奧克托今結(jié)晶過(guò)程模擬.pdf

1、結(jié)晶作為一種固液分離技術(shù)，廣泛應(yīng)用于化工等生產(chǎn)領(lǐng)域。溶質(zhì)分子從液相傳遞到固相的析出過(guò)程，一般采用成核和生長(zhǎng)速率進(jìn)行表征，相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)是結(jié)晶器設(shè)計(jì)和操作的重要依據(jù)。這些參數(shù)的獲得，有賴(lài)于相關(guān)數(shù)學(xué)模型的建立。然而，結(jié)晶模型因其傳質(zhì)機(jī)理的異常復(fù)雜性，與其它的分離操作理論相比，研究進(jìn)展還較為緩慢，制約了結(jié)晶技術(shù)在工業(yè)實(shí)踐上的進(jìn)一步應(yīng)用。本文在結(jié)晶理論研究的基礎(chǔ)上，對(duì)HMX的溶析結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上實(shí)驗(yàn)開(kāi)展了間歇結(jié)晶過(guò)

2、程的動(dòng)力學(xué)模擬，其中包括結(jié)晶熱力學(xué)、結(jié)晶動(dòng)力學(xué)、結(jié)晶過(guò)程模擬三個(gè)方面的研究。
　　采用動(dòng)態(tài)激光監(jiān)測(cè)技術(shù)測(cè)定了293.15 K到313.15 K之間HMX在丙酮-水二元溶劑體系中的溶解度。HMX在丙酮-水二元溶劑中的溶解度是溫度和溶劑比例的函數(shù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Apelblat經(jīng)驗(yàn)方程和(CNIBS)/Redlich-Kister方程進(jìn)行關(guān)聯(lián)，擬合結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。所測(cè)定的溶解度數(shù)據(jù)與關(guān)聯(lián)模型可以作為基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù)和模型在HMX溶

3、析結(jié)晶生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用。
　　通過(guò)計(jì)算HMX溶析結(jié)晶過(guò)程的固液表面張力、表面熵因子，初步推斷晶體呈螺旋位錯(cuò)生長(zhǎng)模式生長(zhǎng)。在粒數(shù)衡算方程基礎(chǔ)上采用分級(jí)法對(duì)HMX結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按最小二乘法進(jìn)行多元線(xiàn)性回歸得到了HMX的成核速率和生長(zhǎng)速率方程，為過(guò)程模擬和工藝放大提供了可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
　　依據(jù)粒數(shù)衡算原理，結(jié)合結(jié)晶動(dòng)力學(xué)方程、質(zhì)量衡算方程建立了HMX溶析結(jié)晶過(guò)程數(shù)學(xué)模型，并通過(guò) Ronge-Kutta-