过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (5): 533-545.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223240CSTR: 32067.14.jproeng.223240
张建伟, 邹显泓, 董鑫*, 冯颖
Jianwei ZHANG, Xianhong ZOU, Xin DONG*, Ying FENG
摘要: 采用新型撞击流技术结合共沉淀法制备三水碳酸镁(MgCO3?3H2O)晶体,对MgCO3?3H2O制备的工艺条件及其结晶动力学进行了研究。实验以长径比为指标讨论了反应物浓度c、反应温度T、循环撞击流量Q和循环撞击时间t对MgCO3?3H2O晶体形貌及结构的影响。实验的最佳工况为:反应物浓度0.25 mol/L、反应温度50℃、循环撞击流量500 L/h、循环撞击时间50 min,在该工况下可得到长径比为20、晶体平均长度为57.3 μm的MgCO3?3H2O晶体。运用粒数衡算模型分析晶核粒数密度、生长速率以及成核速率。最佳工况下晶体成核速率为2.061×106 #/(mL?min)、生长速率为0.148 μm/min。得出了撞击流-共沉淀法反应体系下各因素的成核、生长动力学方程,确定了各因素对晶体生长影响的敏感系数i。各影响因素得到的敏感系数呈现的关系为iQ<iT<0<it<ic,循环撞击流量和反应温度可促进晶体生长。