等温CMSMPR结晶器定态及瞬态特性分析(Ⅰ)存在多定态及发生持续振荡的条件

运用分岔理论 ,对同时发生初级成核和二次成核的等温连续混合悬浮混合排料 (CMSMPR)结晶器的定态特性进行了分析 ,推导了系统存在多定态及发生持续振荡的参数条件 .以结晶过程的物性参数、动力学参数以及操作参数为基础 ,应用非线性方程组的延拓方法分别求解极限点条件方程组及Hopf分岔点条件方程组 ,确定了系统存在多定态及发生持续振荡的参数边界     

MSMPR连续结晶器的多定态

对混合悬浮混合排料(MSMPR)连续结晶器的定态方程组进行了剖析,应用非线性方程组的延拓求解法,求得了定态方程组的分岔图,即MSMPR连续结晶器状态参数与操作参数的依赖关系.利用分岔理论对MSMPR连续结晶过程的定态数目及相应的参数范围进行了预测,导出了连续结晶过程存在多定态或唯一定态的判据。该判据仅与过程的动力学参数和操作参数有关,而与过程的状态参数无关。最后应用Routh-Hurwitz准则,确定了连续结晶过程各定态的稳定性。     

晶体粒度相关生长条件下等温混合悬浮排料结晶器稳定性分析

应用Routh Hurwitz判据 ,研究了晶体粒度相关生长条件下等温混合悬浮混合排料 (MSMPR)结晶器的稳定性 ,并以结晶过程的物性参数、动力学参数以及操作参数为基础 ,确定了该过程的稳定性边界。通过四阶龙格 库塔法求解MSMPR结晶器的动态方程组 ,分析了结晶过程在稳定区域和持续振荡区域中的动态特性。     

流化床中磷酸二氢钾结晶动力学研究

对磷酸二氢钾在流化床结晶器中的结晶动力学进行了实验探讨。研究了磷酸二氢钾在25℃下的结晶过程及过饱和度,循环流量和悬浮密度对其成核、生长速率的影响。初步建立动力学模型,利用多元非线性回归方法拟合了晶体成核、生长动力学方程。研究发现磷酸二氢钾在流化结晶器结晶过程中过饱度占成核、生长主导地位,说明动力学参数模型是基本可靠的。这对工业结晶生产、应用流化床结晶器的模拟放大具有重大的实际指导应用意义和对生产优质的磷酸二氢钾晶体具有一定的参考意义。     

间歇结晶过程最佳操作时间表安排的研究

本研究对间歇冷却结晶过程的数学模型进行了分析,根据动态法测定得到的结晶成核速率B与成长速率G相关于降温速率U的函数关系的经验式,推导出描述过程的状态方程组,协状态方程组及Hamitonian函数,应用Pontryagin极大值原理对过程进行了最优控制条件的计算,建立了一个求解间歇冷却结晶最佳操作时间表安排的新型应用软件.并在DTB型工业规模的结晶器中进行了冷却间歇结晶实验.软件计算结果与实验结果的一致性,充分验证了软件的适用性.本研究所建立的简捷法策略与应用软件可用于指导Ⅱ类结晶物系间歇冷却结晶过程的操作与设计.     

碳酸氢钠结晶动力学研究

对海水淡化浓盐水制碱过程中碳酸氢钠的结晶动力学进行了研究,开展相关试验,测定了碳酸氢钠结晶动力学相关数据,拟合出碳酸氢钠结晶过程的成核和成长速率方程,考察了各个因素对碳酸氢钠结晶动力学的影响。通过分析,得到了过饱和度和晶浆悬浮密度是影响碳酸氢钠晶体成核和成长的主要因素,在结晶过程中需要合理地控制,为结晶器结构参数和操作参数的优化设计提供了理论依据。     

振荡流结晶过程传热效应的模拟分析

通过振荡流调控传热特性以获得结晶器中分布特征良好的局部过饱和度,是有效优化冷却结晶过程的新设想。对具有光滑周期收缩孔(SPC)的振荡流结晶器,进行了三维非稳态数值模拟。考察了振荡流产生的时变流场结构,应用涡量表征涡旋强度,并得到剪切应变率分布,表明涡旋促进了流场混合,增强了剪切成核的调控能力。分析了振荡参数对结晶器传热特性的影响,结果表明振荡流导致了努塞尔数Nu随时间呈周期性变化,并且其周期特征与强度受振荡雷诺数Reo和斯特劳哈尔数St控制。因此,可以通过调节振荡参数达到对过饱和度的调控,这为结晶过程分析提供了依据。     

十水硫酸钠冷冻结晶器的设计与优化

通过对十水硫酸钠结晶过程影响因素的分析,讨论了冷却结晶过程设计的关键点。分析了过饱和度对结晶过程初级成核的影响,研究了通过控制物料母液循环量从而控制过饱和度以避免初级成核的方法;探讨了通过改进设备内部结构,使晶核处于悬浮状态,与过饱和液体充分混合,达到促进晶体生长的目的;新的设备结构设计,还充分考虑减少晶体二次成核几率;同时在结晶器中增加细晶排出装置,降低晶核数量,提高晶体生长速率,达到改善结晶质量的目的。     

工业结晶器的操作稳定性

工业结晶器的操作稳定性实质上就是成核速率的可控性问题,这一点正是生产一定颗粒结晶的关键.结晶装置一旦处于不稳定状态,就会造成生产的大幅度波动,甚至无法维持正常操作。理想混合结晶器的成核速率与结晶平均粒径之间存在自动平衡的关系,属于稳定操作系统,其关键是搅拌装置的叶轮设计。提出了分级排晶结晶器的成核速率曲线和细晶成长操作线的概念。在此基础上指出了分级排晶结晶器大多处于不稳定平衡操作状态,生产上须根据实际情况增设相应的附加措施。在选择结晶器型式时,应优先考虑理想混合结晶器。     

