蒸发结晶的装置
高考化学 实验专题二：物质的结晶、洗涤和干燥
热、干燥HCl气体 FeCl3固体
（4）像Na2SO3、FeSO4·6H2O等晶体在干燥过程中不仅要考虑分解、水解等，还要考虑 防止被空气中的氧气氧化而变质。一般是在热的惰性气体中干燥。 （5）减压（低温）干燥（热稳定性差） （6）在干燥器中干燥
普通干燥器
真空干燥器
练习
1.【2022湖南卷T15】
A．步骤Ⅰ中，搅拌的目的是使Fe(NO3)3·9H2O均匀地分散在液氨中 B．步骤Ⅱ中，为判断反应是否已完成，可在N处点火，如无火焰，则反应已完成
C．步骤Ⅲ中，为避免污染，应在通风橱内抽滤除去液氨，得到产品NaNH2 D．产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中
4.【2022甲卷T27】
硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰 及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇。实验室 中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。 （4）该实验热过滤操作时，用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液，其原因是 ____防_止__滤__液_冷__却___。过滤除去的杂质为___重__金__属_硫__化__物____。若滤纸上析出大量晶体， 则可能的原因是_温__度__降_低__至__室_温__________________。
实验专题二： 物质的结晶、洗涤和干燥
一、结晶
1.蒸发结晶:通过加热蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为过饱和溶液，继续加热使溶质析 出。蒸发结晶一般适用于溶解度受温度影响不大的物质，常见的是NaCl。 仪器：铁架台、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳、石棉网
方法/步骤
步骤1：安装好装置。 注意：调节蒸发皿高度， 以便利用酒精灯外焰加热。
防止温度下降，目标溶质提前结晶析出
三、洗涤
新步步高初高中化学(通用)衔接教材：第8讲 蒸发和灼烧蒸发结晶和冷却结晶
第8讲蒸发和灼烧蒸发结晶和冷却结晶教材分析初中教材要求高中教材要求掌握蒸发和灼烧的基本原理和操作，知道蒸发结晶和冷却结晶可以使溶质从溶液中析出。
知道溶解和结晶是两种相反的过程，在一定条件下可建立动态平衡，即溶解平衡。
能根据物质的溶解度特性选用蒸发结晶或冷却结晶来提取溶液中的溶质，实现溶质与杂质的分离。
蒸发和灼烧是两种基本的实验操作，它们使用的仪器、实验目的不尽相同，具体内容详见下表。
基本操作蒸发灼烧使用仪器铁架台、铁圈、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、坩埚钳泥三角、三脚架、坩埚、酒精灯、坩埚钳装置示意图处理对象液体固体实验目的1.蒸出稀溶液中的部分溶剂，得到浓缩溶液或饱和溶液2.蒸出饱和溶液中的全部溶剂，使溶质从溶液中以晶体析出1.除去固体中的水分等挥发性物质2.进行固体分解实验操作要点1.蒸发皿中液体的量不得超过容积的2/32.蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌，防止因局部温度过高而使液体飞溅(生活中熬粥与此相似，不断搅动可避免受热不均使锅底变糊碳化，防止液面过沸致稀粥溅出)1.和蒸发皿一样，坩埚一般也是陶瓷产品，可直接加热，但需在泥三角上固定2.灼烧时一般先小火预热，后大火灼烧3.转移坩埚同样必须用到坩埚钳，避免烫伤。
