结晶技术在高盐工业废水处理中的应用研究

为了满足日益严格的废水排放标准要求,提高废水的有效回用率,结晶技术成为高盐工业废水处理项目的保障技术路线之一。介绍了常见结晶技术和结晶器类型,分析了料液浓度、停留时间、搅拌速率、结晶温度、杂质、晶种和结晶设备等结晶过程因素的影响,展望了高盐工业废水结晶技术发展方向,以期为后续高盐工业废水处理及资源化利用提供技术指导。

一元溶剂体系TKX-50结晶形貌的分子动力学模拟

本文应用分子动力学方法(MD)和修正的Dreiding-TKX-50力场计算了三种单溶剂作用下TKX-50重要晶面层与溶剂层的相互作用能,采用修正的附着能模型预测了TKX-50在不同溶剂中的结晶形貌并与实验结果进行了对比.计算结果表明,TKX-50晶体真空形貌中的重要晶面为(020)、(011)、(11-1)和(100).水(H_(2)O)溶剂和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂作用后所预测的TKX-50晶体形貌近似梭形,纵横比为1.857和2.073.乙二醇(EG)溶剂作用后所预测的TKX-50晶体形貌为块体,纵横比为2.320.

氯化胆碱-乙二醇-水媒介制备M型钡铁氧体及其相对结晶纯度研究

采用氯化胆碱-乙二醇(CC-EG)部分取代水溶剂,以相对结晶纯度(RCP)为实验指标,依据7因素12水平均匀设计方案,经化学共沉淀方法制备得到高结晶度、高纯度的M型钡铁氧体(BaFe_(12)O_(19))。通过对制备样品的XRD谱进行分峰拟合,计算各样品的RCP;经二次多项式逐步回归分析,建立RCP与主要合成因素(Fe/Ba摩尔比、CC-EG含量、pH、静置时间、预烧温度、焙烧温度、焙烧时间)间的回归模型;依据回归分析结果,探究模型中各项、各因素及因素间相互作用对RCP影响的主次顺序,揭示了将CC-EG引入BaFe_(12)O_(19)合成过程以提高其RCP的可行性。最优水平组合分析及验证实验结果进一步表明:以CC-EG部分取代水溶剂可提高BaFe_(12)O_(19)的结晶有序程度并降低其微观应变,因而可明显提高其RCP;XRD、SEM和VSM分析结果表明,RCP的提高明显有助于BaFe_(12)O_(19)片状颗粒径向尺寸和饱和磁化强度的提高;以氯化胆碱-乙二醇-水为媒介可制备性能优良的BaFe_(12)O_(19)。

尿结晶检查案例分析及诊断价值

人体中许多代谢物和水分通过尿液排出,有形成分和溶质均可作为废物从尿液排出体外,有时这些物质会凝结,形成某种特定结构晶体,称为尿结晶。形成结晶的因素很多,例如当溶质浓度增加或尿pH值增加时,可形成晶体。尿液中出现结晶有时是生理性的,但有时也能反映机体出现的问题,例如严重腹痛、发烧、脱水、黄疸、尿中带血、疲劳等。当出现尿结晶时可通过饮食、饮水、改变生活方式等来进行调节,如果比较严重可进行医疗干预。

药物晶型研究及其在临床和结晶工艺中的应用进展

药物晶型的差异导致药物溶解度和稳定性不同,进而影响药物的临床疗效及生物利用度。因此,近年来药物晶型越来越受到研究者们的重视。该文通过查阅并整理相关文献,从药物晶型的影响因素、药物晶型的识别与控制、药物晶型评价方法及应用等方面对近年来药物结晶理论研究进展进行概括总结,旨在为药物晶型的控制、工艺筛选等提供参考。

气流床气化炉中煤气化熔渣的结晶行为研究进展

煤气化是实现煤炭从燃料向原料转变,推进煤炭清洁高效利用的重要途径之一。气流床气化技术是目前的主流气化技术,气化炉的稳定运行要求液态熔渣应具有良好的流动性。排渣过程中的熔渣结晶行为会导致熔渣流动性变差,是造成气化炉非正常停车的主要原因。总结了影响熔渣流动性的主要结晶特征及研究结晶行为的关键——结晶动力学的研究现状。论述根据结晶行为判断结晶机制并选择合适的结晶动力学模型的方法。为获得更准确的结晶行为数据,总结多种结晶检测手段的原理和特点并分析了根据研究重点、仪器特性与熔渣特性选择合适结晶行为的检测手段。最后,论述了化学组成与操作条件对结晶行为的影响。研究发现不同晶体之间结晶机理差异明显,同一化学组成对不同晶体结晶行为的影响不同。当限定熔渣化学组成所处相区时,化学组成与操作条件对第一相结晶矿物质结晶行为的影响更具规律性,可为调控结晶行为提供更准确指导。研究结果与相图结合或建立简单易得的预测模型能更好指导熔渣结晶行为调控。目前,结晶行为研究主要依赖试验手段,后续研究可结合相场模拟与分子动力学模拟等方法,深入挖掘结晶机理,并考察气化炉内温度场、流场等因素对结晶特性的影响。

