河南结晶罐搅拌设计的难题
河南结晶罐搅拌设计的难题
影响晶核生成和晶体的生长主要因素有溶液过
饱和度、均匀度和搅拌强度等。一般温度的下降、
溶剂的蒸发、盐析过程中盐份的加入和ph调节过速，
会形成过饱和度过高，形成过多的晶核，产生过细
的晶体。这就要求结晶罐整罐有较好的混和均匀性，
避免局部产生过高的溶质饱和度，同时搅拌能影响
晶体成核速度和晶核、晶体的扩散及长大。当搅拌
速度过快时，晶体往往易受破碎，使晶体变细，影
响产品质量。这就提出了结晶罐搅拌器既要满足整
罐的宏观混和，也就是说希望溶质浓度的尽可能的
均一性的*要求，又不能过于强烈，以免影响晶
体生长。
根据结晶工艺要求，对搅拌器有如下要求:
（1）较好的宏观混和，以使溶质浓度均一。
（2）均匀的传热效果，避免局部过冷现象或蒸发
不均而产生溶质浓度不均现象，控制理想过饱和溶
液浓度形成，避免形成局部过高的饱和度
(3)结晶过程往往有第三物质加入或溶剂蒸发，
会造成液位有较大的变化，要保证液位波动时，仍
有较好的整罐搅拌效果。
(4)结晶液含固量不断增高，粘度不断增大，可
达上千厘泊乃*万厘泊，不利于传质和传热过程
进行。同时结晶过程中往往会引起粘壁现象，给结
晶传热传质带来了麻烦，需要搅拌提供足够量的混
和强度和防止粘壁措施。
结晶罐的搅拌机械力既提供晶核形成的能
量，但又不能过强，以免造成过多晶核，影响晶体
的生长。
6）过强的外力会引起晶体的破碎，造成破晶现
象产生。
(7)食品和药品的结晶工序有着严格的卫生要
求，这就要求结晶罐搅拌器便于清洗。
3大型结晶罐搅拌的设计创新
大型结晶罐由于罐体积增大，物料均匀性的要
求更为困难。因而就提出了对整个罐体内结晶液有
更高的混和效果，以保证溶质温度的均匀性和浓度
的均匀性。也就是提出搅拌叶轮的功能如何保证结
晶液在罐壁处和罐*及在罐体不同部位均一性要
求的难题。这个困难*以来影响了结晶罐设计的
放大，成为*的一个需要攻克的课题。
传统的立式结晶罐一般采用锚式和框式搅拌。
锚式搅拌一般叶径为罐径的275～3/5左右，其
搅拌流型属径向流动，很少有上下翻动现象，再加
之结晶罐怕晶体粘附在挡板上，故不设挡板，这就
很难达到罐壁和罐*溶质浓度的均一性和上下物
料浓度的均一性。因而在小型罐内（1m以下)锚式
搅拌尚能满足要求，但随着罐容积放大，结晶的质
量就有下降的趋势。对于粘度较大和易粘壁且具非
牛顿型的结晶液而言，当锚式搅拌无法在罐壁处发
挥效果只能改用框式搅拌。框式搅拌由于其直径大，因而可以搅动罐壁处物料，但是由于搅拌流型仍属
径向流动，很少有上下翻动，且由于叶轮结构原因，
一般转速极低，因而仍不能满足结晶罐放大的要求。
*以来结晶罐容积放大一直受到了限制，影响了
医药、轻工及化工行业的规模发展和影响了产品质
量提高。
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