ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальное изучение кинетики кристаллизации из "Массообменные процессы химической технологии" Соотношения, получаемые при анализе массовой кристаллизации, содержат кинетические данные о зародышеобразовании и росте кристаллов, которые при проведении практических рас четов должны быть известны в явном виде. Как правило, теоретические методы определения этих кинетических параметров оказываются недостаточно надежными для использования при расчете промышленных аппаратов. Предпочтительными в настоящее время считаются кинетические данные, получаемые экспериментальными методами. [c.180] Наиболее распространены три основных метода экспериментального определения кинетических характеристик процесса кристаллизации 1) изучение роста единичного кристалла 2) исследование периодического процесса кристаллизации монодисперсной начальной массы затравочных кристаллов 3) измерение фракционного состава кристаллов, получаемых в непрерывном процессе. Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки. [c.180] В условиях работы промышленных аппаратов кристаллы чаще всего находятся в массе жидкого раствора во взвешенном состоянии. Схема экспери.ментальной установки для изучения скорости роста кристаллов в таких условиях приведена на рис. 3.12. В вертикальную трубу помещается монофракционная навеска ясходны.х кристаллов. Усредненная скорость роста кристаллов определяется взвешиванием навески через определенные про.межутки времени от начала опыта. Иной, технически более простой способ состоит в непрерывном измерении концентрации раствора и последующем дифференцировании получаемой зависимости С(т ), что дает возможность с помощью материального баланса вычислить Х(П). [c.181] 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] Непосредственное измерение числа зародышей, образующихся в массе пересыщенного раствора ввиду их малого размера (порядка 2-10- м), представляет существенные трудности. Могут быть использованы лишь косвенные методы, основанные на наблюдениях и подсчете не самих зародышей, а выросших из них кристаллов достаточно крупных размеров, которые можно наблюдать в оптический микроскоп. [c.181] Соотношение (3.52) используется для одновременного нахождения постоянной скорости линейного роста кристаллов к и числа зародышей по, образующихся в единице объема раствора. [c.182] В тех случаях, когда экспериментальные данные не приводят к линейной зависимости в координатах inn — г, предположение о постоянстве скорости роста кристаллов не соответствует действительности. [c.182] С точностью до постоянной интегрирования С. [c.183] Зависимость (3.53) удовлетворительно описывает распределение реальных полидисперсных кристаллических продуктов за исключением диапазона размеров частиц вблизи их нулевого размера, поскольку при положительных Ь величина что лишено физического смысла. Следовательно, степенная зависимость типа X = аг может считаться формальной аппроксимацией, удовлетворяющей опытным данным в области не слишком малых размеров кристаллов. Значение константы С может быть определено по любой паре величин (п, г) на кривой, полученной по данным фракционного анализа. [c.183] Еще одну форму кинетического соотношения для скорости роста можно представить в виде полинома X = Яо(1 + 1Г+ + a2r +. ..), который формально обладает значительной общностью, но содержит несколько аппроксимационных параметров, подлежащих определению из экспериментальных данных, что затруднительно. [c.183] Распределение кристаллов по размерам получается в результате интегрирования уравнения (3.54) с граничным условием п г=0 = По. [c.183] Дополнительные трудности на пути использования метода непрерывной кристаллизации, помимо отмеченных при малых г, состоят в не всегда удовлетворительной точности классификации малых частиц по их размерам. [c.184] Вернуться к основной статье