PP/PET/POE-g-MAH共混合金的等温结晶动力学特性

应用差示扫描量热法(DSC),研究了加入不同份数增容剂POE-g-MAH的PP/PET共混合金及纯PP的等温结晶行为,采用Avrami方程处理等温结晶过程,计算结晶动力学参数。结果表明,随着结晶温度的升高各体系的结晶速率下降,结晶速率常数K、n降低,半结晶时间t1/2延长。同一温度下PET有明显的异相成核作用,提高了基体的结晶速率;POE-g-MAH的加入降低了基体的结晶速率,并且随着增容剂含量的增加,基体的结晶速率逐渐下降。纯PP的等温结晶过程具有异相成核与均相成核的机理,共混合金的等温结晶过程属于异相成核机理。     

间苯二甲酸结晶动力学研究及工业应用

利用工业结晶器对间苯二甲酸结晶动力学模型进行了研究,用工业试验数据对模型中的参数进行了拟合,推导出了间苯二甲酸结晶的成核速率和生长速率的动力学表达式.结果表明,计算值与试验值符合较好.在此基础上,将模拟结果应用于间苯二甲酸装置扩产改造中的结晶器设计,实测结果表明:产品粒度较装置改造前明显增大,粒度分布更加合理,模拟计算...     

添加晶种的间歇结晶器数学模型

动力学参数是设计结晶器和优化过程操作的主要依据。针对添加晶种的二次成核结晶过程，采用经验方程将反映结晶固相信息的透光率数据与CSD的二阶矩量进行关联，建立了包含透光率、液相浓度和相对过饱和度的动力学模型。并以KNO3-H2O为对象，运用该模型求取了结晶成核和生长动力学参数，结果与文献值相近。     

循环悬浮层冷却结晶器结晶过程的计算

<正> 在描述结晶生成与成长试验过程的动力学关系及求解传热传质宏观动力学方程式的基础上,得到了计算理想混合循环悬浮层冷却结晶器稳定过程工艺参数的公式。由于设备构型的多样性和结晶过程的复杂性,拟定计算工业结晶过程的通用方法是很困难的,因此必须解决适应这样或那样的具体结构的结晶器作业的预测问题。本文在下述条件下,详细地研究了带有循环管和壳     

外环流气泡塔结晶器传递特性与结晶的研究

基于对气泡塔结晶器内弹状流传递特征与结晶分离机理的分析,提出一种新型气泡塔结晶器,即外环流气泡塔层式结晶器.以己内酰胺-环己酮物系为例,通过结晶实验,对其结晶效率、晶层纯度及弹状流参数等进行了研究,并与常规的Rutgers气泡塔结晶器进行了对比.在此基础上,分析了外环流气泡塔层式结晶器结晶分离和操作的原理.     

连续结晶过程非稳态特性的研究

建立了连续溶液结晶过程非稳态系统模拟软件,并应用该软件对过程内在不稳定性进行了分析.在10L及200L复杂结晶器内进行动态行为实验研究,观察晶粒粒度分布(CSD)的动态规律及系统参数对稳定性的影响趋向,实验与模拟分析的结果一致.     

有机酸杂质对乳酸锌初次成核速率的影响

引言 溶液结晶作为一种高效、低能耗、少污染的分离和提纯技术,在医药、食品、生物等工业生产中的应用非常广泛.特别在医药行业,溶液结晶是主要的单元操作,85%以上的医药产品的生产过程中含有结晶单元[1].结晶过程涉及成核和生长两个阶段,成核和生长的热力学和动力学决定最终晶体产品的粒度分布以及产品质量,是进行结晶器分析、设计、操作和优化的主要依据[2].     

单颗粒催化剂多定态特性的理论分析

借助于奇异理论和突变理论,本文对单颗粒催化剂的多定态特性进行了分析。得到了反应为一级不可逆放热反应时系统定态模型方程解的结构以及可能具有的歧化图型式;对非一级反应系统,利用区域搜索算法得到了其系统定态模型方程突变集合在操作参数平面上的投影图,分析了反应动力学表达式及动力学参数的变化对体系多定态特性的影响。     

双酚A-苯酚加合物结晶动力学

提出了一种新的间歇动态法,用来测定晶体成核与生长动力学参数。对粒数密度衡算方程进行变换,可测定晶体生长速率;通过建立晶体生长速率与成核速率之间的定量关系式,求得晶体成核速率。应用该方法,测定了双酚A-苯酚加合物结晶动力学参数。     

用动态间歇法研究硫酸钠结晶动力学参数

论述了用DTB型结晶器结晶硫酸钠结晶模型。应用拉氏变换方法将偏微分方程化为常微分方程求解，通过对实验数据的处理得到了硫酸钠的结晶动力学参数。     

工业结晶器模型研究进展

综述了工业结晶器模型最新研究进展。从结晶器设计和模拟的角度出发,介绍了混合悬浮混合产品排除结晶器模型、复杂结晶器模型和多级结晶器模型的研究状况及这些模型在结晶模拟中的应用。描述了求解模型方程的两种数值方法。由于晶体线生长速率方程和成核速率方程是经验方程,建立的结晶器模型也都是半经验的,试验质量是决定结晶器模型可靠性的关键因素。