结晶作为一种固液分离技术,与其它化工单元操作相比,涉及问题多,难度大,过程较复杂。作为结晶过程的推动力之一,过饱和度的变化过程对分析结晶过程至关重要。Raman光谱技术正是一种有效的在线测量技术,它能够实时监测结晶变化过程,提供过饱和度的实时信息,但用它在线监测固液悬浮液中结晶变化过程的报道还很缺乏。本文在以Pitzer理论模型预测物质溶解度作理论分析的基础上,选取光卤石分解制氯化钾的结晶过程和磷酸二氢钾的反溶剂诱导结晶过程两个实验体系,研究Raman光谱在工业结晶中的应用。对于光卤石分解制氯化钾结晶过程,本文利用Pitzer理论模型计算25℃下KCl-MgCl₂-H₂O三元体系中氯化钾的溶解度,得到25℃下预测氯化钾溶解度的模型。然后利用文献数据,建立了不同温度下此体系预测氯化钾溶解度的模型,得到了氯化钾的溶解度与氯化镁浓度的关系为二次多项式。基于此模型中氯化镁对氯化钾浓度的影响来设计实验,研究光卤石分解制氯化钾结晶机理。根据实际监测,Raman光谱无法在线监测光卤石分解过程,即Raman光谱不适用于像Cl^-这样的单键或者由单键组成的物质。为了得到光卤石分解制氯化钾结晶机理,使用实验测定法进行研究。即在恒温20℃、一定的搅拌速率及加水量不变的条件下,溶解不同量的光卤石,开展光卤石分解制氯化钾结晶机理研究实验。研究结果表明:光卤石溶解制氯化钾结晶机理为:氯化钾是先溶解后结晶的过程,即KC1先溶解到溶液中,当溶液中KC1达到一定过饱和度后再从溶液中结晶析出。成功的将Raman光谱应用于磷酸二氢钾的反溶剂诱导结晶过程的研究,由于KDP-丙酮-水这个三元体系目前还未曾报道,所以本文选取此体系用Raman光谱实时监测其溶剂诱导结晶过程。首先测定了四个温度下KDP在此体系中的溶解度,即KDP的溶解度与温度的关系是:随着温度的升高,KDP的溶解度不断增大;同一温度下,KDP的溶解度随着丙酮浓度的增加而减小。在此基础上用经验式对溶解度数据进行关联,得到不同丙酮浓度下的溶解度关联式,并用简化的Pitzer模型建立了此体系下丙酮和温度的函数关系。基于溶解度数据,用一系列的KDP-丙酮-水二元或三元溶液建立了计算KDP浓度的Raman校准模型。应用建立的Raman校准模型,使用在线Raman光谱监测25℃下向KDP与水的饱和溶液中逐渐滴加丙酮的溶剂结晶过程,获得KDP结晶过程中的过饱和度信息,从而研究了KDP的结晶过程。实验结果表明:丙酮的喂料速率对KDP的结晶过程会产生显著的影响,而它的进料位置的影响并不显著。研究表明,Pitzer模型可有效应用于溶解度预测,并成功地应用于KCl-MgCl₂-H₂O和KDP-丙酮-水两个体系。作为溶质浓度的在线监测,Raman光谱可用于反溶剂结晶过程的过饱和度监测,从而实现结晶过程的研究与控制,对结晶事业的发展具有一定的指导意义。