Axial Dispersion of Crystals in a Fluidized Crtstallizer

結晶是一種相當有效率和省能源的操作﹐故其在化工製程上廣泛地被運用。因流體化床形式之結晶槽比攪拌混合形式的結晶槽可更有效地控制成核速率﹐故對於產品需符合較大粒徑或單一大小之要求時﹐流體化床結晶槽經常被採用。當飽和液體在流體化床結晶槽中向上流動時﹐晶體的成長使其過飽和度降低﹐因此過飽和度沿著向上的方向遞減。所以﹐靠近流體化床底部的晶體長的比頂部快﹐這種現象會導致晶體大小隨著流體化床位置高度而有所改變。在流體化床結晶槽中晶體大小是床位置高度的函數時﹐則孔隙度與床位置高度的關係也會存在。孔隙度隨床位置高度變化的關係決定了結晶槽的尺寸﹐進而會影響整個製程的成本。另晶體的大小分佈會受到粒子擴散的影響﹐許多文獻指出﹐因粒子受到軸向擴散的影響﹐在流體化床中並不會形成理想分級化﹐亦即不同大小之晶體會有部分混合的現象﹐此現象對流體化結晶槽之整體表現影響甚鉅﹐目前仍未有一有效的描述方式。個人將以不同大小粒子間在軸相存在之擴散係數(axial dispersion coefficient)之關係﹐對此系統詳加描述﹐提出一合理之粒子擴散模式﹐來進行晶體在流體化床中受到軸向擴散影響之探討。本計畫的研究目的是要模擬在批式操作下的流體化床結晶槽﹐提出一個數學的理論模式來描述在批式流體化床結晶槽中晶體大小和床孔隙度與床位置高度及操作時間的關係。此外﹐將進行實驗藉由分層的流體化床結晶槽所得之實驗數據﹐來驗證理論模式的可行性。預計本計畫的研究結果可提供設計批式流體化床結晶槽一些有用的資料﹐並可對流體化床結晶槽中複雜的結晶行為有更進一步的認識。

Project ID:PB9408-4070
External Project ID:NSC94-2214-E182-005