21固相析出分离技术

2.1固相析出分离技术通过加入某种试剂或改变溶液条件，使生化产物以固体形式从溶液中沉降析出的分离纯化技术称为固相析出分离技术。根据析出物的形态不同分为结晶法（结晶析出）和沉淀法（无定形固体析出）第一节沉淀分离技术沉淀法也称溶解度法，其纯化生物大分子的原理是根据物质的结构差异（如蛋白质分子表面疏水基团和亲水基团比例的差异）来改变溶液的某些性质（如pH值、极性、离子强度、金属离子等），使抽提液中有效成份的溶解度发生变化，从而达到从抽提液中分离有效成份的目的。1. 一、盐析沉淀法盐析的原理定义：一般在低盐浓度的情况下，蛋白质的溶解度随盐浓度的升高而增加，这种现象称为盐溶；而当盐浓度升高到一定程度后，蛋白质的溶解度又随着盐浓度的升高而降低，结果使蛋白质沉淀析出，这种现象称为盐析作用。在同一浓度的盐溶液中，不同蛋白质的溶解度不同，借此可达到彼此分离的目的。原理：盐浓度增高到一定数值后，水活性降低，导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和，水化膜相继被破坏，最终引起蛋白质分子间相互聚集并从溶液中析出。盐能够改变蛋白质的溶解度，蛋白质的溶解度与溶液中离子强度有密切关系。两者的关系可用下式表示：Ig（S/So）=-KslS为蛋白质在离子强度为I时的溶解度（g/L）;So为蛋白质在离子强度为0时的溶解度；Ks为盐析常数；I为离子强度。在温度一定的条件下，某一蛋白质在某一pH值的水溶液中的溶解度为一常数So。故上式可改写为：IgS=lgSo-Ksl=B-KslB=IgSo为一常数B值主要取决于蛋白质的性质，也与溶液的温度和pH值有关；盐析常数Ks主要与盐的性质（离子价数、平均半径等）和蛋白质的结构有关，Ks越大，盐析效果越好。所以对某一蛋白质来说，在温度和pH值等盐析条件确定（即B确定），所采用的盐确定（即Ks确定）以后，蛋白质的溶解度决定于离子强度I,I可用下式计算：I=1/2刀mZm:溶液中离子的摩尔浓度Z：离子的价数对于多种蛋白质或酶的混合液，可采用分段盐析法进行分离纯化。2. 盐的选择：蛋白质的盐析通常采用中性盐，如硫酸铵、硫酸钠、硫酸镁、氯化钠、磷酸钠等，其中应用最广的是硫酸铵。硫酸铵是一中性盐，对蛋白质有相当好的安定作用。又因为其离子容积较大，吸走水分子的能力也大，成为有效的盐析工具。硫酸铵在水中的溶解度大而温度的影响小（25C时溶解度为4.1moI/L，即767g/L;0C时溶解度为3.7moI/L，即697g/L），而且价廉易得，不易引起蛋白质变性，分离效果比其他盐好。但是用硫酸铵盐析时，缓冲能力较差，而且铵离子会干扰蛋白氮的测定，故有时也要用其他盐来进行盐析。磷酸钾和硫酸钠的盐析系数Ks较大，但由于在较低温度下的溶解度太低,受温度影响大，故应用不广泛。3. 硫酸铵浓度的计算与调整方法:通常硫酸铵的添加以百分饱和度來表示（不是浓度百分比），例如大部分蛋白质可在80%硫酸铵饱和度下沉淀。因为硫酸铵加入的体积很大，会改变最后的总体积，很难由浓度百分比來計算，因此使用百分饱和度作为沉淀蛋白质的度量。用硫酸铵进行盐析时，蛋白质溶液中硫酸铵浓度的调整方法主要有二种：（1）加入饱和溶液法要求：蛋白质溶液体积不大，所需调整的硫酸铵浓度不高V=V0（S2-SJ/（1-S2）V:所需加进的饱和硫酸铵溶液的体积；V）:原溶液体积；S2：所需达到的硫酸铵饱和度；S1:原溶液的硫酸铵饱和度。饱和硫酸铵的配制方法：在一定量的水中加入过量的硫酸铵，加热至50-60C,趁热滤去沉淀，再在0C或室温平衡12天，有固体析出时达100饱和度。