熔融結(jié)晶器（靜態(tài)/動態(tài)降膜式）
熔融結(jié)晶目前在中國未廣泛應(yīng)用，因此沒有多值得借鑒的工程經(jīng)驗，所以我司熔融結(jié)晶器設(shè)計要基于天津科技大學(xué)結(jié)晶過程研究室的熔融結(jié)晶工藝開發(fā)。
應(yīng)用范圍
熔融結(jié)晶器廣泛應(yīng)用于化工中間體、醫(yī)藥中間體、生化制品的高純度晶體產(chǎn)品的生產(chǎn)。
產(chǎn)品分類
可分為高效靜態(tài)熔融結(jié)晶器和動態(tài)塔式降膜熔融結(jié)晶器兩種。
結(jié)晶器材質(zhì)
根據(jù)物料特性可用材質(zhì)分為：碳鋼、不銹鋼及特殊金屬材料。
熔融結(jié)晶器優(yōu)點
① 實用性強，針對不同的工藝要求選用不同類型的設(shè)備。
② 投資費用低，價格為國外同類價格的1/5-1/10；國內(nèi)價格的1/2-1/6。
③ 操作彈性大，可自動控制也可手動操作。
④ 設(shè)備緊湊、合理。
⑤ 實際應(yīng)用效果好，結(jié)晶損耗低。
⑥ 應(yīng)用熔融結(jié)晶工藝可以使有些復(fù)雜的工藝變得簡單。
熔融結(jié)晶器缺點
結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)相對精餾塔來說，略復(fù)雜。需要發(fā)汗、洗滌等步驟。過程較復(fù)雜，過程的連續(xù)化較困難。
相對于其它熱分離單元操作，熔融結(jié)晶具有如下優(yōu)點：
高選擇性、低能耗、操作溫度低、無溶劑、無廢液、無氣相。熔融結(jié)晶與精餾相比較，具有操作溫度低、所需能耗小等突出優(yōu)點。除以上兩點外，第三點就是可以利用工廠里其它操作單元所產(chǎn)生的廢熱。因為現(xiàn)有的大部分有機化合物的熔點都在工廠廢熱溫度范圍內(nèi)。
熔融結(jié)晶與溶液結(jié)晶相比較，由于沒有添加新的溶劑，所以避免了溶劑的后處理過程，這個優(yōu)點往往可以彌補熔融結(jié)晶的其它缺點。
熔融結(jié)晶處理的是液態(tài)物質(zhì)，液態(tài)相對于氣態(tài)而言，所需要的體積小，所用設(shè)備體積小，投資少。當然，如果熔融結(jié)晶需要長的停留時間時，則這點優(yōu)勢就不明顯了。熔融結(jié)晶過程沒有氣體產(chǎn)生，泄露易于控制。而且整個設(shè)備可密閉，有利于環(huán)境安全。熔融結(jié)晶不需要添加任何物質(zhì)，所以沒有廢液和其它化學(xué)物質(zhì)（溶劑）產(chǎn)生。
熔融結(jié)晶技術(shù)
在化工行業(yè)快速的發(fā)展過程中，二氧化碳排放也極速攀升。中國化工行業(yè)的零碳轉(zhuǎn)型對全國實現(xiàn)碳中和目標至關(guān)重要，也對全球化工價值鏈低碳轉(zhuǎn)型意義重大。
在化工過程能源消耗結(jié)構(gòu)中，分離占據(jù)80%，尤其是在電子化學(xué)品及新材料領(lǐng)域的高純化學(xué)品的分離面臨著能耗高、技術(shù)難度大的瓶頸。針對當下普遍存在的問題，有沒有可以廣泛應(yīng)用和推廣的解決方案呢？在化工行業(yè)碳中和時代背景下，綠色低碳分離技術(shù)——熔融結(jié)晶，就是一個很好的技術(shù)選擇。熔融結(jié)晶或熔融結(jié)晶耦合技術(shù)解決方案可以實現(xiàn)高純物質(zhì)的分離、節(jié)能減排、提高產(chǎn)品收益、產(chǎn)品等級靈活調(diào)整等價值，今后會受到更廣泛的關(guān)注。
．技術(shù)簡介
熔融結(jié)晶是一種節(jié)能低碳和環(huán)境友好的分離提純技術(shù)，它是根據(jù)熔融液中主要組分熔點差異而進行分離，操作溫度低，伴隨副反應(yīng)少，使得純度與能耗較傳統(tǒng)方式更優(yōu)。東庚完全自主設(shè)計研發(fā)出雙降膜結(jié)晶器，并配套設(shè)計了控制軟件系統(tǒng)，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的熔融結(jié)晶技術(shù)，現(xiàn)已擁有數(shù)十套工業(yè)化業(yè)績，給客戶帶來了顯著成效。
在熔融結(jié)晶過程中，降膜結(jié)晶器和靜態(tài)結(jié)晶器是至關(guān)重要的設(shè)備。下圖左邊是由東庚提供的雙降膜結(jié)晶器，右邊是靜態(tài)結(jié)晶器。
技術(shù)原理
熔融結(jié)晶過程的推動力是熔融液中某組分的過飽和度或者過冷度，結(jié)晶過程是熔融液的溫度在逐漸下降的過程中，某組分在熔融液中處于過飽和狀態(tài)，開始成核，并逐漸增長為晶體;晶體在增長過程中，不可避免的會將母液的雜質(zhì)包藏到粗晶體中，所以粗晶體要經(jīng)過發(fā)汗過程來提純。熔融結(jié)晶過程可分為結(jié)晶、發(fā)汗、熔融三個過程。
技術(shù)特色
降膜結(jié)晶器采用并行放大的熱媒和物料雙系統(tǒng)設(shè)計，實現(xiàn)傳質(zhì)和傳熱的高效性和穩(wěn)態(tài)控制，達到低碳運行的目標。降膜結(jié)晶器的優(yōu)勢是：
處理能力大，產(chǎn)能可達十萬噸/年
生產(chǎn)效率高，通常結(jié)晶一次只需要幾十分鐘。一個完整的結(jié)晶過程只需要在兩個小時內(nèi)完成
操作彈性寬，相比精餾，操作彈性可達20%~110%
適用于高純度、超高純度的產(chǎn)品
對雜質(zhì)去除度高，耦合吸附技術(shù)小于1ppb
無運動件，維護成本低
基于中試實驗裝置，工業(yè)化裝置易于放大
全自動化控制
功能多樣化、惰性氣體保護、無溶劑
作為降膜結(jié)晶器的補充，雖然靜態(tài)結(jié)晶器的生產(chǎn)效率比較低，但在復(fù)雜物料體系的情況下，以及母液產(chǎn)品回收、處理能力較小的裝置中，靜態(tài)結(jié)晶器和降膜結(jié)晶器可以進行優(yōu)勢互補。
