蔗糖晶体在一定的流体力学条件下生长的研究

本文主要研究了蔗糖晶体周围的流体力学条件对晶体生长的影响问题。作者通过许多科学实验,获得各种结晶条件下晶液相对运动速率与蔗糖晶体生长速率的关系数据。经过计算机分析处理后,作者不仅认为 Sherwood 准数方程不适宜于描述蔗糖晶体的生长过程,而且还建立了蔗糖晶体在纯净糖液中生长时的综合性数学模型。此外,作者利用高倍电子显微镜扫描了在不同晶液相对运动速度下生长的蔗糖晶体生长表面,经分析发现,在蔗糖晶体生长过程中,具有一定厚度的浓度边界层对晶面台阶有一定的保护作用.     

发酵法制备L-鸟氨酸苯乙酸盐的结晶工艺

L-鸟氨酸发酵液经膜分离、离子交换处理,再加入苯乙酸进行反应,制备结晶型L-鸟氨酸苯乙酸盐(OP)。采用单因素试验考察了晶种加入时机、晶种投加量、乙醇滴加速率及搅拌速率等因素对所得平均粒径及纯度的影响。确定起始质量浓度为800 g/L结晶液的较优结晶工艺条件为:乙醇与起始结晶液体积比为0.4时投加4wt%晶种,乙醇滴加速率0.8 m L/min,搅拌速率200 r/min。所得OP晶体平均粒径为614.7μm,纯度为98.3%,总收率为72%;将其X-射线粉末衍射图谱与文献图谱比对,确定所制备的晶体为OP晶体。     

晶液间相对流动速度对晶体生产速率和结晶表面的影响研究

实验表明，晶液间相对运动速率对晶体生产速率有直接影响，并且，当相对运动速率大于临界值后，其运动方向将会影响晶体表面的生长台阶。论文提出了晶液间相对运动速率与晶体生产速率间关系的新数学解析式，并从机理上对晶面结构受到的影响进行了探讨。     

多级闪蒸海水淡化生产中硫酸钙垢的控制

研究了加热法以及加聚丙烯酸(AA)-烯丙基磺酸钠(SAS)控制海水淡化生产中硫酸钙结垢。结果表明,海水加热温度大于110℃时,可使海水中硫酸钙在预处理工序中提前快速析出。97.5℃时,加CaSO4·2H2O晶种可加速硫酸钙析出,硫酸钙过饱和度消除速率是加CaSO4·0.5H2O晶种的25倍,加CaCO3晶种则不起作用。温度70℃,加聚AA-SAS40mgL时,硫酸钙结垢速率显著下降,不超过1.2mma,因此加聚AA-SAS可有效控制硫酸钙结垢。     

盐石膏激发转晶过程中的粒度研究

研究了盐石膏在某一硫酸盐激发剂的作用下的水化与转晶过程,使其由无水硫酸钙转化为二水硫酸钙,从而使颗粒的粒径明显增大,有利于固液分离,降低盐石膏的含盐量。通过25℃单因素试验与正交试验,确定盐石膏转晶的最佳控制条件为:激发剂溶液浓度0.20 moL/L,转晶时间54 h,搅拌速率200 r/min,水膏比10∶1,在该操作条件下得到的晶体平均粒径为76.49μm。     

石膏型卤水体系硫酸钙结晶过程研究

石膏型卤水体系真空蒸发制备NaCl过程中,CaSO4.2H2O对NaCl产品的纯度影响较大。研究了石膏型卤水体系中CaSO4.2H2O的结晶过程。实验研究了搅拌速率、停留时间、晶种量、温度等条件对石膏型卤水体系二水硫酸钙结晶过程的影响。研究结果表明:晶体的粒度开始随搅拌速率的增大不断增大,当搅拌速率达250 r/min时,晶体粒度达到最大值77.24μm;晶体粒度同样开始时随停留时间的增大而增大,当停留时间为120 min时达到最大值,此时平均粒径为70.39μm。CaSO4.2H2O晶体粒度随晶种量的增加而减小;在40℃～70℃范围内,晶体粒度开始随温度的升高而增大,在60℃时达到最大值,此时晶体的平均粒径为70.39μm,随后随温度的升高晶体的粒度逐渐降低。采用正交实验确定了石膏型卤水体系对二水硫酸钙生长影响的最佳实验条件为:温度为70℃、搅拌速率为250 r/min,停留时间为120 min,晶种量为3 g。此时的晶体的线生长速率为2.508×10-9 m/s。     

六水氯化锶结晶过程分析及优化

从提高晶体粒度角度出发,使用间歇冷却过程,在夹套式结晶器内研究了六水氯化锶结晶过程,通过正交试验,确定了影响氯化锶晶体粒度的因素和最佳结晶工艺条件.主要影响因素为降温速率、养晶时间、搅拌速度,最佳条件:降温速率5℃/h,养晶时间20 min,搅拌速率200 r/min,在该条件下氯化锶的粒度可以达到657.3 μm.     

悬浮状态下氯化钠晶体二次成核过程研究

实验利用60 L流化结晶装置,研究了悬浮状态下晶种粒度、流体循环速率以及循环时间对碰撞成核速率特征、规律及晶核粒度分布的影响.发现二次成核过程中,破碎机理占主导作用,碰撞后的晶体碎片具有连续分布;母晶粒度和循环速率不仅影响颗粒的碰撞能,而且对颗粒的悬浮状态及分布状况有明显作用;成核速率随晶种粒度及流体速度的增大而增加,循环时间对粒度较大晶体颗粒的二次成核有明显作用.     

平面蒸发条件对再制盐特性影响的研究

结晶是化工生产过程中的一个重要的单元操作,结晶过程控制多以获得高质量和适宜粒度的产品为目的.实验研究了平面蒸发方法制备氯化钠再制盐过程中的蒸发速率、停留时间及搅拌频率对产品特性的影响.结果表明:沸腾蒸发条件下,晶体成核速率较快,再制盐多为立方体晶习.当蒸发速率为14 mm/h时,再制盐平均粒径为800 μm,晶体产品粒径均匀.停留时间对再制盐片晶厚度影响较大,停留时间越长,片晶越厚.搅拌频率越大,晶体产品平均粒径越小,且在高搅拌频率下再制盐易形成立方体晶习.无搅拌的条件下,停留时间为10 h时,再制盐平均粒径为827.0 μm,堆积密度为0.749 g/mL,粒度分布较均匀,为500μm～ 1500 μm.     

干法分提制备液化猪油工艺

为使猪油在常温下可呈液态,采用两次干法分提的方法对结晶温度、冷却速率、养晶时间分别进行单因素和正交试验：将猪油加热平衡后以一定的速率冷却至一定的温度,在晶核形成后经过特定的时间进行养晶使晶体形成,最后通过离心法使固液相分离;同时探讨搅拌方式和一次干法分提的平衡温度对分提效果的影响。结果表明：一次分提最佳条件为结晶温度21℃、冷却速率2℃/h、养晶时间14h;二次分提最佳条件为结晶温度16℃、冷却速率0.5℃/h、养晶时间30h;一次分提液化猪油的得率可达81.59%,二次分提液化猪油的得率可达79.93%。经二次干法分提得到的猪油在室温下可呈液态。