2）加入固体盐法要求：饱和度高，不增大溶液体积4. t=G（S2-S1）/（1-AS2）S2,S1:分别代表所需达到的硫酸铵饱和度和原溶液的硫酸铵饱和度；t:将1LS1饱和度的溶液提高到S2饱和度时所需加进的硫酸铵克数；G,A：常数，与温度有关。实际使用时，t可直接查表得到。（注意：0C,25C两张表，室温用25C）影响蛋白质盐析的因素：（1）蛋白质浓度蛋白质浓度高时，欲分离的蛋白质常常夹杂着其他蛋白质一起沉淀出来（共沉现象）。因此在盐析前要加等量生理盐水稀释，使蛋白质含量在2530g/L。（2）离子强度和离子类型的影响a.离子强度增加，溶解度下降，盐析易发生b.不同蛋白质盐析时所需离子强度不同，可采用分步盐析，通过逐步增加离子强度，使不同蛋白分步沉淀出来c.离子强度相同时，高价离子，半径小的离子盐析力强3）pH的影响大多数蛋白质在等点电时，在盐溶液中的溶解度最低。所以盐析时溶液pH值调到等电点效果最好。（4）温度的影响a.在低离子强度或纯水中，温度升高，溶解度增加；b.在高盐溶液中，温度升高，溶解度降低。一般在室温下进行盐析；温度敏感的蛋白质在低温4C进行；也有个别酶在低温时失活，高温有活性，如血红蛋白、肌红蛋白、清蛋白在25C比0C时溶解度低，更容易盐析。实际使用：制备初期：pH，温度一定，改变盐浓度（离子强度）（Ks分段盐析）；纯化，结晶：离子强度一定，改变pH,温度（B分段盐析）IgS=IgSo-KsI=p-KsI盐析时的注意事项：（1）添加的硫酸铵的纯度要高，添加后，要放30min以上使其充分溶解，且要不断搅拌，防止局部过浓，发生共沉淀；（2）同一溶液中欲分离几种蛋白质时，可采用分段盐析的方法。盐析通常与等电点沉淀法配合使用。（3）选择好温度，一般在室温下进行；（4）蛋白浓度不易过高，一般2530g/L；低浓度盐析，可用离心分离；高浓度盐析（7080），用过滤（因为粘度大，离心操作慢）；盐析沉淀得到的蛋白质含量较高，纯品需经脱盐处理，如透析，凝胶过滤等。二、有机溶剂沉淀法（一）作用机理：（1）降低水溶液的介电常数，使溶质溶解度降低；（2）破坏大分子周围水膜，使溶解度降低。利用不同蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的溶解度不同而使蛋白质分离的方法，称为有机溶剂沉淀法。经常使用的有机溶剂是乙醇和丙酮。优点：比盐析法析出的沉淀容易过滤或离心分离，分辨力比盐析法好，溶剂也容易除去。缺点：有机溶剂沉淀法易使蛋白质和酶变性，所以操作必须在低温条件下进行。蛋白质和酶沉淀分离后，应立即用水或缓冲液溶解，以降低有机溶剂浓度，避免变性。成本较高，有一定的危险性。中性盐可减少有机溶剂引起的蛋白质变性，提高分离效果，一般添加0.05moI/L的中性盐。由于中性盐会增加蛋白质在有机溶剂中的溶解度，故中性盐不宜添加太多。有机溶剂沉淀法一般与等电点沉淀法联合使用。即操作时溶液的pH值应控制在欲分离蛋白质的等电点附近。注意事项：（1）低温操作（2）样品浓度过大，易变性，共沉淀作用大，分离效果差；过小，易产生变性，回收率低。（3）样品稳定结构范围内，选择溶解度最低处的pH,即与等电点共沉淀结合使用。（4）注意离子强度，离子种类的影响。（二）有机溶剂的选择和浓度的计算用于生化制备的有机溶剂的选择首先是要能与水互溶。沉淀蛋白质和酶常用的是乙醇、甲醇和丙酮。为了获得沉淀而不着重于进行分离，可用溶液体积的倍数：如加入一倍、二倍、三倍原溶液体积的有机溶剂，来进行有机溶剂沉淀。（三）有机溶剂沉淀的影响因素1温度：多数生物大分子如蛋白质、酶和核酸在有机溶剂中对温度特别敏感，温度稍高就会引起变性，且有机溶剂与水混合时产生放热反应，因此必须预冷，操作要在冰盐浴中进行，加入有机溶剂时必须缓慢且不断搅拌以免局部过浓。