Кристаллизация массовая, особенности

В соответствии с теорией дислокаций в процессе роста кристалла, особенно при массовой кристаллизации, его решетка искажается. Температурные градиенты у поверхности кристалла, возникающие вследствие неизотермичности кристаллизации, адсорбция примесей и другие причины приводят к появлению дислокаций, дефектов поверхности грани, которая оказывается не идеально плоской, а имеющей неровный рельеф. При кристаллизации из растворов, из газов, при образовании твердой фазы в результате химической реакции рельеф поверхности кристалла может иметь точечные нарушения, но часто приобретает форму плоских или винтовых, спиральных, уступов (ступенек), имеющих молекулярные или немного большие размеры. При росте кристалла, образующие его частицы присоединяются к ступеньке (к ее ребру), в результате чего спираль закручивается вокруг некоторого центра. Это приводит к появлению новых слоев. [c.246]

Такой подход особенно эффективен при моделировании физикохимических процессов в полидисперсных средах с массовым взаимодействием составляющих в области малых параметров (реакторные гетерофазные процессы, кристаллизация, экстракция, абсорбция, ректификация, многие биохимические процессы и т. п.). Заметим, что при моделировании процессов в области больших параметров (давлений, скоростей, температур) могут быть использованы методы статистических теорий механики суспензий [14—16]. [c.15]

При массовой кристаллизации получается большое количество кристаллов, при этом твердая фаза содержит частицы различного размера. В отличие от условий зарождения и роста единичного кристалла, которые обычно сохраняются постоянными, массовая кристаллизация характеризуется двумя существенными обстоятельствами внешние условия (в основном это пересыщение раствора) зарождения и роста кристаллов в непрерывных процессах могут быть неизменными во времени, но их значения сами являются функциями процесса. Так, величина пересыщения раствора устанавливается в зависимости от значений расхода и концентрации подаваемого раствора и от интенсивности зарождения и роста кристаллической фазы. Второй характерной особенностью процессов массовой кристаллизации является принципиально полидисперсный состав получаемого кристаллического продукта. Даже в периодическом процессе кристаллы в каждый момент будут иметь неодинаковые размеры, поскольку параллельно с увеличением размеров кристаллов из первоначально образовавшихся зародышей происходит непрерывное появление новых зародышей. Время кристаллизации на молодых зародышах меньше, чем на старых , поэтому размер кристаллов, выросших из молодых зародышей, будет меньше размера кристаллов, время роста которых равно или несколько меньше общей продолжительности процесса периодической кристаллизации. [c.499]

Стратегия системного подхода к исследованию и моделированию процесса массовой кристаллизации в качестве первого этапа предполагает качественный анализ структуры процесса кристаллизации, из которого выделяются два аспекта смысловой, т. е. предварительный анализ априорной информации о физико-химических особенностях процесса кристаллизации, и математический, т. е качественный анализ структуры математических зависимостей, которые могут быть положены в основу описания процесса массовой кристаллизации. [c.7]

Построим модель процесса массовой кристаллизации в кристаллизаторе Кристалл со взвешенным слоем. Рассмотрим технологические особенности работы кристаллизатора типа Кристалл . Схема аппарата типа Кристалл представлена на рис. 2.13 [1]. Кристаллизатор состоит из корпуса 1, циркуляционного насоса 3 и теплообменника 4, соединенных в замкнутый контур циркуляционными трубами 2, 5. Исходный раствор (горячий концентрированный) поступает через штуцер 6 и смешивается с циркулирующим маточным раствором, в отно- [c.211]

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОКРИСТАЛЛОВ ГАЛОГЕНИДОВ СЕРЕБРА СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ В ХОДЕ МАССОВОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОТОПРОЦЕССА В ЭМУЛЬСИОННЫХ СЛОЯХ НА ИХ ОСНОВЕ [c.94]

Вопрос о полной замене НК синтетическим г ыс-1,4-полиизопреном в шинной и резиновой промышленности важен ввиду того, что некоторое количество НК нам пока еще приходится импортировать. Дело в том, что по ряду показателей, таких как когезионная прочность, клейкость, скорость и глубина кристаллизации СКЙ-3 пока еще уступает НК. Различия в свойствах СКИ-3 и НК объясняются некоторыми особенностями их молекулярного строения. Основными их характеристиками являются микроструктура полимера, средняя молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение. [c.153]

