的工艺选择。———————————沸点相近的异构体—共沸系统—温度敏感物质—易聚合的组分—爆炸性物质5化工工业对化合物的分离与提纯非常重视。杂质通常意味着产品浪费并导致最终产品质量的不良波动。某些杂质甚至可以破坏催化剂并影响下游工艺。对于大多数化工分离来说蒸馏已经成为了工业标准操作。它已发展成为一种成熟而可靠的单元操作,并在允许有多组分多级汽液接触的条件下得到了广泛应用。熔融结晶是一种经济有效的技术方案。它通常被用于蒸馏难以解决的提纯方案:典型的共晶系统能够形成一种产品的纯晶体。这种高选择性是其他分离技术所不能实现的。这种结晶工艺不仅适用于用于新建项目,而且可以适用于提升现有浓缩工艺装置(例如蒸馏和吸收)的处理能力与纯度。通过适当降低对现有工艺装置的产品纯度要求,再对现有工艺装置做一些很小的改动——结合我们的专有结晶工艺装置,即用这种组合工艺来完成了最终的产品提纯,这样就能显著地提升产量。对于下列需要解决瓶颈问题的项目,GEAMessoPT公司将是您的合作伙伴:—增加产量、回收率和提高产品纯度—从间歇到连续生产的转换—装置的审查及可行性分析—现有结晶单元的固-液分离———6GEAMessoPT公司的结晶工艺是一种从混合溶液中回收提纯化合物的高效途径。单效结晶法和连续操作的在所有商业生产的结晶过程中是。产品纯度通常可达到99.9wt%以上。GEAMessoPT公司的设计坚持以下原则:—悬浮结晶生成纯的晶体—用洗涤塔将产品/晶体分离超高纯产品的有效分离–纯晶体必须完全与残留在母液中的杂质分离。分离是在GEAMessoPT公司独特的洗涤塔中完成的。7悬浮结晶工艺是利用一个简单的容器型结晶器进行操作(见下图),该结晶器使得晶体表面具有一定的生长空间。在相对狭小的空间中,大量晶体提供了巨大的生长表面。因为巨大的表面吸收了溶液的过冷量,导致整体的晶体生长速率非常低。在单效结晶过程中,这种低速、接近于理想状态下的生长可以形成纯晶体。–300/20,000m²8悬浮结晶提供了创造出接近理想的生长条件所需要的巨大的表面。然而如果要得到纯晶体,还需要一个有效的洗涤工艺来去除晶体巨大表面上的残留杂质。在GEAMessoPT公司的工艺中,产品晶体分离是利用专有的洗涤塔技术实现的。GEAMessoPT独特的洗涤塔可以对纯的产品晶体与富含杂质的母液进行近乎完美的分离。可以获得高纯度的产品,这是因为:1)晶体已经很纯;2)利用高于50cm的晶体床中的纯熔融产品进行逆流洗涤。这种晶体与洗涤液之间的高效接触使得填料床中的洗涤液有充足的时间重新结晶,因此从根本上消除了过量洗涤液带来的产品损失。进入洗涤塔的晶体与来自结晶器的母液组分达到平衡,并明显低于纯产品的熔化温度。大多数的母液通过一个过滤器排出。含有杂质的浓缩液可以作为废料排放或者再进入第二级回收。未洗晶体部分大约是70-80%的晶体产品,其余部分是不纯的液态母液。当纯的洗涤液(熔融态的产品)强制通过多孔的晶体床时,将有效地洗除晶体床的未洗晶体部分中的杂质,并在接触到相对冷的晶体后重结晶为新的晶体产品。结晶释放出的热量会加热周围晶体物质。这是一个自我调节的过程,重结晶的洗涤液将释放足够的热量,晶体将达到纯产品的平衡态温度。这个重结晶区域,通常被称作洗涤前沿,是塔内相对狭窄的一部分。洗涤前沿的温度、浓度、孔隙率梯度都非常陡峭。洗涤液不会损失到滤液中,这是因为在完成作为洗涤液的使命之后,新结晶产品与现在较热的晶体一起被送回纯洗涤循环。一台往复式活塞/过滤器将一批晶浆料抽至GEAMessoPT公司的洗涤塔并将其压缩成紧致的晶床,同时允许母液通过过滤器流出。刮刀开始运转,活塞/过滤器持续地推动塔内已形成的晶床,同时在塔体另一端的刮刀不断地从晶体床上刮下晶体。熔融的纯产品强制逆流通过晶床。多孔晶床提供了一个独特的环境,在那里纯的熔融液与明显较冷的晶体层接触,从而导致洗涤液重结晶。逆流洗涤有效地去除了残留在晶体周围的杂质,并将洗涤液作为纯产品晶体而返回。洗涤过的晶床被旋转刮刀刮下,晶体与循环的熔融态纯品一起再次形成晶浆并在换热器中熔化。最终的产品通过控制阀排出。