灼烧完毕，坩埚也要放在石棉网上冷却，不可直接放在冷3.在蒸发结晶时，当加热至(大量)固体出现只剩少量液体时，可停止加热，利用余热蒸干液体4.转移蒸发皿一般使用坩埚钳，炽热的蒸发皿一般放在石棉网上冷却，不能直接放置在桌面上，以免损坏桌面的实验台上，防止温度很高的坩埚骤冷而破裂典型案例从食盐水中提取氯化钠固体1.灼烧氢氧化铜制备氧化铜2.灼烧氯化钠和氯化铵混合物，利用氯化铵分解制备纯净氯化钠【例题】下列稀溶液不能用蒸发方法获得浓缩溶液的是()A．Na2SO4稀溶液B．稀盐酸C．烧碱稀溶液D．双氧水稀溶液从溶液中析出晶体的过程称为结晶(Crystallization)，在生产中，人们常用结晶的方法从溶液中提取溶质。
蒸发结晶装置模块化施工实例
垂直整体
３
９ ２３００Ｉ１ 操作通道模块Ⅱ
１０５００×３５００×３２００
６．６
垂直第一层
３
１０ ２３００Ｊ１ Ⅳ效循环管模块
１０５００×３５００×３５００
［关键词］蒸发结晶装置；模块化施工；模块划分；模块预制要求；模块安装顺序；工程实例；综合效益 ［中图分类号］ＴＱ０５０７ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００４－９９３２（２０１９）０２－００７３－０３
模块化施工是目前控制施工安全、质量、进 度、费用等方面比较有效的方式之一，它将施工 项目的两大专业———土建和安装，由传统的依次 施工工艺流程 （即土建施工完毕后再进行工艺 安装） 改为平行施工或安装提前施工的工艺。 模块化施工工艺中，土建为现场施工，安装则采 用模块化深度工厂化预制后再在现场组装，这样 不仅把后序工作前移了，而且工厂化模块预制在 安全、质量、工期等方面更易保证。采用模块化 施工，可避免传统施工工艺工期长、工作效率低、 安全与质量方面易存在隐患、资源消耗大等弊病。 简言之，模块化施工改变了传统作业顺序，提高 了工作效率和资源利用率等，从而可提高项目的 综合效益，这也是工程项目管理追求的目标。
运输模块尺寸（长 ×宽 ×高） ／ｍｍ
模块重量 ／ｔ
１６５００×３５００×３５００
２０．０
１６５００×３５００×３５００
２１．２
１６５００×３５００×３５００
１４．７
层数
水平第一层 水平第二层 水平第三层
安装批次 １
各批次 安装顺序
１ ２ ３
４ ２３００Ｅ
Ⅳ效加热模块
１６５００×３２００×３２００
１８．９
·７４·
工期以使投资及 早得到 回 报 等 要 求，若 采 用 传 统 的 施 工 工 艺 （土建完成后再进行工艺安装） 模式达不到项目 的要求。经 综 合 考 虑， 我 们 决 定 将 后 序 的 工 作 ———工艺安装施工前移，与土建施工平行进行， 由此可缩短关键路径，扩展场外工作面，均衡工 程全过程进度安排，减少工程收尾压力，提高工 作效率和资源利用率；同时，避免施工过于集中 的高峰期，减少安全、质量隐患。
1.1.2 蒸发结晶及粗盐提纯
2：过滤
(1)概念：将不溶固体与 液体 分离的一种方法．
(2)主要仪器及用品： 铁架台(带铁圈) 、烧杯 、漏斗 、玻璃棒、滤纸．
(3)装置图
注意事项：
一贴： 滤纸紧贴漏斗内壁
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘 液面低于滤纸边缘
三靠：漏斗下端紧靠烧杯内壁 玻璃棒下端紧靠三层滤 纸一侧 烧杯口紧靠玻璃棒
现象：滤纸上有不溶物残留，滤液无色澄清。
热后取下放在___石__棉_网___上。
现象:水分蒸发，蒸发皿中逐渐出现白色固体.
