连续沉淀或称连续脱溶,是指单相脱溶过程在母相中各处同时进行,这通常是在过饱和程度比较低的情况下发生,或者在沉淀相与母相错配度比较大的合金中出现。
简介
连续沉淀或称连续脱溶,是指单相脱溶过程在母相中各处同时进行,这通常是在过饱和程度比较低的情况下发生,或者在沉淀相与母相错配度比较大的合金中出现。脱溶分解时母相成分连续地由过饱和状态向饱和状态转变,母相的晶粒外形和取向均不改变的一种脱溶分解。
分类
连续脱溶又可分为二类:①均匀脱溶。指沉淀相在母相晶粒内
均匀分布,与母相常有一定位向关系。常见的是平行于基体低指数面呈片状魏氏组织形貌;②不均匀的脱溶。指在晶界、滑移带、非共格孪晶界等处优先形核,析出过渡沉淀相或稳定的沉淀相。
在过冷度较小的情况下,通常发生不均匀脱溶;过冷度较大时,则倾向于均匀沉淀。
连续沉淀器
连续沉淀器是亚硫酸法糖厂的重要设备,对产品质量和生产能力都有很大影响。它是糖厂中体积最庞大的设备,蔗汁在其中的停留时间长达1个多小时。不过,它的工作稳定性并不理想,不少糖厂沉淀器放出的清汁质量不好,甚至有时发生“反底”,影响产品质量和正常生产。
传统的连续沉淀器的工作情况的分析
传统的连续沉淀器为什么会“反底”?为什-么它的体积那么大、蔗汁停留时间那么长、沉淀物还是沉淀不完全,甚至“反”入清汁中?
过去一般认为,沉淀器“反底”是由于蔗汁质量不好,或澄清技术条件不适合,或技术条件控制不稳定等。无疑,这些因素对蔗汁沉降过程有一不良的影响,但从根本上分析,沉淀器“反底”的主要原囚是它的结构和工作模式不合理。
糖厂传统使用的连续沉淀器,包括多尔式和单层式,蔗汁都是从器体中央较低的位置处进入,分散到器体的整个截面上,缓慢地向上升,从上方的环形出口管(或环形槽)放出;蔗汁的上升速度,在多尔沉淀器中一般为0.7-1.3cm/min,在单层沉降器中一般为3-5 cm/min蔗汁中的悬浮微粒则向下沉降。在这个沉降工作区中,微粒向下沉而蔗汁向上流,两者的运动方向正好相反。这使微粒的沉降受到向上流动的蔗汁的直接干扰,工作不稳定,微粒沉降慢,难以达到完全。这种逆向流动的模式是连续沉淀器工作不稳定和容易“反底”的基本原因。
在这种沉淀器中,如果微粒的沉降速度小于汁液向上流动的速度,微粒就被蔗汁带走,使清汁变浊。只有在微粒的沉降速度大于汁液向下流动的速度时,微粒才能够相对地向下沉降(这犹如“逆水行舟,不进则退”)。
平流式沉降器
平流式快速沉降器是作者近年设计的一种新型设备。它针对传统的连续沉淀器效率低、设备庞大笨重、工作不稳定、容易“反底”等缺点,作出了根本性的改进。它可以大幅度地提高蔗汁沉降过程的效率,在确保清汁质量良好的前提下,简化设备,缩小设备体积,缩短蔗汁停留时问,减少蔗糖转化减少投资,简化操作管理。
平流式沉降器使液体以平流方式流动,即沿水平方向流动,完全不干扰微粒的沉降。微粒的沉降过程能够平静稳定地进行,沉降速度快。因为清液不是向上流,不会将微粒带走,清液的清度就高很多,“反底”的可能性很小。沉降器的效率大幅度提高,所需的面积和高度都可以减少30% -50%。这就大大地缩小设备的体积和占地肉积,节省设备和厂房的费用。这种设备便于使用和管理,不需要专人操作。
这种沉降器的上部为圆筒形、是沉降区,内部装有多件挡板,使进人的蔗汁沿着水平方向平静地以层流的方式流功,蔗汁水平流动的趾离相场大(如10m或以上),有充足的沉降时间,让沉淀物平静地逐渐下沉。沉降器的下部为圆锥形,是泥汁浓缩区,内有低速旋转的机械拨桨,促进泥汁增浓,和将沉淀物拨向锥体底部处集中排出。圆筒形的一侧装有人汁分布箱,使蔗汁均匀地、平缓地流人器内。另一侧有两个出汁控制箱,均匀地放出器内两个区域的清汁,和自动保持一定的器内工作液面。沉降器内浮起的浮渣另行分离排出,不进人清汁中确保清汁质量。
这种沉降器还有一个有利因素,就是蔗汁水平流动的距离比较长,蔗汁顺着一定的通道向前流动,后入的蔗汁一和先入的蔗汁基本上不会相遇,因而蔗汁条件变化时也不会产生明显的对流,不会因此而“反底”,工作状况就稳定得多。