Периодическая массовая кристаллизация

Рис. 3.2. Периодическая массовая кристаллизация в емкостном аппарате с — схема процесса б — изменение температуры смеси в — изменение количества кристаллической и жидкой фаз

Изложенные представления отражают лишь основные эффекты, влияющие на процесс периодической массовой кристаллизации из растворов. Дополнительные эффекты, например измельчение и агломерация частиц, неполное перемешивание объема, изменение температуры суспензии вследствие выделяющейся теплоты кристаллизации и т. д., в значительной степени усложняют анализ процесса. [c.165]

Периодическая массовая кристаллизация [c.337]

Уравнения для описания периодической массовой кристаллизации получаются из соотношений (14.2.3.4), [c.337]

Разработаны математические модели управления хаотическими колебаниями с обратной связью и без нее в непрерывного процессе массовой кристаллизации двухосновного фосфита свинца с химической реакцией. Дискретная математическая модель такого процесса прогнозирует как периодические, так и хаотические колебания. Показано, что основные уравнения можно преобразованиями привести к уравнениям логистического типа. Расчеты показали, что отображения 1-го порядка этих уравнений имеют дырчатую область в окрестности неподвижной неустойчивой точки (цикла первого периода) при хаотических колебаниях. Поэтому был модифицирован алгоритм OGY для стабилизации двух других неустойчивых неподвижных точек отображения 2-го порядка преобразованных уравнений (т.е. стабилизирован цикл периода 2). [c.31]

Массовая кристаллизация. Метод состоит в одновременном получении большого кол-ва кристаллов во всем объеме аппарата. В пром-сти реализовано неск. вариантов массовой кристаллизации, к-рую осуществляют в периодически или непрерывно действующих аппаратах емкостных, снабженных наружными охлаждающими рубашками либо внутр. змеевиками н часто перемешивающими устройствами трубчатых, скребковых, дисковых, шнековых и др. Из-за отсутствия методики расчета параметр а, при массовой кристаллизации находят экспериментально. [c.524]

Рис. 6.4. Схема изогидрической массовой кристаллизации в периодическом режиме

В книге обобщены результаты проведенных авторами исследований фазовых переходов в дисперсных системах, на основе которых установлен новый механизм укрупнения частиц дисперсной фазы за счет переконденсации, обусловленный различным влиянием размера частиц на линейную скорость их роста и растворения (испарения) в условиях периодического колебания температуры и концентрации дисперсионной среды. Показано, что этот механизм имеет место в дисперсных системах с разным агрегатным состоянием вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды при ограниченной растворимости (упругости пара) вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде, периодическом колебании температуры и концентрации дисперсионной среды, полидисперсности частиц. Приведены примеры практического применения колебательного механизма переконденсации в различных условиях существования и развития дисперсных систем при массовой кристаллизации веществ из растворов, при твердении минеральных вяжущих веществ, при гидротермальной обработке адсорбентов и катализаторов, в аэрозолях и др. [c.2]

Установленная связь между теплообменом и кристаллизацией позволяет выразить в математической форме все абсолютные и относительные величины массовой кристаллизации через количество выпаренной воды, а изменение этих величин во времени — через кинетику теплообмена. На рис. 4, 5 приведены экспериментальные данные (точки) процесса массовой кристаллизации сахарозы в промышленном вакуум-кристаллизаторе периодического действия [2331, а также теоретические (сплошные линии), рассчитанные по выведенным нами уравнениям связи между теплообменом и кристаллизацией. Как видно из рисунков, совпадение экспериментальных и теоретических данных вполне удовлетворительное, что является критерием истинности установленной связи [238]. [c.48]

Рис. 4. Сопоставление теоретических (сплошные линии) и экспериментальных (точки) данных процесса массовой кристаллизации сахарозы из раствора в промышленном вакуум-кристаллизаторе периодического действия (по данным [233]) в функции количества выпаренной воды

Мы разработали способ массовой кристаллизации веществ из растворов, также основанный на явлении рекристаллизации. Сущность его заключается в следующем. При изогидрическом способе массовой кристаллизации вещества из растворов суспензия подвергается плавному охлаждению. В предложенном способе суспензия подвергается периодическому колебанию температуры при одновременном снижении средней температуры суспензии. Причем перио- [c.189]

