结晶在化工生产中诸如精细化学品和制药行业,作为分离纯化的手段和提高生产效率目标等均占有重要的地位。尤其是在制药行业中,间歇冷却结晶可以有效控制晶体产品的粒度和晶形。本文以氯化钾水溶液为案例,以质量衡算与粒数衡算为理论依据,实验研究了添加晶种和诱导起晶两种方式在冷却过程中对晶体生长和成核的影响,构建了晶核生成与晶体生长的动力学模型。首先,在程序降温与自然降温两种方式下,以晶种质量和表面积角度,考察添加晶种策略与晶体成核和生长的影响规律。实验结果表明,晶种浓度大于Cs时,降温方式产生的过饱和度对晶体产品的粒度影响很小;当晶种浓度低于Cs时,降温产生的过饱和度可有效的消耗在晶体生长,即可有效的控制产品粒度。另外,相比质量角度,晶种表面积参数更能有效描述添加晶种对晶体生长的影响结果,即添加晶种超过临界晶种表面积Ss时,晶体生长可有效得到控制。其次,采用冷却降温和搅拌共同作用“诱导”刺激起晶,结合氯化钾在水中溶解度以及介稳区等数据,分析“诱导”刺激起晶的规律,分析初级成核级数的贡献因素,以期刺激得到有效的“晶种”。最后,基于晶种法对氯化钾晶体粒度的研究结果,利用Beer-Lambert定律、ΔL定律、质量守恒建立了以瞬时晶体量为参数的间歇结晶过程晶体质量变化过程成核与成长速率的模型。实际过程中,瞬时晶体量较难测量,研究中使用溶液的浊度来表示晶体量。对氯化钾体系建立了溶液浊度与晶体量的关系。从而得到针对氯化钾溶液间歇结晶过程的模型。依据获得模型进行实验研究,实验中测定了间歇结晶过程中浊度与溶液浓度随时间的变化。进而利用所得模型,采用采用1stOpt软件麦夸特法(Leven berg-Marquardt)+通用全局优化法拟合获得了结晶过程中成核速率参数kB和b,以及成长速率参数kg和g,从而获得结晶过程动力学模型。此部分主要是建立了一种利用间歇结晶过程,获得结晶动力学模型的新方法。