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晶种添加量对硝酸钾溶液间歇结晶过程的影响研究 被引量:11
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作者 黄培 刘宝河 +2 位作者 伍川 黄德春 时钧 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期120-125,共6页
针对添加晶种的间歇结晶过程,基于DL定律和粒数衡算方程,建立了晶体生长溶液浓度与晶种量及其生长速率的数学表达式。实验考察了晶种添加量对KNO3-H2O间歇冷却结晶过程的影响。结果表明:随着晶种量的增加,模拟溶液浓度与实测浓度之差DC... 针对添加晶种的间歇结晶过程,基于DL定律和粒数衡算方程,建立了晶体生长溶液浓度与晶种量及其生长速率的数学表达式。实验考察了晶种添加量对KNO3-H2O间歇冷却结晶过程的影响。结果表明:随着晶种量的增加,模拟溶液浓度与实测浓度之差DC减小;同时体系相对过饱和度逐步受到抑制,其变化范围和幅度均呈现下降趋势;当晶种添加量达到或超过0.332g(100gH2O)-1时,DC在整个过程接近于0,体系基本无新核产生,过程以生长为主导,即对于添加晶种的结晶过程存在最小晶种量。由实时测定的溶液浓度和透光率得到的参数DC可确定相应工艺条件下的最小晶种添加量,为结晶产品的质量控制和优化提供了分析手段。 展开更多
关键词 间歇结晶 冷却结晶 晶种 浓度模拟
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KNO_3-H_2O溶液间歇结晶动力学 被引量:20
2
作者 伍川 黄培 时钧 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期953-958,共6页
基于ΔL定律推导了晶体线性生长速率的数学表达式 ,利用已建立的溶液间歇结晶动力学实验研究手段实现了溶液透光率和浓度的在线测量 .利用经验模型关联线性生长速率和相对过饱和度求取了生长动力学参数 ,并与文献值进行了比较 .结果发... 基于ΔL定律推导了晶体线性生长速率的数学表达式 ,利用已建立的溶液间歇结晶动力学实验研究手段实现了溶液透光率和浓度的在线测量 .利用经验模型关联线性生长速率和相对过饱和度求取了生长动力学参数 ,并与文献值进行了比较 .结果发现 :对于自发成核结晶过程 ,综合动态透光率、过饱和度和经验模型可对成核和生长阶段进行定性识别 . 展开更多
关键词 溶液间歇结晶 △L定律 透光率 过饱和度 晶体生长速率
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溶液间歇结晶动力学模型的新型算法 被引量:8
3
作者 黄德春 王志祥 +1 位作者 刘巍 孙岳明 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第9期906-910,共5页
针对溶液间歇结晶过程,基于粒数衡算理论和?L定律,借助分段归纳的研究方法,建立了晶体粒度分布函数各阶矩量的关联式.利用此关联式,对文献模型中晶体粒度分布函数的二阶矩量进行替换,并结合计算机程序设计,可直接拟合得到结晶体系的成... 针对溶液间歇结晶过程,基于粒数衡算理论和?L定律,借助分段归纳的研究方法,建立了晶体粒度分布函数各阶矩量的关联式.利用此关联式,对文献模型中晶体粒度分布函数的二阶矩量进行替换,并结合计算机程序设计,可直接拟合得到结晶体系的成核和生长动力学参数,从而为结晶动力学模型的求解建立了一种新型算法.通过对文献报道的硝酸钾水溶液和混二甲苯溶液两组结晶数据的模拟计算,结果发现,运用该算法求取的结晶成核和生长动力学参数均与传统的矩量变换法的计算结果相近,但新建算法无需预知结晶体系的总传热系数. 展开更多
关键词 溶液间歇结晶 动力学模型 新型算法
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溶液间歇结晶过程成核与生长阶段的定量识别 被引量:4
4
作者 黄培 黄德春 +1 位作者 徐南平 时钧 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期504-508,391,共6页
