溶析结晶过程的动态模拟

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溶析结晶是一种常用且非常有效的物质提纯和分离方法,具有操作温度低、设备简单、耗能低及效率高等优点,在工业上广泛应用,但在理论上还不成熟。本文以溶析结晶过程为研究对象,通过传统的实验技术手段与先进的计算机动态模拟计算相结合,对溶析结晶过程进行动态模拟和分析。本文首先基于郎伯比尔定律,采用OSC预处理过的UV-Vis光谱在283 nm处的吸收值作为R值,建立了蒿甲醚在乙醇-水溶剂体系的浓度预测模型;结合FBRM测定了蒿甲醚溶析结晶过程的动力学。本文借鉴冷却结晶过程质量衡算方程推导出了适合溶析结晶过程的质量衡算方程,在此基础上建立了溶析结晶过程的通用模型,并采用矩量变换法对溶析结晶过程动态模型进行求解;以NaCl-H2O-C2H5OH体系和蒿甲醚-乙醇-水体系为实例,通过matlab软件对其溶析结晶过程进行了模拟计算,结果显示,NaCl在水-乙醇体系下的浓度、平均粒径及粒度分布计算值都与文献所报道的实验数据比较相符;但蒿甲醚在乙醇-水体系下的平均粒径计算值与实验值相比,由于动力学模型测定过程中存在的问题,发现其在前半段不太一致,但后半段相符得较好。两个体系的模拟计算都很好地验证了模型的准确性和可行性。本文可为溶析结晶过程的动态模拟和分析提供有益的理论参考。
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