一般规律是温度越低，得到的蛋白质活性越高。2.样品浓度：低浓度样品回收率低，要使用比例更大的有机溶剂进行沉淀。高浓度样品，可以节省有机溶剂，减少变性的危险，但杂蛋白的共沉淀作用大。通常使用5mg/m20mg/mL的蛋白质初浓度为宜。3 pH值：选择在样品稳定的pH值范围内，通常是选在等电点附近，从而提高此沉淀法的分辨能力。离子强度：盐浓度太大或太小都有不利影响，通常盐浓度以不超过5为宜，使用乙醇的量也以不超过原蛋白质水溶液的2倍体积为宜，少量的中性盐对蛋白质变性有良好的保护作用，但盐浓度过高会增加蛋白质在水中的溶解度，降低了沉淀效果，通常是在低浓度缓冲液中沉淀蛋白质。5.其他金属离子一些金属离子如Ca2+,Zn2+等可与某些成阴离子状态的蛋白质形成复合物，从而降低溶解度而不影响其活性，有利于沉淀形成，并降低溶剂用量。注意：沉淀所得的固体样品，如果不是立即溶解进行下一步的分离，则应尽可能抽干沉淀，减少其中有机溶剂的含量，如若必要可以装透析袋透析脱有机溶剂，以免影响样品的生物活性。三、其他沉淀法（一）等电沉淀法：利用蛋白质在等电点时溶解度最低以及不同的蛋白质具有不同等电点一这特性，对蛋白质进行分离纯化的方法称为等电点沉淀法。在等电点时，蛋白质分子的净电荷为零，消除了分子间的静电斥力，但由于水膜的存在，蛋白质仍有一定的溶解度而沉淀不完全，所以等电沉淀法经常与盐析法或有机溶剂沉淀法联合使用。单独使用等电点法主要是用于去除等电点相距较大的杂蛋白。在加酸或加碱调节pH的过程中，要一边搅拌一边慢慢加入，以防止局部过酸或过碱。（二）非离子多聚物沉淀法：聚乙二醇（PEG，葡聚糖，右旋糖苷硫酸钠等非离子多聚物可以沉淀蛋白质和细菌。沉淀机理：空间位置排斥效应。试剂溶解度大，在水中占据大部分空间，将需沉淀物相互靠近，增加碰撞机率。优点：（1，操作条件温和，不易引起变性；（2，具有极高的沉淀效率；（3，沉淀后多聚物容易除去。应用：沉淀分离细菌，病毒蛋白。（三，成盐沉淀法（1，金属离子沉淀法：蛋白质在碱性溶液中带负电荷，能与金属离子形成金属复合盐沉淀。常用的金属离子Zn2+、Ca2+、Pb2（2，有机酸沉淀法（3，无机酸沉淀法：磷钨酸、磷钼酸等能与阳离子形式的蛋白质形成溶解度极低的复合盐，从而使蛋白质沉淀析出特点：常使蛋白质发生不可逆的沉淀，应用时必须谨慎（四，选择性变性沉淀法：选择一定的条件使溶液中存在的某些杂蛋白变性沉淀而不影响所需蛋白质的方法称为选择性变性沉淀法。热变性利用生物大分子对热的稳定性不同，加热升高温度使非目的生物大分子变性沉淀而保留目的物在溶液中。表面活性剂和有机溶剂变性使那些对表面活性剂和有机溶剂敏感性强的杂蛋白变性沉淀。通常在冰浴或冷室中进行。选择性酸碱变性利用对pH值的稳定性不同而使杂蛋白变性沉淀。通常是在分离纯化流程中附带进行的分离纯化步骤。应用此法，应对欲提纯蛋白质和杂蛋白的理化性质有较全面的了解。第二节结晶法结晶是制备纯物质的有效方法。在生物技术中，结晶主要应用于抗生素、氨基酸、有机酸等小分子的生产中，以作为精制的一种手段。固体有结晶和无定形两种状态，两者的区别在于它们的构成单位的排列方式不同，前者有规则，后者无规则。由于只有同类分子或离子才能排列成晶体，故结晶过程有很好的选择性，析出的晶体纯度较高。结晶是指物质从液态（溶液或熔融体）或蒸气形成晶体的过程,是获得纯净固态物质的重要方法之一。为数众多的化工产品都是应用结晶方法分离或提纯而得到的晶态物质。