为定量识别溶液间歇结晶过程中的成核和生长阶段 ,基于晶粒数目和粒度的变化对粒度分布 ( CSD)的二阶和三阶矩量影响程度的不同 ,定义并关联了无因次变量 K和 K* .添加晶种 KNO3-H2 O溶液结晶过程模拟计算的结果表明 ,K和 K* 值均呈先... 为定量识别溶液间歇结晶过程中的成核和生长阶段 ,基于晶粒数目和粒度的变化对粒度分布 ( CSD)的二阶和三阶矩量影响程度的不同 ,定义并关联了无因次变量 K和 K* .添加晶种 KNO3-H2 O溶液结晶过程模拟计算的结果表明 ,K和 K* 值均呈先降后升的变化趋势 ,成核时单调下降 ,生长过程中单调上升 ;且K与 K*值较接近 .测定了 KNO3-H2 O溶液自发成核结晶过程中溶液浓度和透光率的变化 ,用 K*判据定量识别出成核阶段和生长阶段 ,并与晶体线性生长速率模型检验的结果相吻合 .K值的计算依赖于 CSD和结晶动力学参数 ,而 K* 作为成核和生长阶段的模型判据 。 展开更多
关键词 溶液间歇结晶 成核阶段 生长阶段 定量识别
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间歇结晶过程最佳操作时间表安排的研究 被引量:4
5
作者 王静康 廖立 张远谋 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第4期467-475,共9页
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... 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. 展开更多
关键词 间歇结晶 结晶过程 操作时间
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间歇结晶过程中几种可能的粒度分布 被引量:4
6
作者 刘勇 王静康 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期276-280,共5页
对间歇溶液结晶过程, 依据粒数衡算方程, 在忽略二次过程如聚集、破碎和老化等且混合良好情况的假设下, 采用分离变量方法对粒度相关生长或生长分散的粒度分布进行理论分析, 推导出间歇结晶过程中的几个粒数密度与结晶时间和晶体粒度的... 对间歇溶液结晶过程, 依据粒数衡算方程, 在忽略二次过程如聚集、破碎和老化等且混合良好情况的假设下, 采用分离变量方法对粒度相关生长或生长分散的粒度分布进行理论分析, 推导出间歇结晶过程中的几个粒数密度与结晶时间和晶体粒度的关系式. 这些关系式可以用于间歇结晶过程中, 选择合适的晶体生长机理与测定线性晶体生长速率, 预测粒度分布与优化结晶过程, 以及回归粒度分布. 结果表明, 本方法在溶液结晶过程中具有良好的应用价值. 展开更多
关键词 间歇结晶 粒数衡算方程 粒度分布
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添加晶种的KNO_3水溶液间歇结晶动力学模型 被引量:1
7
作者 黄培 黄德春 +1 位作者 刘宝河 时钧 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第3期12-16,共5页
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... 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二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。 展开更多
关键词 KN03水溶液 二次成核 间歇结晶 动力学模型 结晶过程 透光率 硝酸钾 添加晶种法
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添加晶种的间歇结晶器数学模型 被引量:3
8
作者 黄德春 刘巍 王志祥 《化工时刊》 CAS 2003年第11期28-30,共3页
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 —H2 O... 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 —H2 O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。 展开更多
关键词 晶种 间歇结晶 数学模型 动力学模型 二次成核 生长动力学参数 硝酸钾
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间歇结晶过程程控操作
9
