结晶分离方法硕士学位论文.doc

宁夏大学硕士学位论文分类号： 单位代码：10749密 级： 学 号：12013130485宁夏大学专业学位论文中文论文题目：结晶分离方法英文论文题目：Crystallization separation method学 位 申 请 人： 马 飞 龙 指导教师： 谭 斌 副研究员 合作指导教师： 胡 奇 林 副教授 申请学位类别： 专业领域名称： 研究方向： 煤基催化剂合成 所在学院： 化学化工学院 论 文 完 成 日 期：1独 创 性 声 明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得宁夏大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名： 时间： 年 月 日关于论文使用授权的说明本人完全了解宁夏大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意宁夏大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名： 时间： 年 月 日导师签名： 时间： 年 月 日宁夏大学硕士学位论文 摘 要摘 要 本文通过对结晶分离方法的种类、原理、过程、影响因素及其二次结晶的分析和理解，最后提出了结晶分离方法中在二次成核的自我观点，即尝试在二次成核过程中，通过所加晶种的位置来提高结晶速率。 关键词：结晶，二次成核，成核速率，分步结晶III宁夏大学硕士学位论文 AbstractAbstractBased on the types of crystallization separation methods, principles, processes, influencing factors and secondary crystallization analysis and understanding, the final crystallization separation method proposed in the secondary nucleation of self-view that tries to secondary nucleation process by the position of the seed crystal added to increase the crystallization rate. Key words：Crystallization, secondary nucleation, nucleation rate, fractional crystallizati宁夏大学硕士学位论文 目 录目 录第一章 引 言11.1、概述11.2、国内外现状11.3、前景展望1第二章 过饱和溶液21.1过饱和溶液的性质21.2制备方法21.3极限过饱和度的测定2第三章 成核42.1成核速率及其影响因素42.2二次成核4第四章 晶体生长53.1晶体生长机理53.2晶体生长速率的影响因素5第五章 结晶的分离74.1原理74.2分步结晶7第六章 结晶分离的自我认识9参考文献10附 录12致 谢13作者简介14宁夏大学硕士学位论文 第一章 引 言第一章 引 言1.1、概述 结晶作为分离手段在化工中的应用日益受到人们的重视,尤其是对有机混合物系的分离、提纯。原因在于,与常规的分离方法(吸收、精馏、萃取等)及一些新型的分离技术(超临界萃取、吸附分离、色谱分离、膜分离等)相比,具有节能，低温操作，适用于特种物系，可分离出高纯度产品等优点。但是结晶分离一般过程速率不高，对于共熔点型物系，产品收率受共熔点组成所限等缺点。1.2、国内外现状结晶分离技术近年来发展很快,传统结晶法进一步得到发展与完善,新型结晶技术也正在工业上得到应用或推广。随着国际化工市场的竞争日趋激烈,要求化工产品的质量不断提高而成本则不断降低,因此,人们在研究开发新的结晶技术过程中更加重视结晶方法的选择、新型结晶器的开发及结晶工艺的设计。1.3、前景展望 近年来,研究者们除进一步完善传统结晶方法外,仍在不断探索新的结晶方法,如将冲击喷射结晶法应用到药粒制备工艺中,物理场辅助的磁结晶法的研究等。另外,还有人研究了在结晶釜中加入结晶调节剂等添加剂以改善晶体性能、提高产品纯度的结晶方法。分离有机同系物，有机同分异构体的降膜结晶法，除去杂质的加压结晶法新出现的超临界流体（SCF）结晶技术、溶析结晶技术、声结晶技术和膜结晶技术展示了显著的优点。8宁夏大学硕士学位论文 第二章 过饱和溶液第二章 过饱和溶液1.1过饱和溶液的性质 1.1.1相组成性质 严格地讲，要制备理想的均相物系是不可能的。最细小的不溶性粒子杂质的存在本身，并不排斥可用于均相物系的方程式来描述过饱和溶液的性质。首先，如果杂质浓度很小，则它们在成核过程中不起重要的作用。第二没有任何根据认为，在过饱和溶液中一定有结晶物质本身的粒子。因此，经过一定程度精制的过饱和溶液，可以也应当看作是均相的。 1.1.2结构性质关于过饱和镕液结构的问题，是极其复杂的。至到现在对稳定溶液的结构还不十分明确。过饱和溶液与不饱和溶液在本性与性质上的区别是： 在从一种状态到另一种状态的转变点附近性质温度曲线上出现折点。它的存在可作为断定稳定的和不稳定的溶液不仅在浓度方面而且在结构方面都不同。1.2制备方法 1.2.1等温法蒸发脱除溶剂使溶液转到过饱和状态的最简单的方法是，适合制取溶解度系数较低的氯化钠型物质的过饱和溶液；由于盐在混合溶剂中的溶解度很低，向溶液中加入盐析剂，通过盐析作用可以生成过饱和溶液。 1.2.2多温法 多温法是基于物质的溶解度与温度的关系。溶液的冷却逐渐地导致溶液中的物质含量超过平衡含量(溶解度)。因而形成过饱和。用多温法形成过饱和，通常用于具有较高的溶解度温度系数的化合物。1.3极限过饱和度的测定 第一极限过饱和度：在一定条件下，接近于第一极限值的过饱和度可采用托弗宾和克拉斯诺硅的方法测定。第二极限过冷度或过饱和度，原则上可以用点滴法求得。它的实质是，将溶液或熔体喷洒在油中，观察所得液滴的结晶。宁夏大学硕士学位论文 第三章 成 核 第三章 成核2.1成核速率及其影响因素2.1.1成核速率直接研究方法：统计出在一定时刻单位体积内的新相粒子数。根据粒子数目的数据。画出付Nf(t)曲线，并按此曲线用图解法求得成核速率。测定成核速率的另一个方法是统计结晶出来的溶液滴数。旺涅古特制定的方法即以此为基础。2.1.2影响因素成核与溶液过饱和度或过冷度关系紧密，结晶中心产生的速率还决定于温度、结晶的流体动力条件、各种不同的机械作用、电场与磁场等等。2.2二次成核 在有转为固相的物质的晶体存在下的成核称为二次成核。二次成核是一种多相成核，在二次成核过程中结晶中心的出现，在许多情况下原则上与一般的均相成核没有区别，经常是在有大量晶体存在下进行的连续结晶过程中发生二次成核。因此，二次成核机理很可能与过饱和度很小时进行的过程有关。