若限制排放将导致循环回路中的压力升高。9洗涤前沿的温度改变可以被测量并可以用来控制洗涤压力,进而确定洗涤前沿的位置。越高的压力将使洗涤前沿离纯熔融循环液越远。要保持产品纯度很简单:由于洗涤前沿并不需要精确地定位,操作参数的微小变化会使得洗涤前沿移动,但对GEAMessoPT公司的洗涤塔性能影响非常小。这种没有短小晶体的独特环境,可以采用相当简单的控制方案来维持产品质量并避免洗涤液的损失。传统的悬浮结晶工艺是用过滤器或者离心机把晶体和母液分离。他们利用对相对较薄的晶体饼(滤饼的厚度大约1~5cm)进行错流洗涤来提高最终产品纯度。这些方法需要大量的洗涤液才能达到中等水平的产品纯度。过量的洗涤液快速通过滤饼并另外产生一股被污染的洗涤液。通常需要大约10-20%的最终产品用作洗涤液。结晶工段必须扩大规模来处理这股额外的洗涤液,这也意味着固有的低效率导致了资源浪费。TcTwGEAMessoPT公司拥有已经用于商业生产的不同结晶输送机理的各种洗涤塔。每一个洗涤塔针对每一个特定应用都有着特殊性能,因此对任何特定应用,GEAMessoPT公司都可以确保用户拥有最佳的分离设备。已经模块化了的组件可以适应很宽泛的处理能力。10GEAMessoPT公司的结晶工艺可以用在大多数共晶溶液,当其化合物满足以下条件:化合物在其熔化温度下稳定,液体粘度低于±50mPa•s,并且可以形成具有合理过滤性能的晶体。通过将产品特性与我们庞大的数据库中之前测得的结果进行比较,就可完成。提供了一个快速的方法,仅仅利用少量的产品就能得到晶体习性和过滤性能。根据这些性质就可以很好的判断出GEAMessoPT公司的结晶工艺究竟是否可行。W6为相关商业生产的设备确定结晶和分离性能。然后基于标准的模块化部件直接进行放大。DMT4,4MDI–5-15kg/h–30––-60+120–ATEXII3GIIBT3T2–产品纯度可达99.999wt-%以上GEAMessoPT公司还可以为您提供以下服务:11在相同的回收率及产品纯度下,公用工程成本低于任何其他有竞争力的结晶工艺。高效的GEAMesso结晶工艺源于单效结晶。GEAMessoPT工艺的固有高效率以及连续生产的特性使得其资本成本低于任何其他有竞争力的技术。模块化设计以及标准尺寸组件更容易放大和达到经济规模。GEAMessoPT公司的工艺控制方案可靠而简单。低维修率和高运行率的设备部件可以实现多年的连续运转。除了泵以外,只采用有低转速的设备。大系统容量可吸收正常的操作波动实现稳定生产,并可降低对进料成分波动的敏感度。模块化设计可以实现与现有装置的匹配。更高效的设备利用需要较小的布置空间。GEAMessoPT的连续工艺不需要中间容器。在单级操作中,高纯度晶体生长意味着较低的外排母液浓度。如果再增加一个温度较低的第二级,甚至能进一步提高回收率而不影响能量效率。因为大部分产品晶体是在更有利的生长条件下(即更大的而且温度较高的一级结晶器中)生长成的。随着我们30多年晶浆处理经验的积累,运行时间长成为GEAMessoPT公司悬浮结晶装置的典型特征。GEAMessoPT公司可以为几乎每一种液态食品和有机产品设计和建造冷冻浓缩和熔融结晶装置,年产量可以做到2,000至500,000吨。—可行性研究(从技术和经济方面)—中试实验—基础设计—技术许可证—详细设计—专有设备供应—撬装装置的预装配安装—项目管理—安装指导—调试和开车指导—操作人员培训—售后服务-GEAMessoPT©GEAGroupAG.Allrightsreserved.Hilmaximfugautduntdelisdissimetur.05/2012••••GEAGEAGroup501881GEAGroupSTOXX600GEAProcessEngineering19A1405100004+86-10-85262025/26+86-10-8526203199201109+86-21-24082288+86-21-24082222

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