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。

MC尼龙6/TiO_2原位纳米复合材料等温结晶动力学的研究

采用差示扫描量热法(DSC)研究了阴离子原位聚合法制备的铸型尼龙6 (MC尼龙6 ) /TiO2 纳米复合材料的等温结晶行为,并应用Avrami方程分析了MC尼龙6的等温结晶动力学过程。结果表明:纳米TiO2 对MC尼龙6基体具有异相成核作用,使其原位纳米复合材料结晶速率常数变大,半结晶时间变小。Hoffman成核结晶理论计算结果表明,原位纳米复合材料的Kg (与结晶温度无关而与成核方式有关的参数)大于MC尼龙6且随着纳米含量的增加而增加,说明纳米TiO2 阻碍了MC尼龙6分子链的运动,同时尼龙6由晶核生长占主导地位逐渐向成核机制占主导地位转变。

NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)-NdF_(2)熔盐体系结晶行为的研究

氟化物体系稀土氧化物熔盐电解过程中,熔盐的结晶析出行为显著影响电解过程,为此本文针对NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)、NdF_(3)-LiF-NdF_(2)以及NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)-NdF_(2)三种熔盐体系(NdF_(3)和LiF质量比固定为85∶15),采用降温黏度曲线测定熔盐的结晶温度,通过X射线衍射分析结晶物相。结果表明:NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)和NdF_(3)-LiF-NdF_(2)熔盐体系中,随着熔盐中Nd_(2)O_(3)或NdF_(2)含量的增加,熔盐的结晶温度升高,熔盐的结晶物相分别为NdOF和NdF_(2);NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)-NdF_(2)熔盐体系中,当Nd_(2)O_(3)含量为2%~3%、NdF_(2)含量为1%~3%时,熔盐结晶温度在981~988℃范围内,且NdOF与NdF_(2)共结晶。适当提高电解槽底部温度、改善底部熔盐的流动性,是抑制稀土熔盐电解过程熔盐结晶析出的有效方法。

轧制态TiZrNbSn合金的再结晶行为

首先对冷轧态Ti-49Zr-21Nb-1.0Sn(TZNS1.0)合金分别在600、650、700、750、800和850℃进行再结晶退火处理10、20、30、60、90和120 min,随后采用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了热处理后合金的组织演变,计算了合金的再结晶激活能,建立了其再结晶动力学模型。结果表明:随着退火温度的升高,TZNS1.0合金的再结晶形核孕育时间缩短,β晶粒经历了回复、再结晶形核和长大阶段。随着退火时间的增加,合金的晶粒尺寸增大,但长大速度逐渐减小。TZNS1.0合金在750℃再结晶退火后,仅少数区域发生再结晶,大部分区域仍为变形组织,并存在许多小角度晶界、高密度位错和轧制织构。在800℃退火后,再结晶区域呈现大角度晶界,轧制织构和高密度位错被消除。退火温度进一步升高到850℃时,再结晶过程全部完成,合金晶粒明显长大。TZNS1.0合金的再结晶激活能为67.45 kJ/mol,850℃退火处理时,合金的再结晶动力学方程为x=1-e^(-0.05t 0.9)。

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。

PET/分子筛原位聚合复合材料的等温结晶性能

采用原位聚合的方法制备了聚对苯二甲酸乙二酯(PET),分子筛复合材料,并通过差示扫描量热仪研究了不同分子筛含量复合材料的等温结晶性能。结果表明：分子筛的加入有明显的异相成核效果,加快了结晶速率,增加了结晶度,减小了晶粒尺寸分布。在210℃的结晶温度下,当分子筛质量分数为4%时,半结晶时间为156s,结晶热焓为37.84J/g,结晶峰半峰宽为1.88s。

结晶分离技术在香料生产中的应用

为了提高香料产品的纯度 ,加强香料独特的香气和香味 ,作为一种高效率低能耗的分离提纯手段 ,结晶已被广泛用于香料的工业生产。本文综述了溶液结晶、熔融结晶、耦合结晶、反应结晶、升华结晶等分离提纯技术在香料生产中的应用情况 ,并对各种结晶技术的特点进行了讨论 ;最后阐述了香料结晶技术发展前景。

