成果信息

利用计算流体力学、结晶学、化学反应工程学等多学科方法，从微观和宏观混合的机理出发，数值模拟和仿真结晶反应器内的流动、传递和结晶反应过程，指导结晶反应器的设计、优化和操作调控。研究了典型结晶体系的反应－结晶成核动力学，建立了成核动力学模型和二次结晶模型，得到包含反应－成核－生长结晶全过程的整体数学模型。针对实验室烧瓶内合成的纳微米颗粒性能（如粒径分布、颗粒结构等）与工厂大设备内产品通常有很大差别，研究了如何调控反应器的流体力学和传递特性，如搅拌构型参数（搅拌桨形状和安装位置等）和操作参数（流体性质、搅拌转速、加料时间和位置等），以实现纳微米颗粒材料的规模化制备和工业放大。国内化工和医药行业中的结晶过程多是不连续方式，造成产品稳定性差（晶型差异、粒度分度范围宽、不同批次产品外观和色泽差别大）。为了提高产品的稳定性和节能，急需开发自动化控制程度高的连续结晶新工艺。我们利用在结晶器的设计、放大和优化的独特技术和经验，建立了连续结晶工艺。在企业提供的生产数据基础上，利用化工设备设计的基本方法、结晶动力学原理，对连续结晶工艺当中相关过程进行建模，给出了结晶工艺中各股物料流量、浓度（包括悬浮液总浓度、液相浓度和晶体浓度）、水分蒸发量等优化的工艺操作参数。)

背景介绍

待添加)

应用前景

应用领域：化工、冶金、石化、生化、制药。直接应用于生产，已在大型化工企业应用。可以改造现有工业结晶器和工艺、实现技术提升，也可以为新工艺设计新型高效反应结晶器。能够实现结晶生长动力学和粒度分布的可调控。利用宏观和微观混合，强化多相混合、分散、传递和反应，设计新型结晶器内部结构，调控二次结晶过程，获得较理想的晶体粒径分布，提高原料利用率和产品收率、改善产品质量。)