图34 在品体表面附近的溶液内层内杂质浓度变化的示意图宁夏大学硕士学位论文 第四章 晶体生长第四章 晶体生长3.1晶体生长机理晶体生长的主要阶段是：结晶物质从气体或溶液本体内向晶体表面扩散，结晶物质在表面上吸附，最简单的粒子沿表面移动。最后它们以某种方式嵌入晶格。 单核生长机理：在晶面上先出现一个晶核，这个晶核一面长大一面把整个晶面单层地覆盖起来。然后，再次生成晶核，再以新的单层覆盖晶面。3.2晶体生长速率的影响因素3.2.1温度影响晶体生长速率的员重要参数之一是温度。在其他所有条件相同时，生长速率应随温度的提高而加快。但实际上，温度的提高并不经常造成这样的结果。其原因在于不仅粒子的扩散速度和相界面上的过程速度与温度有关，而且许多其他的数值和特性也与温度有关。3.2.2搅拌强度 影响生长速卒的重要参数之一，是液相的搅拌强度、液体相对于固体粒子表面的运动速度。在温度恒定和溶液过饱和度不变的情况下，生长速度盯能随搅拌器转数或晶体旋转频率的变化而发生很大的变化。L(M)的关系特性以草图示于图3-1 图3-2 晶体生长速率与它在溶液中的旋转频率的关系从图中看到，开始时生长速率随晶体转数的增大而迅速加快。然后，dldw减小，并逐渐变为零。当达到某一极限转速时，l即不再与w有关。3.2.3杂质 杂质是使晶面发生变化，这种变化是由于杂质对各个晶面生长的影响不同而造成的。杂质的影响并不限于生长速率的变化，它对晶体的结构也有影响。不仅晶面发生变化，而且嵌入性也发生变化。 3.2.4晶体粒度晶体生长速率与生长中的粒子本身的粒度有很大的关系。即线生长速率随晶体检度的增大而减小。3.2.5过饱和度过饱和度或过冷度对决定晶体生长速率有着决定性的作用。晶体生长速率，通常随过饱和度或过冷度的增大而加快。宁夏大学硕士学位论文 第五章 晶体的分离第五章 结晶的分离4.1原理 结晶法可以用于金属、各种盐类、石油化工产品和其他物质的分解。不同的熔化温度或溶解度以及杂质在相间的分布规律性是结晶分离的基础。组分分离的结晶法还建立在物化分析原理上，特别是建立在从熔体或从溶液里生成结晶过程中液相和固相组成的不同。从溶液中分离结晶的情况下，溶剂起第三组分的作用。一方面它是介质，另一方面它能够作为溶剂化作用物。溶剂化合物在一定程度上也可以看做是单独的物质。图4-1和图4-2分别是简单再结晶和分级重结晶图示：图4-1简单再结晶图解图4-2分级重结晶图4.2分步结晶分步结晶法既可用来分离需要利用的组分，也可用来除去杂质。在前一情况下我们可能碰到在原始产品中多种组分含量较大，而后者最常研究的问题是从主要物质中除去微量杂质。同时它们在物质分离时进行独立组分的结晶。它们当中每个组分可以生成自身的晶体，而原始物质则是组分的混合物。逆流分步结晶就是分步结晶的一种，如图4-1所示：图4-3 从溶液中逆流结晶阶段流宁夏大学硕士学位论文 第六章 结晶分离的自我认识第六章 结晶分离的自我认识结晶过程其实也是一个化学变化，因为新的化学键正在生成，所以很多时候结晶的过程并非是想象中那样，到了一定温度就会结晶；还有一种情况，就是高分子化合物的结晶过程很复杂，可能某一段结晶了而另一部分却不能结晶；为了获得理想的晶体，就需要加入晶种；晶种可以是需要结晶的化合物本身，也可以不是该化合物；晶种可以与该化合物的晶体类型相同，也可以不同。为了快速获得晶态均匀稳定，含量较大的晶体，我本人认为，可能通过改变加入晶种的量和位置来改变成晶速率和量，并通过改变温度和压力观察成晶情况。具体加入位置的改变，本人认为可以在成晶器底部和周围可以制作一层固定晶种的玻璃丝网，然后加入晶种，按照成晶步骤，观察晶体生成情况，最后改变晶体的位置以及量，并且调节温度压力，观察成晶情况。1515宁夏大学硕士学位论文 参考文献参考文献1 平氵尺泉氏,久保田德昭氏.晶析J.化学工学(日), 2012 65(1): 2837.2 Matson D W, Fulton J L, Petersen R C, et al. Rapid Expansion of Supercritical Fluid Solutions: Solute Formation of Powders,Thin Films, and FibersJ. Ind. Eng. Chem. Res., 2009, 26(11): 22982306.3 Debenedetti P G.Homogeneous Nucleation in Supercritical Fluids J. AIChE Journal,2011, 36 (12) : 12891298.4 陈兴权,赵天生,李永昕,等.快速膨胀超临界溶液法制备A-细辛醚微细颗粒的研究J.化学工程, 2011, 29 (2): 1214.5 陈鸿雁,蔡建国,邓修,等.超临界流体溶液快速膨胀法制备灰黄霉素微细颗粒J.化工学报, 2011, 52 (1): 5660.6 Mishima K,Matsuyama K,Tanabe D,et al.Microencapsulation of Proteins by Rapid Expansion of Supercritical Solution with a Non-solventJ.AIChE Journal,2013,46(4):857865.7 Gallagher P M, Coffey M P, Krukonis V J,et al. Supercritical Fluid Science and TechnologyC. ACS Symp. Series 406, Wash-ngton D C: ACS, 2013. 334336 .8 Werling J O, Debenedetti P G. Numerical Modeling of Mass Transfer in the Supercritical Antisolvent Process: Miscible Cond-I tionsJ. J. Supercritical Fluids, 2012, 18 (1): 1124.9 Serge R Bitemo,洪镭,刘昆,等.超临界连续GAS过程制备对苯二酚超细颗粒J.华东理工大学学报(自然科学版),2011, 27(4): 338340.10 Shekunov B Yu, Baldyga J, York P. Particle fromby Mixingwith Supercritical Antisolvent at High Reynolds NumbersJ. Chemical Engineering Science, 2013,56:24212433.11 Chattopadhyay P, Gupta R B. Supercritical CO2-Based Production of Fullerene NanoparticlesJ. Ind. Eng. Chem. Res., 2010, 39 (7): 22812289.12 Reverchon E, Porta G Della, Falivene M G. Process Parameters and Morphology in Amoxicillin Micro and Submicro Particles Gen-eration by Supercritical Antisolvetn PrecipitationJ. J. Supercrit-ical Fluids, 2010, 17 (3): 239248.13 Sarkari M, Darrat I, Knutson B L. Generation of Microparticles Using CO2and CO2-Philic Antisolvents J. AIChE Journal,2000, 46 (9): 18501859.14 Thiering R, Dehghani F, Dillow A, et al. Solvent Effects on the Controlled Dense Gas Precipitation of Model ProteinsJ. J. ChemTechnol Biotechnol, 2000,75: 4253.15潘见,朱剑中.