熔融结晶技术分离纯化有机化合物的研究进展

熔融结晶技术是利用被分离物质各组分间凝固点的差异,通过控制热量的输入和移出,使被分离组分从熔融液中结晶析出,经洗涤、发汗等操作,实现目标组分分离纯化的一种结晶技术。熔融结晶分离纯化技术由于具有不需要使用溶剂、能耗低、设备体积小、能得到高纯产品等优点,在有机化合物的分离纯化领域得到了广泛应用。本文简述了熔融结晶的方式,介绍了熔融结晶器的类型,综述了熔融结晶技术分离纯化有机同分异构体、有机化工原料、日用品、食品和药品的研究进展,分析了熔融结晶技术分离纯化有机化合物过程中存在的问题,展望了熔融结晶技术分离纯化有机化合物的发展方向。文中指出：随着熔融结晶技术的发展,以提高产品质量,减小能耗和降低成本为目的的耦合熔融结晶技术已成为熔融结晶技术发展的方向。以包含熔融结晶设备、工艺、晶体成核和生长动力学、发汗机理以及传热传质模型的系统工程将会成为熔融结晶分离纯化有机化合物的研究热点。     

熔融结晶的过程强化

熔融结晶作为一种绿色高效的分离技术具有选择性高、能量消耗低、无须溶剂参与等优势,但在结晶理论研究、连续化生产、专用结晶器设计和工业放大等方面仍面临挑战。熔融结晶分离效率受物系性质、原料纯度和晶体生长速率限制。因此,熔融结晶过程的合理设计和过程优化对提高熔融结晶技术的能量和过程效率具有重要意义。基于熔融结晶技术在化工分离过程中的实际需求和应用前景,从熔融结晶过程工艺优化、晶体层生长表面设计、过程工艺耦合三方面论述熔融结晶过程中晶体成核、生长的强化方式,为达到高效率、低能耗的熔融结晶分离过程提供可行性指导。最后,概述了目前熔融结晶技术的主要研究焦点并对发展方向进行了展望。     

熔融结晶工艺开发

通过对熔融结晶工艺的研究,建立了5条熔融结晶选择的经验法则,从而对选择精馏或者熔融结晶工艺提供了借鉴。同时介绍了熔融结晶工艺的试验和工业化方法,从实践角度验证熔融结晶工艺的可行性。另外,对熔融结晶的发展趋势提出了观点和看法。     

高纯度苯甲酸精制工艺述评

介绍了结晶法精制苯甲酸的三种工艺—升华结晶 ,溶液结晶 ,熔融结晶。重点评述了熔融结晶法的装置与应用现状 ,同时展望了苯甲酸精制的未来发展动向     

熔融结晶技术及其应用

介绍了熔融结晶技术的发展现状、原理、特点、装置、优势以及应用。认为熔融结晶技术不需溶剂、耗能小、设备简单，对难精馏、高沸点有机化舍物分离提纯有独特功能。但结晶过程的耦合传质、传热理论研究还不够透彻；应加强结晶器和结晶分离技术的研究，提高分离效率，从而加快熔融结晶精制技术的发展应用。满足工业新材料应用的需要。     

熔融结晶技术及应用进展

熔融结晶作为一种高效节能、操作简便、环境友好的分离提纯技术,在国内外备受关注。介绍了熔融结晶技术的原理、优势及其在无机物及有机物分离提纯方面的应用,并指出了熔融结晶法目前存在的缺点及发展方向。     

熔融结晶及其耦合技术研究的进展

介绍逐步冻凝熔融结晶过程和悬浮熔融结晶过程以及各自特点,综述了近年来新型熔融结晶技术与设备的应用研究进展;着重介绍了耦合技术在熔融结晶过程中的应用研究动态;最后展望了熔融结晶技术与设备的发展趋势与方向。     

PET/PTT共混体系的研究进展

综述了PET/PTT共混体系的国内外发展现状,重点对共混体系的相容性,共混体系的结构形态,熔融结晶行为和结晶动力学和结晶熔融行为进行了论述,并对其发展前景进行了展望。     

工业结晶技术前沿

综述了近２０年来国内外工业结晶发展概况，特别介绍了有关熔融结晶、溶液结晶及反应沉淀结晶的技术发展，并针对我国工业结晶领域现状提出了几点建议与对策     

高纯度苯甲酸精制工艺述评

介绍了结晶法精制苯甲酸的三种工艺－升华结晶，溶液结晶，熔融结晶。重点评述了熔融结晶法的装置与应用现状，同时展望了苯甲酸精制的未来发展动向。     

结晶工艺及设备的最新进展

简单叙述了声场和磁场对结晶理论的最新进展,综述了反应结晶、真空结晶、无溶剂结晶、高压结晶、膜结晶、萃取结晶、蒸馏——结晶耦合、超临界流体（SCF）结晶、升华结晶等结晶技术及部分结晶器。     

新型药物结晶技术

以药物结晶实例介绍了近年来发展的新型药物结晶方法：超临界流体结晶：准乳化结晶；微重结晶法。同时介绍了结晶技术在药物晶型控制，压缩性能和释放性能改进方面的应用。     

钛白粉生产中真空结晶工艺技术的开发

本文介绍了真空结晶技术在钛白粉生产中开发与应用、关键设备的国产化取代进口 ;真空结晶工艺相对传统冷冻结晶工艺具有投资和运行费用低、结晶效率高、生产能力大、节能降耗等优点。     

