邱飛
摘 要:隨著科技的發(fā)展,我國的工業(yè)也自然而然的隨著發(fā)展起來,其中就包括了化學工業(yè)。在現(xiàn)在的化學工業(yè)中,精細化工屬于最具有活力的新的領域之一,同時也是化學工業(yè)中新材料的重要的組成部分。在精細化工中涉及到很多的化學方法以及科學技術,工業(yè)結晶是其中之一。本文通過分析目前精細化工的發(fā)展現(xiàn)狀、精細化工的特點以及精細化工中運用的工業(yè)結晶技術,得出了工業(yè)結晶在精細化工中的應用情況,以供參考。
關鍵詞:工業(yè)結晶;精細化工;方法;發(fā)展現(xiàn)狀
1 精細化工的發(fā)展現(xiàn)狀
依據(jù)材料顯示,發(fā)展精細化工已經成為了世界性趨勢。在發(fā)達國家中,政府不斷地根據(jù)市場的經濟效益以及發(fā)展的需要,以環(huán)境、資源和市場的發(fā)展為方向,來進行著調整化學工業(yè)產品的結構,它們的關注點都圍繞著精細化工這方面。在我國,自從確定精細化工為重點的發(fā)展目標以后,政府全力投身于精細化工這個方面的發(fā)展,給予多種政策進行扶持,所以發(fā)展比較快速。但是與發(fā)達國家相比,我們跟他們之間的差距還比較大。因為我國起步比人家慢,技術也沒有他們好。另一方面,我國精細化工產品還不能夠滿足很多行業(yè)的發(fā)展,究其原因,是因為我國的精細化工產品的質量還不夠高、品種還不夠全面、生產精細化工產品的技術水平不夠,生產的設備不夠先進、以及我國的生產人員缺少經驗,這是我國正在發(fā)展精細化工過程中出現(xiàn)的正常的現(xiàn)象。與其它行業(yè)一樣,精細化工行業(yè)在每一年都會有淡季和旺季,我國旺季是3到5、8到11月份,淡季是12到2月份,6到7月份就稍微差點。這主要視市場的化工行業(yè)的情況而定,但是總體來說在這方面市場的波動情況一般比較穩(wěn)定,波動不是很大。
2 結晶技術簡介
結晶分離法是一個古老而又現(xiàn)代的分離技術,用該技術可以制得納米級的化工產品,也可以制得直徑達幾英吋的晶柱。該技術在化工生產中發(fā)揮著巨大的作用。
2.1結晶技術的優(yōu)勢
在很多情況下,如沸點相近的物質、共沸物以及對熱敏感的物質都不適于采用精餾法分離,利用它們的凝固點一般差別較大的性質,可采用結晶法。從節(jié)能角度分析,因對于一定物質其熔融潛熱較蒸發(fā)潛熱小得多,能耗也較合理。
2.2 結晶的基本步驟
結晶是從均一的溶液中析出固相晶體的一個操作,常包括為三個步驟:形成過飽和溶液、形成晶核和晶體生長。
2.2.1 過飽和溶液的形成
結晶的首要條件是過飽和,制備過飽和溶液的方法一般有五種:①化學反應法;②蒸發(fā)法;③冷卻法;④鹽析法;⑤抗溶劑法。
2.2.2 形成晶核
在溶液中分子的能量或速度具有統(tǒng)計分布的性質,在過飽和溶液中也是如此。當能量在某一瞬間,某一區(qū)域由于布朗運動暫時達到較高值時會析出微小顆粒即結晶的中心稱為晶核,晶核不斷生成并繼續(xù)成長為晶體。一般地說,自動成核的機會較少,常需借外來因素促進生成晶核,如機械震動,攪拌等。
2.2.3 晶體的成長
在過飽和溶液中,溶質質點在過飽和度推動力的作用下,向晶核或者加入晶種運動,并在其表面有序堆積,使晶核或者晶種不斷長大形成晶體。
晶核一經形成,立即開始長成晶體,與此同時,新的晶核還在不斷生成。所得晶體的大小,決定于晶核生成速度和晶體成長速度的對比關系。如果晶體生長速度大大超過晶核生成速度,過飽和度主要用來使晶體成長,則可得到粗大而有規(guī)則的晶體,反之,過飽和度主要用來生成新的晶核,則所得晶體顆粒參差不齊,晶體細小,甚至呈無定形。
3 精細化工中運用的工業(yè)結晶技術
3.1 熔融結晶
工業(yè)結晶中的熔融結晶技術利用化合物的熔點特性來進行提純。它不僅具有低能耗、低溫度可操作特點,在提純的過程中還具有高選擇性,通過它可以制取出高純度或者超純度的產品,與此同時,對環(huán)境的污染程度相比而言還更小。
3.2 沉淀結晶
沉淀結晶在傳統(tǒng)的產品生產過程中運用比較廣泛。隨著精細化工行業(yè)的快速發(fā)展,產品制作的過程中對其沉淀產物的形態(tài)的要求也越來越高。在如今對沉淀產品的需求量越來越高的情況下,做好沉淀結晶技術至關重要。對沉淀結晶有影響的因素很多,例如溶液的pH值,藥物比例等等。
3.3 溶液結晶
我們都知道溶液結晶技術是以溶液中關鍵成分的溶解度為中心來進行的。在操作過程中,通過改變環(huán)境條件來使得溶液中的成分的溶解度發(fā)生變化,從而使溶液的狀態(tài)發(fā)生變化達到分離提純的目的。
4 總結
從以上來看,工業(yè)結晶在精細化工應用的比較廣泛同時也能夠發(fā)揮出比較好的作用。我們要運用新的科學技術來進一步加強工業(yè)結晶技術,在原來的基礎上精益求精,使得工業(yè)結晶在精細化工中得到更好的應用,從而促進精細化工的發(fā)展。
參考文獻:
[1]李耀林.精細化工過程控制技術現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢研究[J].化工管理,2017(24):125.
[2]朱洪濤.工業(yè)結晶分離技術研究新進展[J].石油化工,1999(07):67-70+78.
[3]王靜康.工業(yè)結晶技術前沿[J].現(xiàn)代化工,1996(10):15-18.
[4]王靜康.工業(yè)結晶的現(xiàn)在與未來[J].化學工程,1992(02):57-63+12.