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在工业上，运用气体或液体之间进行化学反应沉淀出固体结晶产品来制备的化学物质很多。一般借助于放出的反应热来驱赶体系中的溶剂。这种方法称为反应结晶法。特别在产生有回收价值的废气的工业中可用此法。例如由焦炭炉废气中回收NH3，就应用NH3与H2SO4反应结晶产生(NH4)2SO4的方法。 在其它沉淀结晶方法中又有盐析结晶、萃取结晶、乳化结晶、加合结晶不同的路线。盐析结晶的特点是往溶液中添加某些物质，它可较大程度地降低溶质在溶剂中的溶解度致使结晶。水析结晶也属于这个范畴，只要控制加水量，就可由与水共溶的有机溶剂中分离其中某种溶质。欲分离碳氢异构体或沸点相近的混合物时，还可考虑采用萃取结晶法。它的特点是往二元体系中加入第三组份来改变其固一液相平衡曲线，然后选用再结晶方案达到两个组份的分离。例如用此法可分离间位、对位甲酚混合物以及间位、对位二甲苯混合物等用一般结晶法无法分离的体系。 在溶液结晶中还应特别注意的是在实际结晶溶液中，除了主要的溶质和溶剂外，还有一种或更多种的其它杂质和附加物质存在。它们的存在影响主要结晶物质的溶解度曲线。所以在实际结晶过程中，必须考虑杂质或其它共存物质对溶解度曲线的影响，以决定采用何种结晶方法，或加何种添加物改变溶解度，提高产率。 2、熔融液结晶 冷却结晶也是熔融液结晶的一种主要类型，例如用于苯净化的Newton Chailibers过程就是一个直接冷却过程，它将不纯的苯直接与一冷冻盐水混合，得到的悬浮液再离心分离出苯的结晶及盐水与母液的混合物，静置后可分离出母液与盐水。如可用于蔡精制的Proabd精制器及前述的Brodie净化器也都属于冷却结晶器。逆流分步结晶是熔融液结晶中很有发展前途的一种类型。 喷射结晶类似于喷雾干燥过程，是很浓的溶液的溶质和熔融体固化的一种方式。严格地说喷射固化的固体并不一定能形成很好的晶体结构，而其固体形状很大程度上取决于喷口的形状。高聚物熔融纺丝牵伸过程也形成部分结晶结构，广义地说也属于这种类型。 在国际上已工业化的熔融结晶装置，目前分为复合式悬浮结晶型和逐步冻凝型。对比这两类结晶装置，前者较适合大规模万吨级生产，但它具有设备结构复杂，放大难度高，应用分离物系有局限性等缺点；后者虽然适用于中、小规模生产，但却克服了其它的缺点。 3、蒸汽直接结晶 “升华”过程，严格来说是指由固相直接变成蒸气过程，但在工业应用上也常常把固体直接变为蒸气直接变为固相这个过程也称为升华过程，实际后一步是由蒸气直接结晶的过程。这个过程已在工业上应用作某些物质净化的手段。这个过程由平衡曲线决定。图中三相点的位置十分重要，若该点发生在高于大气压的地方，此固体在正常情况下不熔融，直接发生固态的气化，再冷却凝聚为固体。否则只能进行拟升华过程，即“固体—液体—蒸气—固体”过程。 这种升华过程一般分为三类：简单型、真空型及夹带型。这三种类型的区别仅在于实现第一步“固体—蒸气”的推动力的不同。而由“蒸汽—固体”这一步靠冷却而凝聚。 |
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