結晶過濾裝置是一種常用的分離純化技術,廣泛應用于制藥、化工、食品等行業。其基本原理是將溶液中的固態物質結晶出來,然后通過過濾將結晶固體和溶液分離。下面將介紹結晶過濾裝置的工作原理、種類以及使用注意事項。
結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,然后在適當的條件下(例如控制溫度、配制特定的混合物或施加匯流作用等)使溶質凝聚為結晶體。結晶水平的高低取決于浸漬液中的溶質濃度、溶劑性質以及溫度等諸多因素。隨后,將含有結晶體的溶液(也稱為糖漿)從浸漬槽中取出,然后放入過濾槽中進行過濾。結晶過濾裝置中的過濾槽通常由紙濾器或其他濾紙材料構成,以分離固態結晶體和液態浸漬液。過濾后的固體部分可以通過這種方式,獲得未經純化的產物,或者將其進行進一步處理以純化。

結晶過濾裝置有很多種,主要包括濾板結晶機、過濾離心機、過濾式結晶機等。其中,常用的是濾板結晶機和遵從超臨界流體分離原理的過濾離心機。
1、濾板結晶機
這種過濾裝置是一種常規的過濾器,在結晶過程中形成懸浮的結晶體,可以通過高壓水切換浸漬槽和過濾槽來實現。過濾板是嵌套在缸中的可旋轉和可升降的部件,其上和下依次裝有濾布和濾板,用來包裹固態物質。經過一段時間的旋轉和升降,過濾板上的結晶體將被擠壓至出口處,進而統一鋪陳于集結器中。這種裝置具有使用成本低、精度高等優點,而且非常適合用于大規模的品種生產。
2、過濾離心機
與在常壓下進行濾板結晶機不同的是,過濾離心機中的相轉移為超臨界流體油,其性質類似于氣體和液體之間的狀態,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合一。過濾離心機可以分離不同重量的固態物質和液態物質,以及分離不同種類的顆粒,使得溶液中糖的純度達到更高的水平。
使用注意事項
在使用結晶過濾裝置時,需要注意以下幾點:
1、確保結晶條件:在使用結晶過濾裝置的過程中,要保證液相中含有足夠數量的溶質,以確保形成結晶體。
2、控制結晶時間:結晶時間的長短可能會影響溶液中結晶體的粒度,過短的結晶時間可能會導致粒徑過大,而過長的結晶時間則可能會導致結晶產率低下。
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。