作者 张敏华 李传兆 +1 位作者 刘宗章 谈遒 《化学工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期28-31,共4页
基于结晶过程的基本衡算方程 ,建立了间歇结晶过程的通用数学模型 ,利用数值解法求解 ,可以得到程控降温曲线 ,使得晶体产品主粒度大 ,变异系数小 ,并针对双酚 A-苯酚物系进行了实验验证。
关键词 间歇结晶 优化操作 双酚A-苯酚
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ω-腈基十一酸在环己烷中的间歇结晶研究
10
作者 郝爱萍 李林 周诗彪 《化工中间体》 2005年第9期19-24,共6页
在建立起粗略估算溶液间歇结晶最佳冷却曲线的数学模型和测定ω-腈基十一酸(11-CUA)在环己烷中的结晶介稳区的基础上,对11-CUA在环己烷中的间歇结晶进行了研究,对比实验的结果表明:采用外加晶种按最佳冷却曲线进行控温冷却结晶的方式得... 在建立起粗略估算溶液间歇结晶最佳冷却曲线的数学模型和测定ω-腈基十一酸(11-CUA)在环己烷中的结晶介稳区的基础上,对11-CUA在环己烷中的间歇结晶进行了研究,对比实验的结果表明:采用外加晶种按最佳冷却曲线进行控温冷却结晶的方式得到的晶浆与晶体其粒度分布明显比急速冷却结晶和自然冷却结晶方式所得晶浆和晶体好,晶浆过滤阻力小,结晶操作曲线落在介稳区内;但晶浆的激光粒度分析和干燥晶体粒度筛分结果的对比证明晶粒在溶液中和干燥过程中存在着显著的聚结现象。 展开更多
关键词 ω-腈基十一酸介稳区 间歇结晶 粒度分布 聚结
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间歇结晶过程的分析 被引量:1
11
作者 林丹 罗建军 +1 位作者 王胜春 杨帆 《天津化工》 CAS 2001年第5期7-9,共3页
本文概要地介绍了用于研究在间歇悬浮结晶器中的结晶动力学和晶体粒度分布(CSD)的实验技术和数据分析的新进展 ,讨论了包括最大CSD的特征化、累积CSD方法、热响应技术。
关键词 间歇结晶 晶体粒度分布 结晶动力学 结晶过程
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用时空CE/SE方法求解微溶一维间歇结晶模型(英文) 被引量:1
12
作者 Saima Noor Shamsul Qamar 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第2期337-341,共5页
This article is concerned with the numerical investigation of one-dimensional population balance models for batch crystallization process with fines dissolution.In batch crystallization,dissolution of smaller unwanted... This article is concerned with the numerical investigation of one-dimensional population balance models for batch crystallization process with fines dissolution.In batch crystallization,dissolution of smaller unwanted nuclei below some critical size is of vital importance as it improves the quality of product.The crystal growth rates for both size-independent and size-dependent cases are considered.A delay in recycle pipe is also included in the model.The space–time conservation element and solution element method,originally derived for non-reacting flows,is used to solve the model.This scheme has already been applied to a range of PDEs,mainly in the area of fluid mechanics.The numerical results are compared with those obtained from the Koren scheme,showing that the proposed scheme is more efficient. 展开更多
关键词 间歇结晶 平衡模型 一维 空时 求解 晶体生长速率 临界尺寸 数值结果
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工业间歇结晶器操作的模拟与优化
13
作者 郎义东 徐文君 韩航 《江苏化工》 1995年第6期45-48,共4页
针对工业生产中,受传热控制的结晶过程难以实现最佳操作时间表的问题,提出以冷却介质的温度为控制变量的最佳操作规程的求解方法。以宏观结晶的重量为主要研究参数将热量平衡引入状态方程,应用极大值原理证明了所求得的操作规程是满... 针对工业生产中,受传热控制的结晶过程难以实现最佳操作时间表的问题,提出以冷却介质的温度为控制变量的最佳操作规程的求解方法。以宏观结晶的重量为主要研究参数将热量平衡引入状态方程,应用极大值原理证明了所求得的操作规程是满足传热约束的最佳规程。并且把问题简化成数值积分法求解。经氯乙酸生产等工业实践验证其实用性。实现了结晶热量较大的物质在结构简单的结晶器中操作的模拟和优化。 展开更多
关键词 间歇结晶 模拟 结晶
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间歇结晶器的操作策略
14
作者 王进 宋海华 卢爱敏 《海湖盐与化工》 1999年第3期33-35,共3页
本文将热量衡算、物料衡算和粒数衡算相结合导出描述在保持晶体生长速率恒定的条件下间歇真空冷却结晶器操作特性的数学模型。
关键词 间歇结晶 生长速率 成核速率 结晶 操作
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间歇结晶过程建模和动态模拟 被引量:3
15
作者 魏关锋 江燕斌 +1 位作者 吴志辉 钱宇 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期875-880,共6页
间歇结晶过程广泛应用于精细化工、医药、生物等过程,该过程的模拟将对产品质量和过程控制具有重要作用。本文建立了间歇结晶过程数学模型。该模型是一个包含双曲型偏微分方程(粒数衡算方程)及微分-积分方程的复杂方程组,其较强的非线... 间歇结晶过程广泛应用于精细化工、医药、生物等过程,该过程的模拟将对产品质量和过程控制具有重要作用。本文建立了间歇结晶过程数学模型。该模型是一个包含双曲型偏微分方程(粒数衡算方程)及微分-积分方程的复杂方程组,其较强的非线性使得难以求得解析解。本文用数值方法计算了粒数密度分布函数、过饱和度、成核与生长速率等重要的过程参数,定义并计算了过程的产品质量评价指数。定量模拟了晶种对结晶过程的影响,以及结晶过程中成核和生长的竞争关系,同时,对上述现象和规律进行了理论分析。 展开更多
关键词 间歇结晶过程 数学模型 数值计算方法 产品质量评价
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间歇结晶过程模型和动态优化研究的进展 被引量:2
16
作者 魏关锋 江燕斌 +1 位作者 吴志辉 钱宇 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期577-583,共7页
间歇结晶过程是一种重要的分离过程单元操作,由于机理的复杂性以及动态特性使得该过程的数学模型研究非常具有挑战性。本文从间歇结晶过程建模和动态模拟、动态优化、模型辨识以及鲁棒优化与控制等方面,介绍了间歇结晶过程数学模型的研... 间歇结晶过程是一种重要的分离过程单元操作,由于机理的复杂性以及动态特性使得该过程的数学模型研究非常具有挑战性。本文从间歇结晶过程建模和动态模拟、动态优化、模型辨识以及鲁棒优化与控制等方面,介绍了间歇结晶过程数学模型的研究进展,评述了其中的关键问题和求解技术。指出对结晶过程的机理进一步深入认识,开发数值稳定、精度更高的求解算法是间歇结晶过程数学模型研究的基础。全局优化效果较好的进化算法和模型预测控制理论在结晶过程动态优化和质量控制中的应用是今后的研究方向。 展开更多
关键词 间歇结晶过程 动态模拟 动态优化 参数估计 鲁棒优化与控制
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MATLAB在氟硅酸钠干法间歇结晶过程中优化模拟的应用
17