以盐和糖为例,世界的年生产能力已超过1亿吨;化肥如硝酸铵、氯化钾、尿素、磷酸胺等世界的年生产量亦已超过了100万吨;在医药、染料、精细化工生产中,虽然结晶态产品产量相对较低,但具有异常重要的地位以及高额的产值。在冶金工业、材料工业中,结晶亦是关键的单元操作。值得注意的新动向是在高新技术领域中,结晶操作的重要性与日俱增,例如生物技术中蛋白质的制造,催化剂行业中超细晶体的生产以及新材料工业中超纯物质的净化都离不开结晶技术。化肥、味精、洗衣粉、速溶咖啡、青霉素、红霉素等产品的生产一般都包含有结晶过程。经过结晶后的产品,均有一定的外形,便于干燥、包装、运输、贮存等,从而可以更好地适应商品市场的需要。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。结晶产品在包装、运输、储存或使用上都较方便。（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,而适用于结晶分离。（3）、结晶与精馏、吸收等分离方法相比,能耗低得多,因结晶热一般仅为蒸发潜热的1/31/10。又由于可在较低温度下进行,对设备材质要求较低,操作相对安全。一般无有毒或废气逸出,有利于环境保护。（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,也涉及到表面反应过程,尚有晶体粒度及粒度分布问题,结晶过程和设备种类繁多。近20年来,结晶技术理论分析和工业技术与设备的开发取得了许多引人注目的进展。现代测量技术的应用,使人们对结晶机理、结晶热力学和结晶动力学等有了较为深刻的认识。结晶过程可分为溶液结晶、熔融结晶、升华和沉淀四类,其中溶液结晶和熔融结晶是化学工业中最常采用的结晶技术。结晶过程的实质结晶是指溶质自动从过饱和溶液中析出，形成新相的过程。这一过程不仅包括溶质分子凝聚成固体，还包括这些分子有规律地排列在一定晶格中，这一过程与表面分子化学键力变化有关；因此，结晶过程是一个表面化学反应过程。一、结晶的过程结晶包括三个过程：1.形成过饱和溶液；2.晶核形成；3.晶体生长。溶液达到过饱和是结晶的前提，过饱和度是结晶的推动物质在溶解时一般要吸收热量，在结晶时放出热量，称为结晶热。相反的情况，即溶解时放热，结晶时吸热，比较少见。因此结晶又是一个同时有质量和热量传递的过程。溶液结晶按过饱和形成的方式不同可将溶液结晶分为两大类。、不移除溶剂的结晶法不移除溶剂的结晶法亦称为冷却结晶法,基本上不除去溶剂,而是使溶液冷却而成为过饱和溶液而结晶。适用于溶解度随温度下降而显著减小的物系,如硝酸钾、硝酸钠、硫酸镁等溶液。、移除部分溶剂的结晶法移除部分溶剂的结晶法又可分为蒸发结晶法和真空结晶法，蒸发结晶是将溶剂部分汽化,使溶液达到过饱和而结晶。此法适用于溶解度随温度变化不大的物系或温度升高溶解度降低的物系，如氯化纳、无水硫酸钠等溶液；真空冷却结晶是使溶液在真空状态下绝热蒸发，一部分溶剂被除去，溶液则因为溶剂汽化带走了一部分潜热而降低了温度。此法实质上兼有蒸发结晶和冷却结晶共有的特点，适用于具有中等溶解度的物系如氯化钾、硫酸镁等溶液。此外，也可按照操作是否连续，将结晶操作分为间歇式和连续式，或按有无搅拌装置分为搅拌式和无搅拌式等。过饱和溶液的形成（1）过饱和溶液的形成方法：将热饱和溶液冷却。将部分溶剂蒸发。化学反应结晶。盐析结晶。过饱和溶液的形成热饱和溶液冷却（等溶剂结晶）适用于溶解度随温度升高而增加的体系；同时，溶解度随温度变化的幅度要适中；自然冷却、间壁冷却（冷却剂与溶液隔开）、直接接触冷却（在溶液中通入冷却剂）部分溶剂蒸发法（等温结晶法）适用于溶解度随温度降低变化不大的体系，或随温度升高溶解度降低的体系；加压、减压或常压蒸馏真空蒸发冷却法使溶剂在真空下迅速蒸发，并结合绝热冷却，是结合冷却和部分溶剂蒸发两种方法的一种结晶方法。