结晶过程的普遍规律_苏氨酸结晶过程研究.pdf

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天津大学 硕士学位论文 L-苏氨酸结晶过程研究 姓名:张金龙 申请学位级别:硕士 专业:化学工程 指导教师:王静康 20031201中文摘要 苏氨酸为人体必需的八种氨基酸之一,在食品、医药和饲料行业具有极其重 要的作用。目前,国内药用产品存在着质量问题,如结晶产品粒度小、晶形差等 问题。在参阅大量文献的基础二,本文对苏氨酸结晶过程进行了系统研究。 采用本实验室结晶工艺生产的苏氨酸晶体,通过一射线单晶衍射确定了其 晶体结构。应用分子设计软件中的模型和模型预测了苏氨酸晶 体的形态,并考察了母液中杂质、有机溶剂乙醇、丙酮、丙二醇对苏氨酸晶 体晶习的影响。 结晶热力学决定了结晶过程的最大收率及结晶方案的选取。本文采用激光法 实验测定了苏氨酸在纯水中的溶解度及介稳区,研究了降温速率、温度和搅拌速 率对介稳区宽度的影响,根据实验的观察及理论分析得到苏氨酸蒸发结晶过程中 的汽液平衡关系。 结晶动力学中成核和生长速率的相对大小影响产品的粒度分布,是结晶操作 和结品器殳计放火的基础。根据苏氨酸结晶工艺要求,采用间歇动态法对苏氨酸 蒸发结晶动力学进行了研究,回归得到了苏氨酸在水溶液中的成核速率和生睦速 率方程,并分析了各操作参数结晶温度、搅拌速率对结晶成核速率和生长速 率的影响。 在对苏氨酸结晶热力学和动力学研究的基础上,对苏氨酸真空蒸发玲却耦合 结晶过程进行了实验优化,考察了各操作参数投加晶种,搅拌速率,消晶水, 蒸发速率,降温速率等对结晶过程或最终产品粒度分布和晶体质量的影响,开 发出了蒸发冷却耦合结晶工艺,并确定了最优的结晶工艺操作参数。按照优化后 的工艺条件生产得到的苏氨酸晶体产品主粒度达到.,..值为. %,产品纯度

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