周玉新，潘 琴，朱华娟，徐 谦，郭 嘉

(武汉工程大学化工与制药学院，绿色化工过程省部共建教育部重点实验室，湖北 武汉 430074)

0 引 言

结晶过程是生产纯净固体最有效的方法之一[1],而工业上生产季戊四醇的过程中，常因操作控制不当而影响到产品质量和产率，但在均匀适当的过饱和度环境下，若能提高结晶成长速度，则可以缩短结晶成长时间，减少设备投资，具有潜在的社会效益和经济效益.

已有实验结果证明，撞击流强烈的微观混合有利于制取超细纳米粉体[2].对于结晶过程，强烈的微观混合和压力波动可以创造适当均匀的过饱和度环境，制得粗大均匀的产品，同时还能提高结晶成长速度.为验证上述推测的合理性，并为撞击流应用于结晶过程奠定基础，分别在撞击流结晶器和流化床结晶器中对工业季戊四醇结晶进行了比较研究.

1 实验部分

1.1 理论原理

根据晶体生长扩散理论[3]，溶液的结晶分两步：

a. 溶质通过扩散从静止液层转移到晶体的表面.

b. 到达晶体表面的溶质长入晶面，使晶体增大，即表面结晶化反应过程.

动力学方程分别为：

(1)

(2)

式中：CM——结晶成长速度，kg/(m2.s)；C、Ci、C*——溶液主体浓度、界面浓度和饱和浓度；A-晶体的表面积；kd——扩散过程的传质系数，m/s；kr——表面反应速度系数，m/s；M——晶体质量，kg；t——时间，s.

根据式(1)和式(2),得到：

(3)

(4)

KG：结晶成长速度系数，m/s；(C-C*)：总推动力的总浓度差，即过饱和度.

式(3)的简化是以一级反应为前提的，而有些物质结晶的表面反应过程并不是一级反应[4].为便于比……