溶解、过滤、蒸发操作中均用到玻璃棒，分别起什么作用？
溶解：搅拌，加速溶解 过滤：引流 蒸发：防止液体局部受热飞溅
关于食盐NaCl（Na+、Cl-）的提纯
食盐 中的 杂质 有：
不溶性杂质：泥沙等
可溶性杂质
氯化钙CaCl2 (Ca2+、Cl-) 氯化镁MgCl2 (Mg2+、Cl-)
总结：除杂注意事项
1、分离和提纯物质的基本思路 物理方法一般的化学方法特殊试剂。
2、分离和提纯的基本原则： ①不增：最好不引入新的杂质； ②不减：尽量不要损耗或减少被提纯物质的质量, ③易分离：被提纯物与杂质易分离, ④易复原：被提纯物要易复原. 简便：实验操作不能繁杂。
3、用化学方法分离和提纯物质时要注意： ①加试剂必须过量; ②过量试剂必须除去; ③ 实验方案必须最佳。
1.1 化学实验基本方法
第2课时 混合物的分离和提纯
一、粗盐的提纯
日晒
杂质
海水
粗盐
不溶性杂质，如泥沙等 可溶性杂质，如CaCl2 MgCl2 及硫酸盐等
初步 思考：粗盐的
提纯方案？
溶解、过滤、蒸发
1、溶解：
蒸发结晶图文详解MVR蒸发器机构原理及特点
蒸发结晶图⽂详解MVR蒸发器机构原理及特点⼀、MVR⼯艺介绍1、MVR原理MVR是蒸汽机械再压缩技术，（mechanical vapor recompression ）的简称。
MVR蒸发器是重新利⽤它⾃⾝产⽣的⼆次蒸汽的能量，从⽽减少对外界能源的需求的⼀项节能技术。
MVR其⼯作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压⼒提⾼，热焓增加，然后进⼊换热器冷凝，以充分利⽤蒸汽的潜热。
除开车启动外，整个蒸发过程中⽆需⽣蒸汽从蒸发器出来的⼆次蒸汽，经压缩机压缩，压⼒、温度升⾼，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使⽤，使料液维持沸腾状态，⽽加热蒸汽本⾝则冷凝成⽔。
这样原来要废弃的蒸汽就得到充分的利⽤，回收潜热，提⾼热效率，⽣蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效。
为使蒸发装置的制造尽可能简单和操作⽅便，可使⽤离⼼式压缩机、罗茨式压缩机。
这些机器在1：1.2到1：2压缩⽐范围内其体积流量较⾼。
2、MVR⼯艺流程系统由单效或双效蒸发器、分离器、压缩机、真空泵、循环泵、操作平台、电器仪表控制柜及阀门、管路等系统组成，结构简单，操作维护⽅便。
⼆、蒸发器介绍1、MVR降膜蒸发器⼯作原理：物料原液从换热器上管箱加⼊，经过布液器把物料分配到每根换热管内，并且沿着换热管内壁形成均匀的液体膜，管内液体膜在向下流的过程中被壳程的加热蒸汽加热，边向下流动边沸腾并进⾏蒸发。
到换热管底端物料变成浓缩液和⼆次蒸汽。
浓缩液落⼊下管箱，⼆次蒸汽进⼊⽓液分离器。
在⽓液分离器中⼆次蒸汽夹带的液体飞沫被去除，纯净的⼆次蒸发从分离器中输送到压缩机。
压缩机把⼆次蒸汽压缩后作为加热蒸汽输送到换热器壳程⽤于蒸发器热源。
实现连续蒸发过程。
特点：1、换热效率⾼2、占地⾯积⼩3、物料停留的时间短，不易引起物料变质。
4、适⽤于较⾼粘度的物料。
应⽤范围：降膜蒸发器适⽤于MVR蒸发结晶过程预浓缩⼯序，可以蒸发粘度较⼤的物料，尤其适⽤于热敏性物料，但不适⽤处理有结晶的物料。
第十章 蒸发和结晶设备2结晶设备
第十章 蒸发和结晶设备
蒸发和结晶设备
10.1 蒸发设备 10.2 结晶设备
10.2 结晶设备
相对于其他化工分离操作，结晶过程有以下特点： ① 能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中， 分离出高纯或超纯的晶体。 ② 对于许多难分离的混合物系，例如同分异构体混合物、 共沸物，热敏性物系等，使用其他分离方法难以奏效，而适 用于结晶。 ③ 结晶与精馏、吸收等分离方法相比，能耗低，因结晶 热一般仅为蒸发潜热的1/3～1/10。又由于可在较低的温度下 进行，对设备材质要求较低，操作相对安全。 ④ 结晶是一个很复杂的分离操作，它是多相、多组分的 传热-传质过程。
