小粒度维生素C结晶过程动力学的测定

筛选了相关的结晶动力学模型，采用矩量变换法测定了小粒度维生素C冷却结晶过程动力学，用最小二乘法进行多元线性回归得到了动力学参数，通过实验验证了动力学模型的可靠性，并对小粒度维生素C冷却结晶过程的影响因素进行了分析讨论．     

小粒度维生素C冷却结晶动力学

结晶是维生素C生产的关键工序.对相关的结晶动力学模型进行筛选,采用间歇动态法中的矩量变换法建立了小粒度维生素C冷却结晶过程动力学方程,利用最小二乘法对动力学实验数据进行多元线性回归后得到了动力学参数,通过实验,验证了动力学模型的可靠性.结果表明在小粒度维生素C冷却结晶过程中,晶体的聚结和破碎影响可忽略,搅拌速率对核过程影响明显.     

基于差示扫描量热法的费托蜡非等温结晶动力学

以滴熔点为113、104、92、83、78和73℃的6种窄馏分费托蜡为研究对象,采用差示扫描量热法(DSC)研究其在不同冷却速率下的非等温结晶过程,应用Jeziorny法和莫志深法对结晶动力学参数进行理论预测,通过Kissinger方程计算非等温结晶活化能。结果表明：不同蜡样品的非等温结晶过程相似,并且结晶过程依赖于冷却速率;所采用的动力学模型与试验数据吻合良好,Avrami指数n平均值在1～2之间,说明结晶过程为二次成核,成核后生长形成棒状或纤维状晶体;蜡样品的非等温结晶活化能越小或冷却速率越快,越容易发生结晶。     

间歇冷却结晶过程的CFD-PBM数值模拟

溶液结晶是一项重要的工业操作，被广泛用于各个领域.针对扑热息痛-乙醇体系，结合计算流体动力学、结晶动力学和粒数衡算模型建立了CFD-PBM耦合模型，模拟搅拌结晶器中的间歇冷却结晶过程.与实验进行对比表明，模拟结果和实验结果有较好的一致性.探究晶种加入、破碎过程、搅拌速度和降温速率对粒度分布的影响，得出如下结论：适当加入晶种可以避免新晶体成核造成的高过饱和度，从而获得具有平均粒径大、颗粒数多的粒度分布；采用合适的破碎模型，考虑更为全面的结晶动力学模型，能够提高产品粒度分布的预测能力；随着搅拌速度增大，颗粒数增加，颗粒的平均粒径减小；线性降温速率减小，产生的颗粒数减少，但颗粒的平均粒径增大.     

蒸发结晶系统传热传质规律的研究

工业蒸发结晶是一个复杂的多相传热与传质过程,其传热传质规律直接决定着晶体的成核和生长,并最终决定产品的粒度分布。根据双步结晶理论,对蒸发结晶的成核和生长动力学进行分析,建立了成核和生长的理论模型。该模型准确描述了蒸发结晶的生长规律,对其中参数的求取和分析可以确定结晶的控制步骤。研究以氯碱工业中烧碱提纯单元NaCl蒸发结晶为例,通过对模型参数的求取,分析NaCl蒸发结晶过程的控制步骤。结果显示,在高温和低流速下,NaCl结晶受扩散过程控制。从而以扩散控制理论为基础,建立了NaCl蒸发结晶的传质传热模型。综合考虑了温度、流速、过饱和度、晶体粒度对结晶粒度分布的影响规律,建立了涵盖各个参数的数学模型。结合粒数衡算,进行了模型计算,得到结晶粒度与操作参数的关系。模型计算结果与实际结果吻合良好,表明该模型可以很好地表示蒸发结晶过程中各操作参数对结晶粒度分布的影响规律。     

玻璃纤维增强聚丙烯结晶动力学研究

通过DSC方法研究了玻璃纤维增强聚丙烯复合体系的结晶行为,探讨了体系等温及非等温结晶动力学,采用Mandelkern方法和Jeziorny方法对体系的非等温结晶动力学进行了处理。结果表明：玻璃纤维的引入改变了聚丙烯的结晶温度和结晶度,对聚丙烯的结晶有成核作用,短玻璃纤维的成核作用强于玻璃纤维毡;聚丙烯及玻璃纤维增强聚丙烯的等温结晶在相当大的结晶范围内符合Avrami方程;由Jeziorny方法得出的单位冷却速率非等温结晶能力参数Gc不随冷却速率的改变而变化,能较好地反映结晶过程,可用该方法材料结晶动力学进行计算。     

基于光测法的晶种量对结晶动力学影响研究

为进一步探究晶种添加量对于结晶动力学尤其是生长动力学的影响,以KNO3-H2O溶液为模型体系,结合光测法开展了添加晶种的间歇冷却结晶动力学实验.通过测定可反映结晶固相信息的体系透光率的变化曲线,结合溶液质量比和相对过饱和度等实测数据,借用前期所建的模型方程,拟合得到了结晶体系的成核与生长动力学参数.在此基础上,运用回代计算的方法,考察并分析了晶种添加量对于结晶成核与生长动力学的影响.结果表明:随着晶种添加量的提高,结晶体系的成核效应逐渐减弱,生长效应逐渐增强,晶体产品的粒度更趋于均匀;同时,单个晶体的线性生长速率却有所下降,从而导致产品的平均粒度减小.     

添加晶种的KNO3水溶液间歇结晶动力学模型

针对添加晶种的二次成核结晶过程的特点，并基于Beer-Lambert定律、ΔL定律和粒数衡算理论，建立了包含透光率变量的间歇结晶动力学模型。运用该模型对KNO3水溶液冷却结晶实验的溶液质量分数、相对过饱和度以及透光率数据进行关联，一次性获得了结晶体系的三次成核和生长动力学参数，其值与文献值吻合较好。尝试以光学法关联动力学模型的研究，将有助于结晶机理的深入认识，为动力学模型的进一步发展提供思路。     

用Ozawa方程研究高聚物非等温结晶行为

利用DSC测试了MRPA66,MFPET和MFPP三种云母填充的高子分复合材料在六种冷却速率下的非等温结晶DSC曲线.根据Ozawa方程,利用作者新编的“高聚物结晶动力学数据处理程序包”,处理了所得的DSC曲线,结果表明:MFPET和MFPP的非等温结晶过程是遵从Ozawa方程的,但在MRPA66的场合中,Ozawa理论已不适用. 本文首次利用Ozawa理论报导了MFRET和MFPP三种高分子复合材料六类样品的表观结晶活化能等非等温结晶动力学参数.实验结果还表明:当冷却速率小等于5K/分时,与成核效应及晶体生长维数有关的Ozawa指数只随结晶温度的改变略有变化;但当冷却速率大等于8K/分时,Ozawa指数将随结晶温度升高而迅速变大,此时已不宜用Ozawa方程来处理非等温结晶数据.     

成核效应对粘稠物系连续冷却结晶影响的模型化研究

建立了描述粘稠物系连续冷却结晶过程粒度分布规律的数学模型。在模型中，基于Ｐｏｗｅｒ定律，考虑了初级成核和二次成核的影响作用，并运用Ｅｕｌｅｒ方法进行求解。计算结果表明，冷却速率的大小直接影响着这类物系连续结晶产品的均匀率；在冷却速率较小的情况下，初级成核对该过程产品的ＣＶ值有较大的影响；而当冷却速率增大时，二次成核的影响作用也是不容忽视的。论文提出了最适冷却速率