工业结晶过程的多相流与粒数衡算的CFD耦合求解

考虑不同尺寸的晶体为不同的分散相,通过有限体积法差分不同尺寸组的晶体求解粒数衡算方程,建立了质量衡算与粒数衡算之间的联系,在考虑晶体成核和生长的条件下,建立了稳态结晶过程的粒数衡算方程与多相流方程的耦合求解方法,得到了工业结晶过程的计算流体力学模拟模型。使用商业软件ANSYS CFD,采用该模型对DTB 型工业结晶器中氯化钾-水体系的结晶过程进行了模拟,最终获得不同尺寸晶体的流场和固体含量的分布信息,从而实现结晶过程的仿真模拟。对部分模拟结果与实验值进行了比较,结果表明模拟结果与实验结果吻合较好。     

膜蒸馏过程的CFD模拟

文章基于膜蒸馏热质传递机理建立了二维CFD模型。利用商用CFD软件FLUENT模拟了平板膜组件中的膜蒸馏过程,模拟结果与文献实验值较吻合,相对平均偏差为6.0%。利用所建CFD模型,模拟了不同料液温度、浓度及流速下的膜蒸馏过程。通过分析不同操作条件下的渗透通量变化、膜组件内的温度场和浓度场分布及过饱和度分布,确定了膜蒸馏过程的适宜操作条件:对于较低浓度进料(即料液侧进口Na Cl质量分数为0.15),可采用低流速(0.02~0.06 m/s)操作条件;而较高浓度料液的浓缩(即Na Cl质量分数为0.25)时,应采取高料液侧流速操作(≥0.07 m/s)以避免膜表面Na Cl过饱和结晶析出影响膜蒸馏正常进行。     

氯化钠在乙二醇溶液中结晶过程模拟

采用多相流与粒数衡算方程的耦合求解,利用ANSYS15.0来模拟乙二醇脱一价盐闪蒸罐中的结晶过程,得到晶体的粒度分布和结晶过程的过饱和度分布等参数。研究结果表明,流体在闪蒸罐内能够很好的流动,模拟能够得到晶体在闪蒸罐中生长、沉降的状况,模拟得到的晶体粒度分布与实验结果具有较好的一致性。通过选择适当的参数模拟,可以更好的对结晶过程进行分析,为优化乙二醇脱一价盐闪蒸罐结构和操作参数提供指导,节约实验成本。     

连续结晶器中十水草酸铈反应结晶动力学研究

采用连续稳态法,对十水草酸铈在混合悬浮、混合产品排出(MSMPR)结晶器中的连续反应结晶动力学进行了研究。实验测定了十水草酸铈晶体的粒数密度分布数据,并以此为基础,基于粒度无关生长速率模型,对不同实验条件下晶体的粒数密度分布数据进行拟合,确定了十水草酸铈的成核动力学方程和生长动力学方程,并计算得到十水草酸铈晶体的成核、生长速率相对于过饱和度的指数分别为4.211和0.752。同时,对方程的理论分析表明,低过饱和度有利于得到平均粒径更大的十水草酸铈晶体。十水草酸铈结晶动力学的研究,为其大规模工业生产提供了重要的动力学数据。     

基于CFD考察新型连续结晶罐的性能

运用计算流体力学(CFD)数值模拟的方法,研究了结晶罐不同功能区(混合区、结晶区)对谷氨酸结晶的影响.考察混合区和结晶区在不同搅拌转速、不同晶体粒径下,结晶罐内晶体颗粒悬浮均匀程度、溢流液与进料液量比例的变化情况.模拟结果表明:结晶罐内2个对搅拌强度不同要求的区间——混合区和结晶区在结晶过程发挥着不同的功能,混合区搅拌...     

流沙状氟硅酸钠晶体的制备

研究了利用反应结晶法制备流沙状氟硅酸钠时工艺条件（进料酸浓度、进料方式和结晶器型式）对结晶过程的影响。结果表明：进料H2SiF6的适宜浓度为12％,且保持H2SiF6在晶体生长区过量对晶体长大有利;采用连续结晶器可制得流沙状晶体,晶体粒度分布较好。     

反应和沉淀中的质量传递

Shun Wachi 和 Alan G.Jones 模拟研究了气-液相反应结晶过程中的传质问题,他们的分析方法是把气-液反应传质膜理论与结晶过程的质量衡算及粒数衡算结合起来考虑,以文献报导的关于 Ca(OH)_2溶液吸收 CO_2过程为例进行了模拟,结果表明用可测的晶体粒粒度分布可表征由于传质阻力而引起的空间上过饱和度分布及成核粒子的非均匀性;在低传质     

连续结晶器中十水草酸铈反应结晶动力学分析

本文通过连续稳态法对连续结晶器中十水草酸铈反应结晶动力学展开研究。通过对十水草酸铈晶体的粒数密度分布数据加以测定,进而根据相关数据完成生长速率模型的构建,实现晶体粒数密度分布数据拟合,并满足不同实验条件要求。通过方程测算可以得出十水草酸铈晶体的成核速率与生长速率,得出随着过饱和度的降低,十水草酸铈晶体平均粒径将增大,进而为十水草酸铈的大规模工业生产提供数据参考。     

间歇结晶过程中几种可能的粒度分布

对间歇溶液结晶过程,依据粒数衡算方程,在忽略二次过程如聚集、破碎和老化等且混合良好情况的假设下,采用分离变量方法对粒度相关生长或生长分散的粒度分布进行理论分析,推导出间歇结晶过程中的几个粒数密度与结晶时间和晶体粒度的关系式.这些关系式可以用于间歇结晶过程中,选择合适的晶体生长机理与测定线性晶体生长速率,预测粒度分布与优化结晶过程,以及回归粒度分布.结果表明,本方法在溶液结晶过程中具有良好的应用价值.     

制备碳酸锂结晶的工艺优化

主要针对含锂卤水通过氯化锂与碳酸钠反应结晶制备高纯度碳酸锂过程中存在的结晶问题做了实验研究。通过考察反应结晶初始浓度、反应温度、进料速率、晶种用量、搅拌速率、进料浓度以及添加剂等对碳酸锂产品的平均粒度及晶体形貌的影响,优化了反应结晶制备碳酸锂的工艺参数。研究表明：在不同优化参数的作用下,通过调控碳酸锂的反应结晶过程,可改变碳酸锂晶体的形貌、粒度及固液分离效果。