基于CFD-PBE耦合的连续结晶过程数值模拟

通过CFD(计算流体力学)与PBE(粒数衡算方程)耦合对连续结晶过程进行数值模拟。采用QMOM(积分矩方法)求解PBE。在考虑成核、生长、聚并和破碎的情况下,通过网格独立性验证确定计算网格数量。在此基础上研究挡板设置、停留时间、搅拌转速以及搅拌桨类型等因素对CSD(晶体粒径分布)演变的影响,结果表明:挡板的设置增强了结晶器内湍流程度;高转速和低停留时间会获得平均粒径较小的颗粒。对比3种搅拌桨对CSD演变的影响,轴流式的螺旋桨功耗小,适用于大颗粒晶体结晶过程,而径流式的圆盘涡轮桨适用于微粒结晶过程。

湿法磷酸连续结晶工艺磷酸脲的应用效果研究

为了掌握湿法磷酸连续结晶工艺生产的磷酸脲产品在盐碱土壤的应用效果,以垦农28大豆品种为材料,设置CK(不施磷肥)、TMAP(磷酸一铵)、UP(磷酸脲)和T8U2(磷酸一铵与磷酸脲质量比8∶2配施)四个处理,每个处理设置三个重复,通过大田试验,研究不同磷肥对大豆生长、光合及产量的影响。施用磷酸脲显著提高了大豆各生育期的鲜重、干重和株高,提高了花期光合能力,磷酸脲与工业一铵质量比8∶2配施T8U2处理增产效果最优。

连续结晶器研究进展

结晶是化工领域重要的分离纯化单元之一。随着人们对精细化工产品纯度和质量稳定性要求越来越高,近年来结晶技术的研究受到广泛关注。连续结晶克服了间歇结晶过程中不同批次产品质量不一致、生产效率低和成本高等缺点,具有晶体粒度分布窄、产品质量稳定,并且可以连续生产特定晶型或手性晶体的优点,是近年来结晶技术研究的重点方向。结晶器是连续结晶研究的重点之一,本文概述了连续结晶器中混合悬浮混合出料(MSMPR)结晶器和管式结晶器的研究现状,总结了目前连续结晶器的种类和优势,以及存在的问题和解决的方法,展望了未来连续结晶器的发展方向。

头孢拉定连续结晶工艺研究

采用三级混合悬浮混合产品出料结晶器(MSMPR),搭建了头孢拉定连续结晶实验装置。通过单因素实验研究了养晶pH值、晶种添加量、原料液浓度、停留时间、结晶系统温度及搅拌速率等结晶工艺条件对头孢拉定连续结晶产品收率及粒度分布的影响,优化了头孢拉定连续结晶工艺参数。通过实验获得优化结晶工艺参数:结晶温度293.15 K,搅拌速率180 r·min^(-1),养晶pH=2.85,晶种添加量为3%(质量分数),头孢拉定原料液浓度11%(质量分数),停留时间33.3 min,此条件下可以获得平均粒径为85.3μm,收率为76.53%的头孢拉定连续结晶产品。

基于实验设计的 L-谷氨酸连续结晶过程优化

对于采用连续振荡挡板式结晶器进行β型L-谷氨酸的冷却结晶,提出一种基于实验设计的晶体产品尺寸分布预测模型和过程操作条件优化方法。将连续管式结晶器的振荡频率、2个区段的降温速率作为操作变量,设计一个包含3因素3水平的响应面实验方案。通过检测不同实验条件下的晶体产品弦长分布,构建一个基于双层基函数的晶体产品尺寸分布预测模型。然后引入一个关于目标晶体尺寸分布和产品收率的目标函数,并且利用上述预测模型,建立一个优化过程操作条件的方法。通过对β型L-谷氨酸冷却结晶过程的仿真和实验,验证了该方法的有效性和优点。

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。

头孢氨苄连续结晶研究及应用

头孢氨苄的传统生产方法多为间歇结晶,存在效率低、能耗高等弊端。为节约能耗、提高生产效率、缩短工时、降低成本,针对头孢氨苄等电点结晶的特点,本文设计了两级连续结晶工艺。采用单因素法系统研究了头孢氨苄水溶液初始浓度、停留时间、搅拌速率、结晶终点pH、晶种策略等因素对头孢氨苄连续结晶过程产品的收率、晶习及粒度分布的影响。单因素实验结果显示头孢氨苄水溶液质量分数为14%、最佳停留时间为12min、结晶终点pH控制在4.8附近、晶种添加量为5%时其产品收率、粒度分布均达到了理想的效果。该工艺能将结晶过程的过饱和度有效地控制在介稳区内,避免了爆发成核。与间歇结晶相比,两级连续结晶工艺的工时缩短30%。产品晶习完整,粒度分布均匀,收率可以达到96%。目前该工艺已成功实现单条生产线规模为500t/a的产业化应用。

电热连续结晶机槽内物料组分的在线软测量与智能操作指导

本文引入软测量技术 ,成功地开发了基于电热连续结晶机槽内温度梯度 ,来实现槽内物料组分的测量。此软测量仪具有良好的人机界面并具有一定的智能 ,可根据温度或组分的实际分布与理想分布之差异 ,给出操作策略 。

电热连续结晶机温度梯度虚拟智能测量仪

本文引入虚拟仪器技术 ,成功地开发了电热连续结晶机温度梯度虚拟测量仪。此虚拟测量仪具有良好的人机界面并具有一定的智能 ,可根据温度的实际分布与理想分布之差异 ,给出操作策略 ,以指导操作人员作业。

电热连续结晶机槽内物料组分的智能软测量

引入软测量技术 ,成功地开发了基于电热连续结晶机槽内温度梯度 ,来实现槽内物料组分的测量 .此软测量仪具有良好的人机界面并具有一定的智能 ,可根据温度或组分的实际分布与理想分布之差异 ,给出操作策略 ,以指导操作人员产出合格的产品 .

