对二甲苯(PX)是一种用于生产聚酯纤维和树脂、涂料、染料及农药的重要的基础化工原料,目前该产品的对外依存度近50%,且生产技术由国外公司垄断。我国对二甲苯的精制分离技术几乎全部靠技术引进,国内缺乏相关的核心技术。为实现对二甲苯高效分离技术的国产化,本文对熔融结晶技术进行了详细研究。本文综合、评价了前人给出的二甲苯固液平衡热力学数据,并在此基础上首先对静态结晶过程进行了研究。考察了降温速度等对结晶过程的影响,同时也研究了发汗终点温度等对发汗过程的影响,并得到了优化后的工艺参数。实验结果表明,静态结晶更适用于高对二甲苯浓度进料,使用发汗过程可以直接获得纯度大于99.8wt%的产品。本文对最优条件下的晶体生长速率和发汗过程中分配系数进行了拟合,该结果可以为后续的工业化生产提供指导。在悬浮结晶过程的研究中,探究了结晶工艺参数对晶体产品的影响。研究发现,添加晶种能有效降低产品含湿率,降温速度对结晶影响不大,而搅拌速率对含湿率的影响是复杂的。使用最优工艺得到的滤饼含湿率约12%,无法获得目标纯度的产品。与静态结晶相比,悬浮结晶在低浓度进料的处理上具有时间和成本优势。为对发汗过程进行详细研究,本文利用多孔介质的分形理论对发汗过程进行建模,通过引入热量传递和渗吸理论,本模型很好的拟合出发汗过程中汗液质量及汗液组成的变化。通过模拟与实验发现,发汗过程主要受传热控制,汗液的浓度和汗液的浓度符合固液平衡相图。本发汗模型的建立对发汗过程机理研究和发汗过程的控制具有指导意义。