間歇溶液結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型及其相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、該文在綜述溶液結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,利用實(shí)驗(yàn)室所建裝置,開展了間歇結(jié)晶過程的動(dòng)力學(xué)模型及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的初步研究.對于添加晶種的二次成核結(jié)晶過程,該文基于Beer-Lambert定律、ΔL定律和粒數(shù)衡算理論,采用光學(xué)關(guān)聯(lián)的方法,建立了包含透光率變量的動(dòng)力學(xué)模型方程.運(yùn)用該方程對KNO<,3>-H<,2>O溶液冷卻結(jié)晶過程的液相濃度、相對過飽和度以及透光率數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),直接獲得了結(jié)晶體系的成核和生長動(dòng)力學(xué)參數(shù),且與文獻(xiàn)值相近.對于機(jī)理相對

2、復(fù)雜的未添加晶種自發(fā)成核結(jié)晶過程,針對KNO<,3>-H<,2>O溶液模型體系,該文采用了分段類比的研究方法.將歷經(jīng)初級成核后的結(jié)晶體系近似為添加晶種的二次成核結(jié)晶體系,此時(shí)的成核速率可視為二次成核速率.在二次成核結(jié)晶模型的基礎(chǔ)上,建立了包含晶核形成和晶體生長兩項(xiàng)的動(dòng)力學(xué)模型.通過對合適段實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸處理,同時(shí)獲取了模型體系的二次成核和生長動(dòng)力學(xué)參數(shù),結(jié)果與文獻(xiàn)值吻合較好.為進(jìn)一步提高動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求解精度,在添加晶種和自發(fā)成核結(jié)晶模型

3、深入分析的基礎(chǔ)上,該文定義并關(guān)聯(lián)了無因次變量K和K<'*>,用于對結(jié)晶過程中晶核形成和晶體生長兩階段進(jìn)行定量識別.對于添加和未添加晶種的KNO<,3>-H<,2>O溶液兩種間歇結(jié)晶過程,模擬分析的結(jié)果表明:無因次變量K和K<'*>的數(shù)值均隨著晶核形成過程而減小,隨著晶體生長過程而增大.由實(shí)驗(yàn)測定的動(dòng)態(tài)透光率和液相濃度,即可對結(jié)晶過程中的晶核形成和晶體生長兩個(gè)階段進(jìn)行定量識別,與采用晶體線性生長速率模型得出的結(jié)論相一致.在上述建模研究的基