设备简单、操作稳定化学反应结晶加入反应剂产生新物质，当该新物质的溶解度超过饱和溶解度时，即有晶体析出；其方法的实质是利用化学反应，对待结晶的物质进行修饰，一方面可以调节其溶解特性，同时也可以进行适当的保护；盐析结晶加入一种物质于溶液中，使溶质的溶解度降低，形成过饱和溶液而结晶的方法。常用的沉淀剂：固体氯化钠、甲醇、乙醇、丙酮工业生产实例a.采用第四种方法结晶多粘菌丝E:多粘菌素E的脱盐脱色液，以弱碱性树脂中和至近中性，加等量丙酮，其硫酸盐就结晶析出。b.并用第一、第四种方法结晶利用丝裂霉素在甲醇种溶解度较大、在苯中较小的性质，将其粗品溶于少量甲醇中，加入2倍体积的苯，5C放置过夜，就可得蓝紫色结晶C.并用第二、第一种方法结晶制霉菌素：制霉菌素得乙醇提取液真空浓缩10倍，冷至5C放置2h，即可得结晶。d.并用第一、第三种方法结晶四环素碱：四环素酸性溶液，用氨水调pH至4.8，冷却至10C，2h后，四环素游离碱就可结晶析出。2、晶核的形成与生长晶核的形成根据机理不同，可以分为两种，即初级成核和二次成核。两者的区别在于有没有晶种的存在。前者为当无晶种存在时，而后者则为有晶种存在时产生。晶核的形成初级成核二次成核成核的机制有3种：1)初级均相成核：指溶液在较高过饱和度下自发生成晶核的过程。2)初级非均相成核：指溶液在外来物的诱导下生成晶核的过程，可在较低的过饱和度下发生。3)二次成核：含有晶体的溶液在晶体相互碰撞或晶体与搅拌器或器壁碰撞时所产生的微小晶体的诱导下发生的(生产较多采用)。晶核形成以后，并不是结晶过程的结束，还要靠扩散而继续成长为晶体。溶质质点(分子、原子、离子)在晶核上继续一层层排列上去而形成晶粒，并且使晶粒不断增大，此即晶体的成长。在过饱和溶液中，当能量在某一瞬间、某一区域暂时达到较高值时容易形成晶核；成核的速度随温度升高而升高，但达到最大值后，温度再升高，速度下降；成核速度和离子种类有关，阳离子或阴离子的化合价增加，越不容易形成晶核，在相同的化合价下，含结晶水越多，越不容易成核。对于有机物质，结构越复杂，分子量越大，成核速度越慢；机械振动、搅拌能促使成核，电磁场、超声波、紫外光等都能促进成核；加入晶体能诱导结晶。晶体的生长晶体生长的扩散学说(1)溶质通过扩散作用穿过靠近晶体表面的一个滞流层，从溶液中转移到晶体的表面；(2) 到达晶体表面的溶质长入晶面，使晶体增大，同时放出结晶热；结晶热传递回到溶液中；根据以上扩散学说，溶质依靠分子扩散作用，穿过晶体表面的滞留层，到达晶体表面；此时扩散的推动力是液相主体的浓度与晶体表面浓度差；而第二步溶质长入晶面，则是表面化学反应过程，此时反应的推动力是晶体表面浓度与饱和浓度的差值当晶体生长速度大大超过晶。核生成速度时，则得到粗大而有规则的晶体。当晶核生成速度大大超过晶体生长速度时，则得到细小而又不规则的晶体。结晶操作中的问题。1过饱和度增大溶液过饱和度可提高成核速率和生长速率，有利于提高结晶生产能力。过饱和度过大会出现问题：1)成核速率过快，产生大量微小晶体，结晶难以长大；2)结晶生长速率过快，影响结晶质量；3)结晶器壁容易产生晶垢。使用最大允许过饱和度，可保证在较高成核和生长速率的同时，不影响结晶的质量。在不易产生晶垢的过饱和度下进行。2温度温度的不同，生成的晶形和结晶水会发生改变，温度一般控制在较小的温度范围内。冷却结晶时，若降温速度过快，溶液很快达到较高的过饱和度，生成大量微小晶体，影响结晶产品的质量。温度最好控制在饱和温度与过饱和温度之间。