粘稠物系连续结晶设备的计算机辅助设计

通过对蔗糖溶液这类粘稠物系的连续结晶设备进行计算机静态仿真计算，探讨分室数目、分室的有效体积及分室的高度等参数对该设备运行效能的影响，为合理地设计连续结晶设备提供结构参数。

粗铅用连续结晶器分离银和铋

根据 Pb—Ag、Pb—Bi 系相图,分析了铅连续结晶过程中银和铋的分离特点,得出银比铋更易结晶分离的结论。铅结晶过程中必须对大量的中间半成品进行强化熔析和反复结晶,并由此确定了结晶器的供热和作业制度。工业规模的试验表明,银的脱除率为99.5%,铅含银可达3克/吨,铋的脱除率为82%。连续结晶器得到的富银铅采用真空蒸馏获得含银>80%的粗银。表明了采用连续结晶器—真空蒸馏方法从粗铅中分离并提取银技术上的可靠和经济上的合理。

蔗糖连续结晶方法的探讨

本文主要讨论蔗糖的蒸发式连续结晶方法及冷却式连续结晶方法的运行机制及其特点,指出了这些连续结晶方法对于实现蔗糖结晶过程连续化的重要性。

氯乙酸连续结晶过程研究

我国氯乙酸结晶一直沿用的是降温结晶工艺,属于间歇操作,存在结晶颗粒粒度小且不可控、纯度很难提高、质量偏低等问题。研究了氯乙酸在恒温条件下连续结晶的可能性;考察了结晶温度、停留时间及搅拌速度对连续结晶过程产品粒度分布及质量的影响。得出了最适宜的连续结晶条件:结晶温度为28℃,停留时间为30h,结晶釜中搅拌速度为40r/min。结晶颗粒平均粒度大于0.8mm,并且一氯乙酸含量及二氯乙酸含量都能满足化工行业标准一等品的要求。

电热连续结晶机的稳态模型研究

电热连续结晶机是锡火法精炼过程中的重要设备.本文从物料平衡和能量平衡的内在机理出发建立了其稳态数学模型,并在此基础上阐述了物料因素和能量因素对于产品产量和质量的影响,从而为结晶分离过程的模型化及生产过程优化奠定了基础.

电热连续结晶机的稳态模拟与优化控制策略

本文在分析粗锡连续结晶脱铅精炼过程的物料平衡、组分平衡和能量平衡的基础上,对比了几种反映其效益指标的目标函数,基于综合收益函数最大的原则,导出了相应的最优操作条件及操作变量.通过对这一过程的大量仿真计算,证明了上述优化控制策略是合理的、正确的.上述工作将为该设备的进一步完善和实现离线调优奠定理论基础.

草甘膦连续结晶技术的开发与应用

测定了实际料液中草甘膦的溶解度和过饱和度特性,并根据此特性设计建立了由2个Krystal结晶器串联组成的年产10000t草甘膦连续结晶系统。运行结果表明:系统设计合理,达到了设计目标;连续结晶工艺相对间歇结晶工艺具有占地面积小、自动化程度高、操作简单、操作人员少、产品粒度均匀、节能降耗达50%以上等优点;系统可连续稳定运行60d以上。

连续结晶在医药工业中的应用

当前制药工业主要为间歇过程,因此将整个制药行业转化为连续生产可以大大提升生产效率、灵活性和产品质量。作为制药工业中一种重要的单元操作,结晶过程的连续化对整个制药过程有很大影响,本文介绍了制药工业的连续化,连续结晶的研究进展,展望了其应用前景。

基于PLC的电热连续结晶机温控系统

电热连续结晶机主要靠内槽温度来保证产品的质量,在此介绍了PLC在其温度控系统中的应用,讨论了系统结构及软件设计。

基于CFD考察新型连续结晶罐的性能

运用计算流体力学(CFD)数值模拟的方法,研究了结晶罐不同功能区(混合区、结晶区)对谷氨酸结晶的影响。考察混合区和结晶区在不同搅拌转速、不同晶体粒径下,结晶罐内晶体颗粒悬浮均匀程度、溢流液与进料液量比例的变化情况。模拟结果表明:结晶罐内2个对搅拌强度不同要求的区间——混合区和结晶区在结晶过程发挥着不同的功能,混合区搅拌桨可以有效调节溢流液量与进料液比例,降低进料液晶体的过饱和度;结晶区搅拌桨对于调节整个罐体晶体的悬浮起主要作用。通过调节结晶罐内各区间搅拌桨转速,控制结晶液溢流量与进料量比例保持为15以上、罐体晶体颗粒浓度标准差在0.2以下时,可以较好满足谷氨酸连续结晶工艺的要求,保证晶体处于较好的结晶环境。