硝基氯苯是一种重要的有机化工原料,其混合物包括三种同分异构体,它们之间沸点相差较小,而熔点相差较大,工业上普遍采用精馏法或熔融结晶法来分离。将精馏与熔融结晶结合起来分离硝基氯苯同分异构体,相比单纯的精馏或结晶法,具有更大的优越性和经济可行性。本文研究了对位硝基氯苯和间位硝基氯苯在不同组成下的结晶情况,考察了各种操作条件(降温速率,结晶终温,结晶时间,发汗终温等)对结晶过程中不同因素的影响,并进行了理论分析。结果表明,存在合适的降温速率使得单级分离能力最大; 结晶终温越高,结晶率越低,母液收率则越高; 结晶时间越长,结晶率越高,母液浓度就越低,但结晶时间太长将使设备生产能力下降; 发汗终温对最终产品纯度有决定性的影响。综合各种操作条件的影响,给出两种典型组成的最优结晶操作条件。实验结果还表明,以对位硝基氯苯为主的结晶,可以从较低浓度(65%～68%)经过两级结晶而得到纯度很高(>99%)的产品; 以间位硝基氯苯为主的结晶过程,结晶需要在合适的温度下加入晶核才能进行,且要想通过两级结晶得到纯产品,进料浓度需要高于90%才行。最后建立了与实验结果拟合良好的数学方程,从而获得了有益的操作参数。并对两种不同的结晶过程进行了工业设计,为进一步工业化生产高纯度对间硝基氯苯打下了一个扎实的基础。