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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

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     

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.     

溶析结晶机理及其强化方法研究

溶析结晶广泛用于有机工业结晶过程，但目前溶析结晶过程普遍存在着以下问题；晶体主粒度小，变异系数高，产品过滤分离难度大，杂质含量高，针对这些问题。本文研究了溶析结晶体系的介稳区性质，并采用了如下几种强化方法；用压力溶解和静置冷却来提高过饱和度；在沉淀中添加表面活性剂以及采用弹性叶片摩擦和超声波刺激来提高成核速度；动静态交替育晶减少生长分散；加入促进构型转变的物质获得所需晶型的晶体；按照最佳操作程序流     

不饱和结晶性聚酯的结晶行为研究

采用差示扫描量热仪（DSC）测试一种不饱和结晶性聚酯的熔融温度,并使用Avrami方程和Jeziorny法、Ozawa法和Mo法分别对不饱和结晶性聚酯的等温结晶动力学和非等温结晶动力学进行研究,通过偏光显微镜对不饱和结晶性聚酯等温结晶后的结晶形貌进行了观察。结果表明：不饱和结晶性聚酯的熔点受升温速率的影响;等温结晶的温度越高,结晶速率也越大;晶体形貌为球晶;结晶性聚酯存在二次结晶,且随着相对结晶度的增大,结晶变得越来越困难。由于存在二次结晶,Ozawa法和Jeziorny法均出现偏移,而Mo法用于不饱和结晶性聚酯的非等温结晶动力学分析较为合适。     

Fe3.84Ni5.57B0.69非晶合金的非等温晶化动力学研究

采用化学还原法制备出了超细Fe3.84Ni5.57B0.69非晶态合金。X射线衍射表明样品为完全非晶。利用差示扫描热分析在不同升温速率下连续加热测得该非晶粉末的热稳定性参数值,均随着升温速率的增加而增加,表明其晶化行为存在着显著的动力学效应。用多元非线性拟合法结合传统的Flynn—wall-ozawa法求取了晶化过程的晶化能E、频率因子A,并给出了可能的机理函数。得出最概然机理为：A-1→B-2→C,机理函数是f（a）1=1．5×[（1-a）^-1/3]^-1,f（a）2=n×（1-a）×[-Ln（1-a）]^n-1/n．     

KINETICS OF NON-ISOTHERMAL CRYSTALLIZATION OF SYNDIOTACTIC POLYSTYRENE

用差示扫描量热分析（ＤＳＣ）研究了间规聚苯乙烯（ｓＰＳ）的非等温结晶动力学，并用几种不同的方法处理了所得的ＤＳＣ数据．结果发现，ｓＰＳ的非等温结晶过程遵循Ｏｚａｗａ动力学方程，但不符合Ｊｅｚｉｏｒｎｙ方法中的Ａｖｒａｍｉ动力学方程．用Ｏｚａｗａ方程计算得到的Ａｖｒａｍｉ指数（ｎ）值高于等温结晶时所得的ｎ值，这是由于ｓＰＳ非等温结晶过程中的温度依赖性造成的，它使得Ａｖｒａｍｉ方程中的ｌｏｇ〔－ｌｎ（１－Ｘｔ）〕对ｌｏｇｔ不具有线性关系．ｓＰＳ的动力学结晶能力（Ｇｃ）基本上不依赖于冷却速率，其平均值为１．０７９，可作为表征ｓＰＳ非等温结晶动力学的一个基本参数．     

木糖醇的结晶动力学

应用粒数衡算理论模型,研究了木糖醇的结晶过程,分析了结晶过程的成核、生长机理和影响因素,采用间歇动态法测定了木糖醇的结晶动力学数据,回归了木糖醇的结晶动力学方程参数.研究表明升高温度有利于晶体成核,而且对于晶体生长的影响十分显著,同时当搅拌桨的形式一定时,成核速率随搅拌速率的增加而增大,晶体生长速率取决于溶质扩散速率和表面反应速率的综合作用.本研究为进一步提高木糖醇的工业结晶水平提供了理论依据.     

氧对Zr50Cu40Al10块体金属玻璃晶化动力学的影响

利用不同锆原材料、采用电弧炉坩埚倾斜铸造法制备了具有不同氧含量的Zr50Cu40Al10三元锆基块体金属玻璃,研究了氧对合金热稳定性及晶化动力学的影响.研究结果表明:合金的热稳定性随其氧含量的增加而降低,但晶化表观激活能却随氧含量的增加而增加;氧是通过提高晶化反应速率常数而降低合金热稳定性的,热稳定性与反应速率常数之间存在良好的对应关系,反应速率常数可以较好地表征具有强烈动力学效应的块体金属玻璃晶化过程;氧提高合金晶化反应速率常数的原因是由于它增大了反应的频率因子.     

多糖类保鲜材料的结晶性能及其对荔枝常温贮藏的影响研究

为了研究用于荔枝涂膜保鲜的多糖类高分子材料的结构及其结晶度在荔枝常温贮藏过程中的变化规律。自制涂膜保鲜材料，用X-射线衍射仪对涂膜保鲜材料进行衍射实验，测定涂膜保鲜材料的结晶性能，选择结晶度最小的涂膜保鲜材料进行荔枝静态保鲜和动态保鲜实验，静态保鲜；经过保鲜处理后的荔枝鲜果装箱，放在实验室贮存；动态保鲜，模拟商品的实际贮运条件，用普通货车运输，车箱温度35-45℃，到达目的地卸车入库贮藏；两种实验的贮藏温度26-36℃，平均湿度约82.5%。结果表明，涂膜保鲜材料的分子量越小，浓度越大，贮藏时间越长，结晶度就越大，乙酰化能降低材料的结晶度，取代度越高，结晶度越小，贮藏过程中涂膜保鲜材料结晶度增大，导致膜破裂，是引起荔枝果皮褐变。影响涂膜保鲜效果的主要原因之一。静态保鲜期可达10-15d，动态保鲜期可达7-10d，好果率均达到85%以上。     

硬脂酰胺对热塑性聚氨酯氢键及等温结晶行为的影响

利用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）研究了硬脂酰胺对热塑性聚氨酯（TPU）氢键化程度的影响。利用差示扫描量热仪（DSC）研究了硬脂酰胺对TPU等温结晶行为的影响，采用Avrami方程分析了TPU等温结晶过程，并计算出其结晶动力学参数。结果表明：加入硬脂酰胺后的TPU氢键化程度显著增大，结晶时间缩短，结晶速率提高。     

熔融石英晶化抑制与烧结性能

以＜0.040 mm的熔融石英粉体为原料,以五氧化二磷、氧化钛、氧化铝、硼酸、氮化硅为添加剂,试样成型压强为50 MPa,试样经1200 ℃、1300 ℃、1400 ℃、1500 ℃分别保温1小时烧成,对烧后试样进行抗折强度、气孔率、热膨胀率、XRD、SEM的测定,研究添加剂种类与含量对熔融石英晶化与烧结性能的影响.试验结果表明:对于1300 ℃烧结后的试样,添加剂氧化铝、氮化硅的引入对熔融石英的晶化具有明显的抑制作用.引入氧化钛、氮化硅的熔融石英试样的抗折强度较高,具有较好的烧结性能.引入五氧化二磷的试样烧结程度差,该添加剂具有促进熔融石英晶化的作用.