10.2 结晶设备
快速冷却不加晶种的情况见图10-10（a）所示，溶解度 迅速穿过介稳区达到过饱和曲线，即发生自然结晶现象，大 量细晶从溶液中析出，溶液很快下降到饱和曲线。缓慢冷却 不加晶种的情况见图10-10（b），虽然结晶速度比图10-10 （a）的情况慢，但能较精确地控制晶粒的生长，所得晶体尺 寸也较大，这是一种常见的刺激起晶法。图10-10（c）为快 速冷却加晶种的情况，溶液很快变成过饱和，在晶种生长的 同时，又生成大量细晶核，缓慢冷却加晶种的情况见图10-10 （d），整个操作过程始终将浓度控制在介稳区，没有自然晶 核析出，晶体能有规则地按一定尺寸生长，产品整齐完好。
10.2 结晶设备
3．结晶设备 （1）冷却式结晶器 ① 搅拌槽结晶器 图10-11和图10-12是冷却式搅拌槽结晶器的基本结构， 其中图10-11为夹套冷却式，图10-12为外部循环冷却式，此 外还有槽内蛇管冷却式。搅拌槽结晶器结构简单，设备造价 低。夹套冷却结晶器的冷却比表面积较小，结晶速度较低， 不适于大规模结晶操作。另外，因为结晶器壁的温度最低， 溶液过饱和度最大，所以器壁上容易形成晶垢，影响传热效 率。为消除晶垢的影响，槽内常设有除晶垢装置。
2021版初高中化学(通用)衔接教材：第8讲 蒸发和灼烧蒸发结晶和冷却结晶
第8讲蒸发和灼烧蒸发结晶和冷却结晶教材分析学校教材要求高中教材要求把握蒸发和灼烧的基本原理和操作，知道蒸发结晶和冷却结晶可以使溶质从溶液中析出。
知道溶解和结晶是两种相反的过程，在肯定条件下可建立动态平衡，即溶解平衡。
能依据物质的溶解度特性选用蒸发结晶或冷却结晶来提取溶液中的溶质，实现溶质与杂质的分别。
蒸发和灼烧是两种基本的试验操作，它们使用的仪器、试验目的不尽相同，具体内容详见下表。
基本操作蒸发灼烧使用仪器铁架台、铁圈、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、坩埚钳泥三角、三脚架、坩埚、酒精灯、坩埚钳装置示意图处理对象液体固体试验目的1.蒸出稀溶液中的部分溶剂，得到浓缩溶液或饱和溶液2.蒸出饱和溶液中的全部溶剂，使溶质从溶液中以晶体析出1.除去固体中的水分等挥发性物质2.进行固体分解试验操作要点1.蒸发皿中液体的量不得超过容积的2/32.蒸发过程中必需用玻璃棒不断搅拌，防止因局部温度过高而使液体飞溅(生活中熬粥与此相像，不断搅动可避开受热不均使锅底变糊碳化，防止液面过沸致稀粥溅出)3.在蒸发结晶时，当加热至(大1.和蒸发皿一样，坩埚一般也是陶瓷产品，可直接加热，但需在泥三角上固定2.灼烧时一般先小火预热，后大火灼烧3.转移坩埚同样必需用到坩埚钳，避开烫伤。
灼烧完毕，坩埚也要放在石棉网上冷却，不行直接放在冷的试验台上，防止温度很高的坩埚量)固体消灭只剩少量液体时，可停止加热，利用余热蒸干液体4.转移蒸发皿一般使用坩埚钳，酷热的蒸发皿一般放在石棉网上冷却，不能直接放置在桌面上，以免损坏桌面骤冷而裂开典型案例从食盐水中提取氯化钠固体1.灼烧氢氧化铜制备氧化铜2.灼烧氯化钠和氯化铵混合物，利用氯化铵分解制备纯洁氯化钠【例题】下列稀溶液不能用蒸发方法获得浓缩溶液的是()A．Na2SO4稀溶液B．稀盐酸C．烧碱稀溶液D．双氧水稀溶液从溶液中析出晶体的过程称为结晶(Crystallization)，在生产中，人们常用结晶的方法从溶液中提取溶质。
MVR蒸发结晶装置设计
MVR蒸发结晶装置设计MVR蒸发结晶装置设计MVR蒸发结晶装置设计1. 进料情况：进料量30 m3/h，固含量10%以上，蒸发量26.6 m3/h。
水质情况表2. MVR蒸发结晶装置设计指标包装盐的含水率保证值小于1%wt，期望值小于0.5%wt。
3. 工艺流程描述：本工艺主要由板式换热器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、结晶分离器、泵组及电控组成。
由强制循环蒸发器对物料完成蒸发工序，浓缩后的晶浆经过离心机后可得到结晶。
电气与自动控制由传感器、执行机构、配电柜、变频柜、控制柜组成。
配电柜内安装有总电源开关、电度表、变频器、泵电源控制电机保护装置对现场电机进行控制和保护。
自动控制柜安装有DCS主机、离散量I/O模块、模拟量I/O模块、接线模块、中间继电器、开关电源等与现场传感器、电机、执行机构通过电缆连接对系统工艺参数进行显示、记录、控制。
工业电脑采用动画显示工艺流程图和各项工艺参数。
通过鼠标和键盘对系统进行直观的操作和自动控制。
具体工艺流程：博特环保（133-****0665）1、流量为30T/h的原料液通过进料泵加压进入系统，进料经过电磁流量计计量后把电信号传送给DCS，DCS根据操作人设定的流量调节进料泵转速使进料量恒定在设定值。
2、进料经过板式换热器与冷凝水换热使原料温度升高后进入蒸发器。
3、溶液从降膜蒸发器的顶部进入，通过布液器形成均匀的液膜，在换热管管程自上而下自然流动。
液膜在壳程蒸汽加热作用下产生蒸发，使液体在换热管内壁即使流动时间很短也能产生较大的蒸发量。
物料被浓缩后与蒸汽一同从换热管下口流出，浓缩液夹带二次蒸汽进入降膜分离器进行气液分离。
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蒸发结晶的装置
一、概述
蒸发结晶是一种常见的分离纯化技术，其基本原理是将液体中所需分
离的成分通过加热使其蒸发，然后再通过降温或加入溶剂等方法使其
重新结晶得到纯净的产物。
在蒸发结晶过程中，需要使用专门的装置
来实现，下面将对蒸发结晶的装置进行详细介绍。
二、常见的蒸发结晶装置
1. 蒸发器
蒸发器是实现液体蒸发过程的主要设备，其作用是将液体加热至沸点，使其中所需分离的成分转化为气态。
常见的蒸发器有单效蒸发器、多
效蒸发器和真空蒸发器等。
其中单效蒸发器适用于处理低浓度溶液，
多效蒸发器适用于处理高浓度溶液和粘稠物质，真空蒸发器适用于易
挥发性物质和高油性物质。
2. 结晶槽
结晶槽是实现溶液降温结晶过程的主要设备，其作用是将气态产物冷
却至一定温度，使其重新结晶得到纯净的产物。
常见的结晶槽有常压
结晶槽和真空结晶槽等。
其中常压结晶槽适用于处理易溶于水的物质，真空结晶槽适用于处理难溶于水的物质。
3. 冷却器
冷却器是实现气态产物冷却过程的主要设备，其作用是通过冷却介质（如水）使气态产物迅速降温至一定温度，以便快速形成固态产物。
常见的冷却器有管壳式冷却器和板式冷却器等。
4. 搅拌器
搅拌器是实现液体混合和均匀加热过程的主要设备，其作用是通过机械运动使液体中各组分进行充分混合，并将加热均匀地传递至液体中各部位。
常见的搅拌器有框架式搅拌器、叶片式搅拌器和锚式搅拌器等。
三、蒸发结晶装置的工作原理
蒸发结晶装置通常由蒸发器、结晶槽、冷却器和搅拌器等组成。
其工作原理如下：
1. 液体加热
首先将待处理的液体加入蒸发器中，通过加热使其逐渐升温，当液体温度达到沸点时，其中所需分离的成分开始蒸发，并通过蒸汽管道进入结晶槽。
2. 气态产物冷却
气态产物进入结晶槽后，需要通过冷却器进行迅速降温。
在冷却过程中，气态产物逐渐转化为固态产物，并在结晶槽中逐渐沉淀。
3. 固态产物收集
当固态产物沉淀到一定程度时，需要停止加热和搅拌，并将固态产物
收集起来。
此时，可以通过过滤或离心等方法将固态产物与溶剂分离，并得到纯净的产品。
四、蒸发结晶装置的应用领域
蒸发结晶装置广泛应用于化工、制药、食品、轻工等行业中的分离纯
化工艺中。
其中，在制药行业中，蒸发结晶技术可用于制备药品原料、中间体和纯化制剂等；在化工行业中，蒸发结晶技术可用于分离纯化
有机物、无机盐和高分子材料等；在食品行业中，蒸发结晶技术可用
于提取天然色素、香精和调味料等。
五、总结
综上所述，蒸发结晶是一种常见的分离纯化技术，其装置包括蒸发器、结晶槽、冷却器和搅拌器等。
不同类型的蒸发结晶装置适用于处理不
同类型的物质。
通过合理选择和组合装置，可以实现高效的分离纯化
过程，并得到纯净的产物。