Использование величины Ок/Уа в уравнении (2.51) вместо 11(6) оправдано тем,что на практике в условиях массовой кристаллизации (особенно в аппаратах непосредственного контакта) не всегда представляется возможным определение линейной скорости роста кристаллов. Значения и были определены опытным путем для смесей с различными концентрациями целевого компонента. Обобщение опытных данных для расплава нитротолуола позволило получить эмпирическое уравнение вида [27] [c.106]

Математическому анализу процесса массовой кристаллизации в аппаратах емкостного типа посвящено значительное число работ [4, 78—82]. В большинстве анализируются закономерности процесса кристаллизации из растворов. Ниже рассмотрены особенности математического описания массовой фракционной кристаллизации в аппарате емкостного типа применительно к разделению бинарных расплавов. [c.88]

Экспериментальные исследования процесса массовой фракционной кристаллизации ряда бинарных органических расплавов [64, 69, 83—85] показали, что в начальный момент охлаждения довольно резко понижается температура о.хлаждаемой смеси, особенно при ее температурах выше точки ликвидуса (рис. 3.3, а). Далее начинается образование кристаллической фазы, и процесс о.хлаждения замедляется. В конце процесса температура суспензии приближается к температуре хладоагента 01. С понижением температуры 01 продолжительность о. лаж-дения до достижения стационарного состояния увеличивается. [c.92]

Процессы массовой кристаллизации обладают существенными особенностями по сравнению с процессами зарождения и роста индивидуальных кристаллов, рассматриваемых обычно при постоянных внешних условиях. [c.154]

Столкновение зародышей критического размера при перемешивании суспензии в рабочем объеме кристаллизатора может приводить к коагуляции (слиянию) отдельных зародышей. Еще одной особенностью процессов массовой кристаллизации является вторичное образование мелких частиц - центров последующего роста кристаллов вследствие механического отделения малых частичек от более крупных кристаллов. Образование дополнительных центров кристаллизации увеличивает общую скорость выделения твердой фазы вещества из раствора и в некоторых слу- [c.499]

Все, что так или иначе относится к массовой кристаллизации, в настоящее время имеет первостепенное значение. Это обусловлено широким распространением процесса в самых разнообразных отраслях промышленности. Представления о кристаллизации включают в себя ряд вопросов, часть из которых имеет и самостоятельное значение с точки зрения науки и практики, например учение о пересыщенных растворах, законы фазообразования и др. В рамках общей монографии по кристаллизации не всегда удается достаточно полно раскрыть особенности того или иного явления, поэтому представлялось целесообразным посвятить некоторым наиболее ван<ным вопросам образования кристаллических осадков отдельные работы. К числу подобных вопросов относятся представления о пересыщенных растворах, которым посвящена данная монография. [c.3]

Различные способы и особенности процесса массовой кристаллизации [c.302]

В настоящее время существует достаточно много математических моделей для описания процесса массовой кристаллизации, которые определяются спецификой протекания процесса, свойствами сплошной и дисперсной фаз, особенностями аппаратуры и т. п. Тем не менее можно выделить три основных подхода к построению основных уравнений процесса при установления взаимосвязей между переменными, определяющими иротекание процесса и представляющими практический интерес. [c.334]

Выще рассматривались кристаллические многогранники при идеальном развитии кристалла. Реальные кристаллы, особенно при массовой кристаллизации, такую форму принимают редко. Обычно в зависимости от скорости кристаллизации, интенсивности движения раствора, положения растущих кристаллов и других причин одинаковые по строению грани могут развиваться по-разному. Поэтому кристаллы одного и того же вещества часто отличаются друг от друга не только своими размерами, но и внешним видом, т. е. габитусом. Однако несмотря на различие во внешнем виде углы между соответствующими гранями во всех кристаллах данного вещества остаются постоянными. Это важнейшее свойство кристаллов, связанное с их внутренним строением, носит название закона постоянства углов. Последний хорошо иллюстрируется рис. 14, на котором изображены кристаллы кварца, выросшие в различных условиях [c.25]

Особенностью процесса массовой кристаллизации является то, что два важных параметра (размер кристаллов и пересыщение) устанавливаются независимо, как интегральный результат процесса. Они не связаны однозначно с мгновенными значениями температуры Т и концентрации спирта Ссп, на которые можно влиять. [c.49]

Главной особенностью графических расчетов кристаллизации с помощью квадратной диаграммы Енеке —Ле Шателье является то, что во всех областях линии кристаллизации представлены прямыми линиями. Обменная реакция, которая протекает в процессе кристаллизации в некоторых областях диаграммы взаимных систем, содержащих инконгруэнтные точки насыщения, не изменяет прямолинейности линий кристаллизации. Это объясняется тем, что в данном методе концентрации жидкой фазы выражаются в ионных процентах. При выражении состава системы в массовых процентах некоторые линии кристаллизации имеют перегибы при пересечении диагонали. Это заметно усложняет графические расчеты. [c.68]

Однако несмотря на свою распространенность, процесс кристаллизации веществ из растворов изучен сравнительно мало. Особенно это относится к массовой кристаллизации. Имеется целый ряд узловых вопросов, от решения которых зависит правильное понимание сути процесса я умение управлять им. На некоторые из Ш1Х и обращается внимание в данной статье. [c.3]

Рассмотрим особенности теоретического и реального процессов массовой фракционной кристаллизации бинарных расплавов, состоящих из компонентов с неограниченной взаимной растворимостью [c.140]

Кристаллизация как процесс используется давно и в самых различных отраслях промышленности. Тем не менее до недавнего времени она сравнительно редко привлекала внимание исследователей. И лишь в начале пятидесятых годов массовой кристаллизацией стали заниматься значительно больше. Особенно это относится к кристаллизации из растворов, составляюш,ей основу многих технологических операций. [c.9]

Сам термин массовая кристаллизация появился не случайно. Его введение связано с теми особенностями, которыми обладает процесс образования кристаллических осадков в промышленных условиях. К ним, в частности, относятся образование большого числа центров кристаллизации, рост кристаллов в условиях конкуренции, соударений и сложных концентрационных и температурных полей, перекристаллизация и т. п. Перечисленные особенности и всевозрастающая роль кристаллизации в химической технологии заставили решать проблему превращения этого процесса из искусства в науку. Для ее решения стали проводить исследования самого различного плана, связанные с производством различного рода удобрений, химических реактивов, ряда органических продуктов и других соединений. Новым стимулом к развитию исследований по кристаллизации послужило производство веществ особой чистоты в связи с использованием кристаллизационных методов очистки. [c.9]

Термин массовая кристаллизация появился сравнительно недавно [5, 71. Он был введен с целью подчеркнуть особенности одновременного образования и роста большого числа кристаллов. Выявление этих особенностей и их детальное исследование стало необходимым именно потому, что роль массовой кристаллизации в химической технологии стала выявляться все более и более четко. [c.14]

Конечная цель системного анализа на уровне отдельного химико-технологического процесса — построение функционального оператора (модуля химико-технологического процесса), который используется в дальнейшем для решения задач оптимизации, управления, проектирования процессов, а также для решения задач выс-щих ступеней иерархии химического производства. Необходимость применения системного подхода особенно остро стоит при анализе сложных ФХС, т. е. систем, для которых характерны многообразие явлений, совмещенность и взаимодействие явлений различной физико-химической природы. К таким системам можно отнести процессы массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы. [c.3]

Развиваемый в данной миографии системный подход к описанию сложных ФХС открывает путь к созданию Достаточно общего математического описания процессов массовой кристаллизации, учитывающего все основные особенности в тесной взаимосвязи. На этапе качественного анализа структуры ФХС (рассматривая смысловой и количественный аспекты анализа) сформулированы общие уравнения термогидромеханики полидисперсной смеси (уравнения сохранения массы, количества движения, энергии с учетом произвольной функции распределения частиц по размерам, фазовых переходов и поверхностной энергии частиц). Тем самым созданы предпосылки для последовательного и обоснованного учета наиболее существенных явлений и их описаний от первого до пятого уровней в общей иерархической структуре эффектов при построении функционального оператора полидисперсной ФХС произвольного вида. [c.4]

Книга состоит из четырех глав. В первой главе, посвященной качественному анализу структуры процесса массовой кристаллизации как сложной ФХС, вскрываются особенности данной ФХС как на языке смысловых, лингвистических построений, так и на языке точных математических формулировок, причем в последнем случае обсуждаются два подхода — феноменологический (детерминированный) и стохастический. На уровне детерминированного подхода формулируется обобщенная система уравнений термогидромеханики полидисперсной смеси с произвольной функцией распределения кристаллов по размерам с учетом роста, растворения, зародышеобразования, агрегации и дробления кристаллов. Особое внимание уделено описанию процесса вторичного зародышеобразования. На основе термодинамического подхода получены теоретические зависимости для структуры движущих сил вторичного зародышеобразования при бесконтактном и контактном зародышеобразовании. Стохастический подход представлен методом пространственного осреднения, развитого в последние годы в механике гетерогенных сред, а также методами фазового пространства и стохастических ансамблей для описания стохастических свойств процессов массовой кристаллизации. На основе метода пространственного осреднения получено уравнение типа Колмогорова— Фоккера — Планка с коэффициентом диффузии, учитываю- [c.5]

Пятый уровень иерархической структуры процесса массовой кристаллизации из растворов составляет совокупность явлений, которые определяют гидродинамическую обстановку в масштабе кристаллизатора. Исходным фактором, определяющим специфику эффектов пятого уровня иерархии, служат конструктивные особенности кристаллизатора КОКр (рис. 2). К последним можно отнести геометрические особенности кристаллизатора, тип перемешивающих и теплообменных устройств, расположение входных и выходных патрубков и т. п. Непосредственно конструктивными особенностями кристаллизатора определяются подвод внешней механической энергии ПВМЭ (дуга /), идущей на создание (дуга 4) механического перемешивания в системе МехП, и подвод (или отвод) тепловой энергии ПТЭ (дуга 3), связанный с конструктивными особенностями теплообменных устройств и режимом подачи теплоносителей. [c.11]

Кристаллизация иа охлаждаемых поверхностях. Особенность метода заключается в том, что т-ра разделяемой смеси постоянно немного превышает т-ру начала кристаллизации. Поэтому зарождение н рост кристаллов происходят не во всем объеме аппарата, как при массовой кристаллизации, а только на его охлаждаемых пов-стях. Различают кристаллизацию на неподвижных и подвижных повч тях и пленочную. [c.525]

Синтетические аметисты характеризуются повышенной плотностью ростовых дислокаций (р 10 см ) по сравнению с кристаллами, выращенными из растворов карбоната и гидроокиси натрия, а также интенсивными дофинейскими двойникованиями. Массовое зарождение дислокаций стимулируется выпаданием на поверхность затравки в начальный период роста твердых включений, чаще всего гидроксидов железа, переносимых конвекционными потоками раствора в камеру кристаллизации из шихтовой смеси. Поскольку синтез аметиста осуществляется нз сильно пересыщенных растворов (при температурных перепадах до 20 °С) на сравнительно медленно растущие затравочные пластины, в системе, особенно в длительных (свыше 40—50 сут) циклах кристаллизации, зарождаются спонтанно и переносятся на ростовые поверхности микроскопические кристаллы кварца. Часть из них, закономерно прирастая к деловым кристаллам, дает начало двойниковым вросткам, которые клинообразно, в виде тригональных пирамид, обращенных вершинами к затравке, разрастаются тангенциально по мере продвижения фронта роста г-грани. Дофинейское и бразильское двойникование пирамид и проявляется интенсивно при увеличении температуры кристаллизации независимо от наличия примесных фаз в кристаллизационной среде. В природных кристаллах аметиста двойники также пользуются большим распространением, и присутствие их в синтетических аметистах не только не снижает качество кристаллосырья, но и, наоборот, приближает его по морфологическим признакам к натуральным камням. [c.185]

В связи с этим приоритет отдан бесконтактным системам контроля, основанным на использовании законов излучения тел с учетом их оптических характеристик. Среди них важное место зантают всевозможные пирометры радиационные, основанные на взаимосвязи между температурой тела и общим потоком энергии, излучаемой этим телом в широком диапазоне длин волн яркостные, учитывающие зависимость яркости излучения тела от температуры в определенном диапазоне частот, и цветовые, основанные на измерении распределения энерпш внутри измеряемого участка спектра в зависимости от температуры. Использование пирометров обеспечивает малую инерционность системы контроля, оперативное управление и высокую точность ( 0,1 + 0,5°). Чувствительность такггх систем, однако, зависит от степени прозрачности окна кристаллизационной камеры, обеспечивающего вывод теплового излучения. В процессе кристаллизации оно может запыляться, что ведет к существенному падению чувствительности системы. Использование же термопар и пирометров в высокоинерционных системах вполне допустимо, поскольку тепловая инерция системы сглаживает температурные возмущения. Указанные датчики обеспечивают условия, при которых вся система не выходит из стационарного состояния. Техническое воплощение высокоинерционных систем не связано с особенными трудностями. Тем не менее, они требуют создания громоздких кристаллизационных установок, что целесообразно при выращивании крупных и особо крупных монокристаллов, или при массовом их производстве. [c.142]

Отличительной особенностью полимеров, как известпо, является их молекулярная неоднородность, т. е. наличие молекулярно-массового распределения, и в этом смысле даже чистый гомополимер представляет собой многокомпонентную систему. Если предположить, что кристаллизация протекает по внутримолекулярному механизму, то зависимость ее скорости от молекулярной массы должна, очевидно, оказывать сильное влияние на процесс образования [c.261]

Соотношения (14,2,3,4) и (14,2,3,5) не учитывают многих физико-химических явлений, сопутствующих протеканию массовой кристаллизации (в частности, влияния флуктуаций скорости роста кристаллов). Специально прокомментируем роль температуры в процессе массовой кристаллизации. При кристаллизации основными теплообменными факторами, влияющими на процесс, являются тетиюта (положительная) образова-ши решетки, отрицательная теплота сольвататщи и теплота, поступаюшая извне (через теплообменник). Первые два фактора, влияющие на кинетику роста частиц, действуют в противоположных направлениях и могут приводить как к тепловыделению при кристаллизации, так и к поглощению тепла, В промышленной практике часто используют изогидрическую кристаллизацию, при которой для создания необходимого пересыщения исходный насыщенный раствор охлаждают, т, е. влияют на пересыщение через функцию С (7) (см. рис. 14.2.2.2)), Эго особенно эффективно, когда растворимость кристаллов достаточно сильно зависит от тем- [c.336]

VII. 119. Размножение при столкновении в промышленных аппаратах для массовой кристаллизации. Результаты экспериментов по размножению кристаллов при столкновении были приведены в разделе ИХ. 28. Примечательной особенностью этих результатов является высокая скорость образования новых зародышей. Цифры, приведенные для MgSOi 7Н2О показывают, что при ДГ = 3° С на каждом кристалле, находящемся в перемешиваемом растворе, образуется около 10 новых зародышей в секунду. Есть основания полагать, что данное вещество не является исключительным в смысле размножения. [c.268]

Интересно отметить, что кристаллизующиеся в теплообменниках примеси, особенно вода, углекислота и бензол, не ухудшают теплопередачу, так как при этом, по-видимому, происходит ориентированный рост кристаллов (перпендикулярно теплопередающей поверхности). Образующиеся ребра обладают, конечно, более низкой теплопроводностью, но зато создают дополнительную поверхность теплообмена. Поэтому такая кристаллизация допустима до тех пор, пока сопротивление теплообменника не станет чрезмерно большим. Однако если примеси в теплообменнике конденсируются в жидкую фазу их попадание в зону теплообменника, где они вымерзают, приводит к ухудшению теплопередачи, а затем и к быстрой забивке теплообменника. Одним из способов устранения этого является применение вертикальных теплообменников, в которых сконденсировавшиеся примеси стекают навстречу потоку газа. В процессах разделения газовых смесей теплообмен происходит главным образом между двумя газами, причем между разделяемым газом и продуктами )азделения всегда существует значительная разность давлений. Лоэтому в секции высокого давления теплообменника непрерывного действия при допустимом сопротивлении массовая скорость может быть взята значительно выше, чем в секции низкого давления. [c.193]