連續(xù)結晶器的形式包括奧斯陸結晶器、DTB結晶器、FC結晶器、DP結晶器等。按照過飽和的工藝,它包括絕熱真空結晶、蒸發(fā)結晶、冷卻結晶、反應結晶等。
1、絕熱真空結晶是指高溫溶液進入絕熱容器后,在真空狀態(tài)下閃出一部分水,從而提高溶液的濃度,降低溶液的溫度,產生過飽和狀態(tài)的方法。其結晶器主要采用DTB真空結晶器、OSLO真空結晶器等,主要應用產品有氯化銨、硝酸鉀、硫酸鎳、硫酸鈷、氯化鈷、蛋氨酸等。
2、蒸發(fā)結晶是通過加熱蒸發(fā)水分,提高溶液濃度,產生過飽和度的方法。主要的結晶器有奧斯陸蒸發(fā)結晶器、FC蒸發(fā)結晶器等。氯化鈉、硫酸鈉和氯化銨都采用這種結晶方法。
3、冷卻結晶是通過與外部冷卻水、冷凍水和其他冷源進行熱交換,降低溶液溫度,提高過飽和度的一種結晶方法。十水硫酸鈉、十水碳酸鈉和硫酸鈷都可以使用這種結晶方法。
4、反應性結晶是指在目標溶液中加入反應物以增加目標產品的濃度,從而產生過飽和度的結晶方法。這一過程通常伴隨著熱交換。
在結晶器中實現(xiàn)晶體懸浮和顆粒分級是連續(xù)結晶器的一個典型特征。OSLO結晶器可以實現(xiàn)很低的成核率,晶體可以在懸浮液中連續(xù)生長,獲得大顆粒的產品。系統(tǒng)連續(xù)將澄清的母液送至外部熱交換器進行冷卻,以獲得過飽和濃度,然后再送回晶體懸浮床。在過飽和溶液自下而上通過晶體床的過程中,過飽和度逐漸消失,晶體逐漸長大。在OSLO連續(xù)結晶器中,向上的母液對晶體有洗脫和分級的作用。大的晶體顆粒落下,小的晶體顆粒向上漂浮,這樣大的晶體顆粒被優(yōu)先提取和過濾,而小的晶體顆粒留下來并繼續(xù)生長。
連續(xù)結晶器之所以能在不產生大量細小晶體的情況下實現(xiàn)高溫物料的快速冷卻,是因為它充分利用了溶液中不同組分的溶解性、變質區(qū)、過飽和特性和晶體培養(yǎng)原理。但每套連續(xù)結晶系統(tǒng)對特定材料的跨材料通用性差,所以幾乎是相對獨立的定制設計。