Следует отметить, что процесс образования кристаллической фазы на охлаждаемых поверхностях нестационарный, поэтому чаще всего он осуществляется в периодическом режиме. Однако в ряде случаев удается организовать полунепрерывный или даже непрерывный процесс. По сравнению с массовой кристаллизацией в рассматриваемом процессе не требуется разделения кристаллизата методом фильтрации, что является его большим достоинством. Однако при кристаллизации на охлаждаемых поверхностях обычно наблюдается значительный захват маточника кристаллической фазой, что, естественно, снижает эффективность разделения. Поэтому для достижения высокой степени очистки веществ от примесей часто производят многоступенчатую перекристаллизацию. [c.152]

Методика периодической кристаллизации позволяет получать экспериментальные результаты в условиях, достаточно приближенных к реальным процессам массовой кристаллизации. Начальное пересыщение раствора не должно быть слишком значительным, чтобы не происходило образование новых зародышей даже в начале процесса. Методическая трудность здесь состоит в идентификации среднего значения пересыщения, к величине которого следует относить полученную скорость роста кристаллов. [c.181]

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]

Следовательно, при стационарном режиме кристаллизации в присутствии примеси возможен эффект, связанный с накоплением этой примеси перед фронтом роста, что ведет к срыву стабильных условий кристаллизации. Система может войти в автоколебательный режим с образованием зон, содержащих избыточные компоненты и примеси (рис. 22). При таком режиме скорость роста периодически меняется, и при превышении ее критического значения происходит массовый захват примеси. Таким образом, эффект концентрационного переохлаждения можно приписать как бы внутренним причинам, характерным для конкретной системы кристаллизации. Существуют, однако, и внешние причины, обусловленные [c.36]

Процесс массовой фракционной кристаллизации чаще всего периодический и осуществляется обычно следующим образом. Исходная смесь в расплавленном виде подается, в кристаллизатор, где охлаждается до определенной температуры, при которой происходит зарождение и рост кристаллов. Далее следует определенная выдержка, после чего кристаллизат (суспензия, состоящая из кристаллов и маточной жидкости) выгружается из аппарата и подвергается разделению на твердую и жидкую фазы. [c.139]

В настоящем разделе на основе синтеза функционального оператора процесса массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы получим как частные случаи уравнения моделей кристаллизаторов различных конструкций. Подробный анализ конструкций кристаллизаторов приводится в работах [1—9]. Для того чтобы не описывать математическую модель каждого кристаллизатора в отдельности, рассмотрим ряд попыток классификации промышленных кристаллизаторов. Они выполняются по-разному в зависимости от поставленной задачи. Особого внимания заслуживает классификация, данная в работе [4], которая охватывает конструкции, наиболее широко используемые в мировой практике промышленной кристаллизации из растворов. Все типы кристаллизаторов классифицировались по следующим признакам- по способу создания пересыщения (охладительные, вакуум-кристаллизаторы, выиарные и т.д.), по способу организации процесса (периодические и непрерывные), по виду циркуляции рабочего потока (с циркулирующей суспензией или с циркулирующим раствором). В отличие от работы [4] в работе [1] объединены вакуум-кристаллизаторы и охладительные кристаллизаторы в одну группу и дарю название аппараты для изогидрической кристаллизации , поскольку выделение кристаллов в них осуществляется охлаждением горячих концентрированных растворов при постоянстве растворителя. В дальнейшем была предложена классификация кристаллизаторов на базе моделей движений жидкой и твердой фаз [10]. В соответствии с такой классификацией рассматриваются четыре типа кристаллизаторов [11] кристаллизатор с перемешиванием суспензии и отбором смешанного продукта (MSMPR) кристаллизатор с перемешиванием суспензии и отбором классифицированного продукта (MS PR) кристаллизатор с классификацией суспензии и отбором классифицированного продукта ( SPR) аппараты периодического действия. В данной работе будем придерживаться этой последней классификации. [c.155]