连续管式结晶器研究进展

结晶是大多数化工生产过程中必不可缺的步骤。目前,大部分结晶过程采用间歇结晶,但间歇结晶的生产模式存在批次间差异、生产成本过高等缺点。因此,连续结晶作为新的结晶模式逐渐成为研究的重点。其中,连续管式结晶器具有较窄的停留时间分布和较高的生产效率等优势,已广泛应用于工业结晶。针对连续管式结晶器研究现状进行了详细介绍,总结了管式结晶器普遍存在的问题和解决方法,并介绍了辅助设备和技术在连续管式结晶器中的应用。最后,总结了管式结晶器的进一步发展方向。     

基于MSC.Marc二次开发功能的玻璃析晶研究

玻璃在成形过程中的析晶现象对玻璃的性质有重要影响,利用MSC.Marc软件的二次开发功能研究了玻璃压延成型中的析晶问题,介绍了MSC.Marc软件子程序接口及开发方式.利用经典的尤曼析晶模型,编写了相应的UGRAIN子程序,并进行了算例分析.推测出玻璃成型中析晶温度的大致范围,分析了过冷度与玻璃析晶的关系.为玻璃压延成型工艺参数的优化以及深化玻璃晶化理论的研究提供了依据.     

Stochastic simulation for morphological development during the isothermal crystallization of semicrystalline polymers: A case study of syndiotactic polypropylene

A stochastic simulation scheme for predicting morphological development during nucleation and subsequent crystal growth based on predetermined crystallization kinetic data of a semicrystalline polymer under quiescent isothermal conditions is proposed. Based on previously obtained crystallization kinetic data for syndiotactic polypropylene (s‐PP) used as the input information, the simulation scheme was successful in predicting the morphological development of s‐PP during isothermal crystallization from the melt state. The predicted development of crystallinity during crystallization was reanalyzed with the Avrami macrokinetic model, and good agreement between the predicted and theoretical values for s‐PP was observed. On the basis of this simulation scheme, both the spherulite size and its distribution during the course of crystallization could also be predicted. Although the spherulitic growth rate influenced both the spherulite size and its distribution during the course of crystallization, it had no effect on the final spherulitic morphology or the resulting average spherulitic size. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

SIMULATION OF CRYSTALLIZATION KINETICS AND MORPHOLOGICAL DEVELOPMENT DURING ISOTHERMAL CRYSTALLIZATION OF POLYMERS: EFFECT OF NUMBER OF NUCLEI AND GROWTH RATE

The effect of number of nuclei and growth rate on crystallization kinetics and detailed morphological development during isothermal crystallization of a polymer was investigated using a stochastic simulation. The results show that number of nuclei significantly affects both crystallization kinetics and polymer morphology. An increase in the number of nuclei hastens the crystallization process by speeding up the impingement phenomenon and increasing the levels of impingement. Growth rate has a stronger impact on crystallization kinetics, but it only helps speed up the impingement phenomenon without increasing the level of impingement. Although growth rate influences an average spherulite size and distribution of spherulite size during crystallization, it has no effect on final morphology. The quantitative understanding of morphological development obtained from this work will be a key element for constructing quantitative morphology-property relationships.     

萃取结晶过程研究进展

分类讨论了目前萃取结晶技术在无机盐及有机物分离领域中的应用现状、发展趋势和相应的分离原理,概括得到萃取结晶的一般原理。与传统的蒸发、结晶过程相比,萃取结晶技术具有很多优势,必将得到更大的发展。     

Phase separation and crystallization in double crystalline symmetric binary polymer blends

Blending of two or more pure polymers is an effective way to produce composites with tunable properties. In this paper, we report dynamic Monte Carlo simulation results on the crystallization of crystalline/crystalline (A/B) symmetric binary polymer blend, wherein the melting temperature of A-polymer is higher than B-polymer. We study the effect of segregation strength (arises from the immiscibility between A- and B-polymers) on crystallization and morphological development. Crystallization of A-polymer precedes the crystallization of B-polymer upon cooling from a homogeneous melt. Simulation results reveal that the morphological development is controlled by the interplay between crystallization driving force (viz., attractive interaction) and de-mixing energy (viz., repulsive interaction between two polymers). With increasing segregation strength, the interface becomes more rigid and restricts the development of crystalline structures. Mean square radius of gyration shows a decreasing trend with increasing segregation strength, reflecting the increased repulsive interaction between A- and B-polymers. As a consequence, a large number of smaller size crystals form with lesser crystallinity. Isothermal crystallization reveals that the transition pathways strongly depend on segregation strength. We also observe a path-dependent crystallization behavior in isothermal crystallization: two-step (sequential) isothermal crystallization yields superior crystalline structure in both A- and B-polymers than one-step (coincident) crystallization.     

酶促反应结晶研究进展

在“双碳”背景下,绿色可持续的酶促反应正受到工业界的广泛关注,但在实际应用中仍面临着诸多挑战,如反应平衡的限制、不稳定产物的分解、酶的产物抑制等。结晶作为一种高效成熟的分离技术,可通过移除液相产物的方式有效解决上述问题。同时,结晶也是晶体产品的“生成”过程,其与酶促反应耦合可一步实现晶体产品的高效、绿色、可控制备。综述了近年来酶促反应结晶的研究进展,介绍了原位产物结晶（ISPC）技术的发展历程,并讨论了结晶与酶促反应耦合时的相互影响关系;从结晶方式和过程控制角度阐述了酶促反应结晶的实现形式和连续化过程;最后,对酶促反应结晶这一耦合过程的发展和应用进行了总结和展望。