物质成分的超临界流体结晶分离方法P.CN:1220906, 1999-6-30.16合肥工大首创萃取结晶组合分离工艺N.科技日报,2013-01-04(1).17 Ukai K et al1Wang J K ed1Proceedings of International Symposium on Industrial Crystallization,Beijing:Academic Press,1998:6518 Tung HH et al1Wang J K ed1Proceedings of International Sympo-sium on Industrial Crystallization,Beijing:Academic Press,2009:13819 Li Lin1JSouth China University of Technology,2009;22(3):5020 Onoe K,Hoshi A et al1Wang J K ed1Proceedings of Interational Symposium on Industrial Crystallization1Bejing:Academic Press,2008:12421 Li Yalan et al1Wang J K ed1Proceedings of Interational Symposium on Industrial Crystallization,Beijing:Academic Press,2008:12922 Zhang Shibin et al1Wang J K ed1Proceedings of International Sym-posium on Industrial Crystallization,Beijing:Academic Press,2013:375宁夏大学硕士学位论文 附 录附 录宁夏大学硕士学位论文 致 谢致 谢宁夏大学硕士学位论文 作者简介作者简介 一、个人基本情况 包括：姓名、年龄（出生年月）、性别、籍贯、民族、最高学历、政治面貌、毕业学校、专业等。 一般来说，介绍个人基本情况越详细越好，但也不要像写作文似的写上一大堆，而要有条理地逐条罗列，一个内容用一两个关键词简明扼要地概括说明一下就够了1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究 4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究 6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现 9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统 10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究 12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发 13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制 14. 基于单片机的自动找平控制系统研究 15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发 16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发 17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现 18. 一种基于单片机的轴快流CO,2激光器的手持控制面板的研制 19. 基于双单片机冲床数控系统的研究 20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制 21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制 22. 基于单片机的软起动器的研究和设计 23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 24. 基于单片机的机电产品控制系统开发 25. 基于PIC单片机的智能手机充电器 26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究 27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制 29. 基于微型光谱仪的单片机系统 30. 单片机系统软件构件开发的技术研究 31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用 34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制 35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制 36. 基于单片机的数字磁通门传感器 37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究 38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究 39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制 40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪 41. 基于单片机的电机运动控制系统设计 42. Pico专用单片机核的可测性设计研究 43. 基于MCS-51单片机的热量计 44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站 45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究 46. 基于单片机的轮轨力检测 47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现 48. 基于单片机的电液伺服控制系统 49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制 50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究 51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究 52. 单片机控制的后备式方波UPS 53. 提升高职学生单片机应用能力的探究 54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究 55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究 56. 基于单片机的多通道数据采集系统 57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制 58. 基于单片机的红外测油仪的研究 59. 96系列单片机仿真器研究与设计 60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造 61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制 63. 基于单片机的气体测漏仪的研究 64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器 65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究 66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计 67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计 68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统 69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统 70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究 71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践 72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现 73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统 74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究 75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统 76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用 78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究 80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发 81. 基于Cygnal单片机的C/OS-的研究82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究 83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现 84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究 85. 基于单片机-免疫计数器自动换样功能的研究与实现 86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现 87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统 88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现 89. 单片机监测系统在挤压机上的应用 90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用 91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用 93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发 94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计 96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发 97. 锅炉的单片机控制系统 98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计 99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制 100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现 101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计 102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制 104. 基于ADC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计 106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究 107. 单片机实现的寻呼机编码器 108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究 109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究 111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制 112. PIC单片机在空调中的应用 113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究 项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！