Изучение в лабораторных условиях закономерностей процесса массовой кристаллизации при периодическом режиме его проведения обладает рядом недостатков. Основной из них состоит в том, что в процессе периодической кристаллизации наблюдается изменение условий роста кристаллов в результате понижения температуры раствора. Это значительно усложняет анализ результатов экспериментальных исследовании. В этой связи процесс непрерывной кристаллизации предпочтительнее. Основные взаимосвязи при непрерывной массовой кристаллизации отражает формальная структурная схема (рис. 2.3). В стационарных условиях в аппарате устанавливается некоторая температура ta, которой соответствует равновесная концентрация по целевому компоненту с. Пересыщение П в кристаллизаторе непрерывного действия, создается за счет подачи исходной смеси. Величина П влияет на скорость роста ц 1) и зародыще-образования /, при этом с увеличением П их значения возрастают. Существует обратная связь, заключающаяся в том, что при образовании кристаллических зародышей и за счет роста кристаллов пересыщение П уменьшается. При установившемся режиме величина П остается постоянной, а / и г)(/), в сочетании с гидродинамической обстановкой в аппарате, формируют численную плотность распределения кристаллов по размерам. При работе кристаллизатора полного перемешивания в установившемся режиме концентрация целевого компонента См в жидкости, покидающей аппарат, равна концентрации в объеме аппарата с, то есть См = с. Скорость линейного роста кристаллов, зависящую от П и /, можно представить уравнением (1.75). Затравочные кристаллы в аппарат не подаются. Численная плотность распределения кристаллов по их размерам /(/) определяется уравнением (1.88). [c.83]

Изучены [78] закономерности массовой кристаллизации тиамидбромида из водно-этанольного раствора в аппарате периодического действия и в каскаде аппаратов емкостного типа исследован [86] процесс выделения монохлоруксусной кислоты из реакционной смеси. [c.96]

Для осуществления массовой кристаллизации при непосредственном контакте разделяемой смеси с жидким хладоагентом часто применяют емкостные аппараты, снабженные турбинными или лопастными мешалками [57, 142—145]. Такие аппараты обычно работают в периодическом режиме. В аппарат заливают расплав при температуре несколько выше температуры ликвидуса и при непрерывном перемешивании постепенно вводят хладоагент до достижения заданной температуры смеси. При перемешивании жидкий хладоагент (или кристаллизующаяся смесь) диспергируется и равномерно распределяется по объему. Продолжительность охлаждения обычно составляет 1 —10 мпп, что в 10—100 раз меньше, чем при кристаллизации в емкостных аппаратах с отподом тсплл через сгепку. Для игделеиия кристаллической фазы от маточника и хладоагента, применяют фильтры или центрифуги. Чтобы повысить степени очистки, кристаллы после фильтрации, дополнительно промывают подогретым хладоагентом. [c.124]

При математическом описании непрерьшного процесса массовой кристаллизации решаются три задачи. Г лавная (и наиболее простая) — определение характеристик стационарного режима. В отшчие от периодической Бфисталлизации, когда стационарные уравнения процесса не позволяют найти решение, сейчас вырождения уравнений нет, поскольку стационарное значение пересыщения не равно нулю. Однако после получения стационарного решения возникает вторая задача — будет ли найдешюе решение устойчивым. Хорошо известно [31, 32], что это не всегда так. Наконец, третья задача — описание нестационарного процесса кристаллизации и как переходного к стационарному, и как нестационарного, когда стационарное решение неустойчиво. [c.345]

Массовая кристаллизация как процесс широко распространена в самых различных областях промышленности С ней связана химическая технология получения многих кристаллических продуктов. Особенности массовой кристаллизации во многом определяют аппаратурное оформление технологии получения веществ. Она играет существенную роль как метод очистки от примесей и т. д. Несмотря на очевидную важность изучения особенностей массовой кристаллизации и присущих е11 закономерностей, пока ей уделяется мало внимания. На русском языке за последние 50—60 лет опубликовано всего несколько монографий, в которых рассмотрены отдельные вопросы теории и практики этого процесса. Большинство исследований из опубликованных в периодической печати носит эмшгрический характер. Наоборот, основы теории разрабатываются пока слабо. Характерно, что исследования часто носвяп аются отдельным сторонам кристаллизации, рассматриваемым в отрыве от остальных. Это снижает ценность указанных работ. [c.3]

Вакуумная кристаллизация все шире применяется в массовом производстве таких продуктов, как сульфат аммония, хлорид калия и т. п., заменяя в некоторых случаях выпаривание и дистилляцию. При этом улучшаются качество получаемого продукта и экономические показатели. Кристаллизация производилась в основном в аппаратах периодического действия с поверхностным охлаждением (с внутренними или наружными охлаждающими рубашками). С увеличением масштабрв производства стали применять аппараты непрерывного действия с использованием автоматизации, в которых [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология