结晶分离技术新进展

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1、第21卷第5期现代化工May20012001年5月ModernChemicalIndustry·13·结晶分离技术新进展张海德李琳郭祀远(华南理工大学食品与生物工程学院,广州510640)摘要:概述了结晶分离理论和模拟优化的发展,综述了冷却剂直接接触冷却结晶、反应结晶、蒸馏-结晶耦合、氧化还原-结晶液膜、萃取结晶、磁处理结晶等结晶分离方法。合理设计结晶器及结晶工艺是实现结晶分离工业化的可靠保证,对降膜结晶装置、Bremband结晶工艺和板式结晶器进行评价。指出今后需深入进行新型结晶分离装置与工艺、工艺的工业化、结晶过程传热传质机理方面的研究。关键词:结晶;分离;结晶器;工艺中图分类号:O6

2、45.5;TQ026.5;TQ051.63文献标识码:ANewprogressinresearchoncrystallizationtechnologyZHANGHai-de,LILin,GUOSi-yuan(CollegeofFoodandBiologyEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract:Thecrystallizationseparationtheoryandsimulation-optimizationinsolutioncrystallizationareoutlin

3、ed.Thecrystallizationprocessessuchasdirectcoolingcrystallization,reaction-crystallization,distillation-crystallizationcoupling,redox-crystallizationliquidmembrane,extraction-crystallization,magnetization-crystallizationandsoonaresummarized.Reasonablede-signingofcrystallizerandcrystallizationtechno

4、logyisreliableguaranteeforindustrializationofcrystallizationprocesses.Thefalling-filmcrystallizer,Brembandcrystallizationtechnologyandtheplatetypecrystallizerareevaluated.Itispointedoutthatthenewcrystallizationseparationunitandtechnology,technologyindustrialization,themechanismofheatandmasstransfe

5、rofcrys-tallizationprocessneedtobefurtherstudied.Keywords:crystallization;separation;crystallizer;technology溶液结晶在物质分离纯化过程中有着重要的作化过程的一些关系式的提出等;Kirwan和Pigford基用,随着工业的发展,高效低耗的结晶分离技术在石于活化状态模型发展了熔融液中晶体生长的界面动[2]油、化工、生物技术及环境保护等领域的应用越来越力学绝对速度理论;将计算流体力学的方法与粒广泛,工业结晶技术及其相关理论的研究亦被推向数衡算理论相结合,通过模拟的方法揭示沉析动力新的阶段,

6、国内外新型结晶技术及新型结晶器的开学和流体力学之间的相互作用等。发设计工作取得了较大进展。结晶是一个重要的化工过程,溶质从溶液中结晶出来要经历两个步骤:晶核生成和晶体生长。晶1结晶理论的发展核生成是在过饱和溶液中生成一定数量的晶核;而结晶分离过程为一同时进行的多相非均相传热在晶核的基础上成长为晶体,则为晶体生长。影响与传质的复杂过程。多年来,众多研究者在结晶热整个结晶过程的因素很多,如溶液的过饱和度、杂质力学、结晶成核、晶体生长动力学、结晶习性、晶体形的存在、搅拌速度以及各种物理场等。例如声场对[3]态及杂质对结晶过程的影响等方面进行了大量基础结晶动力学的影响,张喜梅等就系统地研究了声[1

7、]性研究并提出了描述结晶过程的理论,例如,粒数场对溶液成核、溶液稳定性及晶体生长的影响,并深衡算理论及其相关理论、评价熔融结晶过程以及熔入探讨了其影响机理,为创造一种靠外力场强化工收稿日期:2001-01-05基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.29876013)。作者简介:张海德,男,1970年生,博士生,研究方向为分离原理与技术;李琳,男,1962年生,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为分离原理与技术、蒸发