間歇溶液結晶動力學模型及其相關實驗研究.pdf

1、該文在綜述溶液結晶動力學研究進展的基礎上,利用實驗室所建裝置,開展了間歇結晶過程的動力學模型及相關實驗的初步研究.對于添加晶種的二次成核結晶過程,該文基于Beer-Lambert定律、ΔL定律和粒數(shù)衡算理論,采用光學關聯(lián)的方法,建立了包含透光率變量的動力學模型方程.運用該方程對KNO<,3>-H<,2>O溶液冷卻結晶過程的液相濃度、相對過飽和度以及透光率數(shù)據(jù)進行關聯(lián),直接獲得了結晶體系的成核和生長動力學參數(shù),且與文獻值相近.對于機理相對

2、復雜的未添加晶種自發(fā)成核結晶過程,針對KNO<,3>-H<,2>O溶液模型體系,該文采用了分段類比的研究方法.將歷經初級成核后的結晶體系近似為添加晶種的二次成核結晶體系,此時的成核速率可視為二次成核速率.在二次成核結晶模型的基礎上,建立了包含晶核形成和晶體生長兩項的動力學模型.通過對合適段實驗數(shù)據(jù)的回歸處理,同時獲取了模型體系的二次成核和生長動力學參數(shù),結果與文獻值吻合較好.為進一步提高動力學參數(shù)的求解精度,在添加晶種和自發(fā)成核結晶模型

3、深入分析的基礎上,該文定義并關聯(lián)了無因次變量K和K<'*>,用于對結晶過程中晶核形成和晶體生長兩階段進行定量識別.對于添加和未添加晶種的KNO<,3>-H<,2>O溶液兩種間歇結晶過程,模擬分析的結果表明:無因次變量K和K<'*>的數(shù)值均隨著晶核形成過程而減小,隨著晶體生長過程而增大.由實驗測定的動態(tài)透光率和液相濃度,即可對結晶過程中的晶核形成和晶體生長兩個階段進行定量識別,與采用晶體線性生長速率模型得出的結論相一致.在上述建模研究的基