溶液结晶研究进展

本文综述了近期溶液结晶的研究进展及其在工业生产中的应用实例。

分子量对PA6非等温结晶动力学的影响

利用差示扫描量热仪研究了在不同降温速率(∅)下数均分子量为15600、20100和34000 g/mol的聚酰胺6(PA6)的非等温结晶动力学。通过Jeziorny法和莫志深法修正的Avrami方程对PA6的非等温结晶动力学进行分析,并运用Kissinger方程计算PA6的非等温结晶活化能(ΔE)。结果表明:随着∅的增大,不同分子量的PA6的结晶区间均向低温区移动,结晶起始温度(T_(o))、结晶峰温度(T_(c))和结晶焓(ΔH c)均逐渐下降;PA6的晶体以二维生长为主,且随着分子量的增加,PA6的结晶速率先减小后增大;莫志深法修正的Avrami方程能很好的描述PA6的结晶过程,在同一结晶度下,随着分子量的增加,PA6的冷却函数值(F(T))先增大后减小;随着分子量的增加,PA6的ΔE绝对值呈现出先增大后减小的趋势。

PET/iPBS复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热法研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及其复合材料的非等温结晶动力学。采用Jeziorny、Mo模型对其进行了描述。结果表明,Jeziorny法能较好地描述复合材料的非等温结晶过程,Mo法能得到最佳的线性关系。Mo法中的α值大致相同,这表明,在不同相对结晶度下形成的结晶结构相似。同时,Mo法的另一个参数F(T)随着相对结晶度的增大而增大,这表明,相对结晶度越大,复合材料结晶越困难。利用Friedman方程计算了所有复合材料非等温结晶过程的有效活化能,Dobreva和Gutzow方法计算了成核活性,结果表明,复合材料的活化能和成核活性均小于纯PET,进一步证明了上述结果。

高流动抗冲PP的结晶特性及结晶动力学

采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了5种高流动抗冲聚丙烯(PP)树脂的结晶特性和结晶动力学.结果发现:国产试样的结晶度与晶粒尺寸明显不同于进口试样;在等温结晶条件下,总结晶速率常数和总结晶速率随结晶温度的增加而下降,而结晶半值期增加;在所研究的温度范围内,所有试样的Avrami指数基本为2～3的非整数;在133℃以下,5#试样的球晶生长速率明显高于其他试样,但在相同结晶温度时,国产试样的总结晶速率大于进口试样.5种试样在抗冲击性能上的差异归因于它们在结晶特性和结晶动力学方面的不同.

PA 6/PA 612共混双向拉伸膜的制备及结晶行为研究

以质量比8020的尼龙6(PA 6)和尼龙612(PA 612)共混制备PA 6/612流延膜,再经纵向和横向拉伸制得PA 6/612双向拉伸膜,考察共混膜的力学性能、熔融结晶行为、微观形貌、结晶结构,并采用Jeriorny修正的Avrami方程、Ozama方程及莫志深方法分析共混膜的非等温结晶动力学。结果表明:PA 6/612双向拉伸膜的纵向、横向抗拉强度分别为249,244 MPa,透光率为92%,雾度为5%,表现出优异的透明性和力学性能;PA 6/612流延膜的结晶温度和起始结晶温度分别为182.2℃和188.1℃,相对于纯PA 6和纯PA 612向低温方向移动,结晶能力降低;PA 6/612流延膜等温结晶过程的晶体为条带状,无黑十字消光图案,晶体尺寸较PA 6、PA 612流延膜小;PA 6/612流延膜以结构不稳定的β晶为主,含有少量α晶和γ晶,有利于双向拉伸;PA 6/612流延膜的Ozama指数在3.5~4.4,表现为三维球状生长的均相成核机理。

1,6-己二酸对聚丁烯-1的结晶行为及晶型转变的影响

本文采用示差扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)等设备研究了聚丁烯-1(PB-1)中加入1,6-己二酸(AA)之后的结晶行为、晶型转变行为及其机理,所获得的复合材料为PB-1/AA。实验结果表明,加入1%质量分数的AA能够显著提升PB-1/AA的结晶温度及晶型转化速度。POM的结果显示,加入AA能够使得PB-1/AA晶体结构松散,这与I型晶体结构相似,疏松的结构有利于II-I相转变。DSC的结果显示,AA能提高PB-1/AA的转化过冷度、结晶温度及结晶度,也能在转化过程中提高PB-1/AA的晶片厚度,使得PB-1/AA非晶区的系带分子和缠结环数量减少。连续自成核退火实验(SSA)结果表明,AA与PB-1的I型晶体存在一定的晶格匹配,从而加速PB-1/AA的相转变。

生物基PA56的等温结晶行为研究

通过差示扫描量热仪、偏光显微镜探究了生物基尼龙56(PA56)的等温结晶过程和结晶形态,借助Avrami方程分析了等温结晶动力学,利用Arrheniuns方程得到了等温结晶活化能。研究结果表明:提高等温结晶温度,PA56的半结晶时间t_(1/2)延长,结晶速率降低,Avami指数n在2.28~2.82范围内,晶体为均相成核并主要以二维和三维混合方式生长,PA56的等温结晶活化能ΔE为-156.7 kJ/mol。