蒸发结晶时，蒸发速度过快，则溶液的过饱度较大，生成微小晶体，附着在结晶表面，影响结晶产品的质量。蒸发速度应与结晶生长速率相适应，保持溶液的过饱和度一定。工业结晶操作常采用真空绝热蒸发，不设外部循环加热装置，蒸发室内温度较低，可防止过饱和度的剧烈变化。3搅拌与混合增大搅拌速度可提高成核和生长速率，搅拌速度过快会造成晶体的剪切破碎，影响结晶产品质量。为获得较好的混合状态，同时避免结晶的破碎，可采用气提式混合方式，或利用直径或叶片较大的搅拌桨，降低桨的转速。4溶剂与pH值结晶操作采用的溶剂和pH值应使目标溶质的溶解度降低，以提高结晶的收率。溶剂和pH值对晶形有影响。如普鲁卡因青霉素在水溶液中的结晶为方形晶体，在醋酸丁酯中的结晶为长棒状。在设计结晶操作前需实验确定使结晶晶形较好的溶剂和pH值。5.晶种晶核的形成有两种情况,即初级成核和二次成核。初级成核的速率要比二级成核速率大得多,而且对过饱和度的变化非常敏感,故其成核速率很难控制。因此,除了超细粒子制造外,一般结晶过程都要尽量避免发生初级成核,而应在有人为加入晶种的情况下进行。晶种的作用主要是控制品核的数量,以得到粒度大而均匀的结晶产品,也有个别的物系,如果不加晶种,甚至几天也不会自发地析出晶核。在加入晶种时必须掌握好时机,如果溶液温度较高,加入的晶种有可能部分或全部被溶化而不能起到诱导成核的作用;如果温度较低,当溶液中已自发产生大量细小晶体时,再加入晶种已不能起作用。此外,在加入晶种时要轻微地搅动以使其均匀地分布在溶液之中,得到高质量的结晶产品。6晶浆浓度晶浆浓度越高，单位体积结晶器中结晶表面积越大，结晶生长速率越快，有利于提高结晶生产速度（产量）。但晶浆浓度过高时，悬浮液的流动性差，混合操作困难。晶浆浓度应在操作条件允许的范围内取最大值。在间歇操作中，晶种的添加量应根据最终结晶产品的大小，满足晶浆浓度最大的高效生产要求。7.共存杂质的影响结晶的对象是多组分物系，要选择性结晶目标产物。如果共存杂质的浓度较低，一般对目标产物的结晶无明显影响。但如果在结晶操作中杂质含量不断升高（如采用蒸发式结晶操作时），杂质的积累会严重影响目标产物结晶的纯度。结晶操作中需要控制杂质的含量，往往在结晶系统中增设除杂设备。离子交换柱或废液排放。重结晶经过一次粗结晶后，得到的晶体通常会含有一定量的杂质。此时工业上常常需要采用重结晶的方式进行精制。重结晶是利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同温度下的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂再次结晶，以获得高纯度的晶体的操作。重结晶的操作过程选择合适的溶剂；将经过粗结晶的物质加入少量的热溶剂中，并使之溶解；冷却使之再次结晶；分离母液；洗涤；真空绝热冷却结晶是使溶剂在真空下绝热闪蒸,同时依靠浓缩与冷却两种效应来产生过饱和度。这是广泛采用的结晶方法。下图为带有导流筒及挡板的结晶器，简称DTB型结晶器。这种结晶器除可用于真空绝热冷却法之外,尚可用于蒸发法、直接接触冷却法以及反应结晶法等多种结晶操作。它的优点在于生产强度高，能产生粒度达6001200卩m的大粒结晶产品，已成为国际上连续结晶器的最主要形式之一。DTB型结晶器属于典型的晶浆内循环结晶器，由于设置了内导流筒及高效搅拌器，形成了内循环通道，内循环速率很高，可使晶浆质量密度保持至30%40%并，可明显地消除高饱和度区域，器内各处的过饱和度都比较均匀，而且较低，因而强化了结晶器的生产能力。DTB型结晶器还设有外循环通道，用于消除过量的细晶，以及产品粒度的淘析，保证了生产粒度分布范围较窄的结晶产品。