溶液结晶是一项重要的工业操作,广泛应用于化工、制药和半导体等各个领域。在结晶过程中,由于对物理化学和机械特性的强烈依赖性,需要控制结晶产品质量。晶体产品的平均粒径和粒度分布是评价最终晶体质量的重要指标。搅拌釜式结晶器是工业生产中应用广泛的结晶器。本文针对搅拌釜式结晶器中的扑热息痛-乙醇冷却结晶过程进行模拟计算,研究不同结晶工艺对晶体产品的粒度分布和平均粒径的影响。首先,基于计算流体力学研究搅拌釜式结晶器中流场特性,采用欧拉两相流模型模拟计算指定尺寸的颗粒在结晶器内的分布状况,使用多重参考系法进行搅拌桨旋转的稳态计算,并研究不同搅拌桨类型和安装高度的影响。模拟结果表明,在六直叶开启、四直叶开启和六直叶圆盘涡轮式搅拌桨的结晶器中,颗粒体积分数分布都较为均匀,并且在结晶器底部区域,四直叶开启涡轮式的颗粒分布最均匀;对搅拌桨距离底部20mm、30mm和40mm进行模拟,发现随着搅拌桨安装高度增高,结晶器顶部颗粒分布更加均匀,但是在结晶器底部靠壁面区域,颗粒体积分数增大,颗粒沉积增多。然后,基于粒数衡算模型（PBM）模拟计算扑热息痛冷却结晶过程,采用正交矩量法求解PBM,探究不同晶种粒径和不同降温速率的影响。模拟结果表明,在扑热息痛结晶过程中,结晶前期（t＜4800s）以晶体生长和初级成核为主,结晶后期（t≥4800s）以二次成核为主;晶种粒径对产品的颗粒数目影响较大,加入晶种粒径越小,颗粒数目越多,晶种粒径对平均粒径影响较小,不同晶种粒径的产品平均粒径相差不大;线性降温曲线的降温速率k越大,可以有效避免成核速率的骤增,从而避免产生大量的小粒径颗粒,有利于获得平均粒径大的产品。最后,基于CFD-PBM耦合模型研究搅拌釜式结晶器中的间歇冷却结晶过程,粒数衡算模型考虑生长、初级成核和二次成核过程,采用离散法求解。探究了不同搅拌速度、降温曲线、晶种加入以及破碎过程对晶体粒度分布的影响。模拟结果表明,随着搅拌速度增大,粒度分布的峰值增加,产品颗粒数目增加,颗粒的平均粒径减小;线性降温曲线的降温速率越快,产品颗粒的粒度分布的峰值减小;降温速率先慢后快的阶梯降温曲线和二次降温过程有利于减少爆发成核,产生平均粒径较大的粒度分布;在结晶过程中,适当加入晶种有利于获得平均粒径大、颗粒数目多的粒度分布晶体;采用合适的破碎模型,考虑更为全面的结晶动力学模型,能够提高最终晶体的CSD的预测能力。