作者 曹劲松 陈开勋 +2 位作者 王方方 郗小明 孙智慧 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期627-631,共5页
氟硅酸钠是磷复肥行业的一种重要的化工副产品,干法制取时是将氯化钠(或硫酸钠)固体盐加入氟硅酸(8~10%)中进行反应,氟硅酸钠呈结晶型沉淀而析出;在此过程中,加盐速度是影响粒度大小的关键因素,以前主要凭经验操作、可靠性差,结晶粒度... 氟硅酸钠是磷复肥行业的一种重要的化工副产品,干法制取时是将氯化钠(或硫酸钠)固体盐加入氟硅酸(8~10%)中进行反应,氟硅酸钠呈结晶型沉淀而析出;在此过程中,加盐速度是影响粒度大小的关键因素,以前主要凭经验操作、可靠性差,结晶粒度细小,造成离心脱水时浪费大、产率低。本文根据结晶原理,对加盐过程进行计算机模拟,运用MATLAB编程、循环计算并解出了135个一元三次线性方程,得到了结晶过程中保证氟硅酸钠过饱和度处于介稳区的动态加盐曲线。按此曲线控制加盐速度,同等条件下,使得氟硅酸钠结晶粒度较大,产品收率提高。计算机的模拟运用和便捷计算,可为此类反应型结晶物质的制取过程提供科学的指导,为自动化精确操作打下了基础,是科研和生产中强有力的手段和工具。 展开更多
关键词 MATLAB 氟硅酸钠 干法间歇结晶 模拟 加盐量
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间歇冷却结晶中硫酸铵晶体粒度及形态调控 被引量:4
18
作者 王荣荣 施云海 +2 位作者 李伟 梁善 张鰆丹 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期32-37,共6页
在间歇冷却结晶器中,采用激光法测定了(NH_4)_2SO_4溶液的介稳区宽度。讨论了冷却速率以及搅拌速率对(NH_4)_2SO_4晶体粒度和形态的影响,给出了优化操作条件。得到平均长度8.0 mm和宽度1.0 mm的针状(NH_4)_2SO_4晶体。此外,研究了添加Ca... 在间歇冷却结晶器中,采用激光法测定了(NH_4)_2SO_4溶液的介稳区宽度。讨论了冷却速率以及搅拌速率对(NH_4)_2SO_4晶体粒度和形态的影响,给出了优化操作条件。得到平均长度8.0 mm和宽度1.0 mm的针状(NH_4)_2SO_4晶体。此外,研究了添加CaCO_3颗粒对(NH_4)_2SO_4晶体粒度和形态的改变。当CaCO_3添加量(质量分数)为2.0%时,(NH_4)_2SO_4晶体由针状变为均匀颗粒状,平均粒度1.7 mm。研究了CaCO_3对(NH_4)_2SO_4晶体粒度和形态的影响机理。由结果可知:Ca CO3颗粒充当了(NH_4)_2SO_4非均相成核的催化剂,诱导(NH_4)2_SO_4在比均相结晶更低过饱和度下结晶,减少了(NH_4)_2SO_4(001)晶面的生长时间。此外,Ca CO3颗粒表面优先占据了(NH_4)_2SO_4(001)晶面的活性生长点位,抑制了(001)晶面的生长,从而使(NH_4)_2SO_4晶体粒度和形态改变。 展开更多
关键词 添加剂 间歇冷却结晶 硫酸铵 粒度 形态控制
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葡萄糖连续式与间歇式结晶器的比较
19
作者 杨振江 《淀粉与淀粉糖》 2003年第3期38-39,共2页
关键词 葡萄糖 连续式结晶 间歇结晶 制药厂 双酶法生产 结晶
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结晶成核与生长两阶段的模型识别研究 被引量:4
20
作者 黄德春 王志祥 刘巍 《化工时刊》 CAS 2004年第3期31-33,共3页
针对溶液间歇结晶过程的特点 ,定义并关联了无因次变量K和K ,用于对结晶过程中成核和生长两阶段进行定量识别。对于添加晶种的KNO3 —H2 O间歇结晶过程 ,模拟分析的结果表明 :无因次变量K和K 的数值均随着晶核形成过程而减小 ,随着晶... 针对溶液间歇结晶过程的特点 ,定义并关联了无因次变量K和K ,用于对结晶过程中成核和生长两阶段进行定量识别。对于添加晶种的KNO3 —H2 O间歇结晶过程 ,模拟分析的结果表明 :无因次变量K和K 的数值均随着晶核形成过程而减小 ,随着晶核生长过程而增大。由实验测定的动态透光率和溶液浓度 ,即可对结晶过程中的成核和生长两阶段进行定量识别。 展开更多
关键词 间歇结晶 硝酸钾 成核阶段 生长阶段 模型识别 制药
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