Кристаллизация понижением давления в малотоннажных производствах

• Автор: Зайнутдинов, Эдгар Агзамович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 144 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАСТВОРОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ.

1.1. Анализ способов кристаллизации и свойств растворов.

1.2. Кинетика зародышеобразования и роста кристаллов

1.3. Аппаратурное оформление процесса кристаллизации химических препаратов в условиях вакуума.
ВЫВОДЫ.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАСТВОРОВ, ПРОТЕКАЮЩЕГО ПРИ ПОНИЖЕНИИ ДАВЛЕНИЯ

2.1. Физическая картина процесса

2.2. Формализация процесса кристаллизации химических препаратов.

2.3. Математическое описание процесса кристаллизации растворов
2.3.1. Тспломассоперенос в паровой фазе при кристаллизации растворов понижением давления
2.3.2. Тепломассопсрснос в жидкой фазе при кристаллизации растворов понижением давления
2.4. Алгоритм расчета процесса кристаллизации, протекающего
при понижении дааления
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ,
ПРОТЕКАЮЩЕГО ПРИ ПОНИЖЕНИИ ДАВЛЕНИЯ
3.1. Установка для исследования процесса
кристаллизации.
3.2. Методика проведения эксперимента
3.3. Построение конечноразностных схем
3.4. Результаты математического моделирования и экспериментальных исследований кристаллизации, протекающей при понижении давления.
ГЛАВА 4. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАСТВОРОВ, ПРОТЕКАЮЩЕЙ ПРИ ПОНИЖЕНИИ ДАВЛЕНИЯ.
4.1. Анализ процесса кристаллизации гексаметилентетрамина.
4.1.1. Анализ технологической схемы производства гексаметилентетрамина.
4.1.2. Экспериментальные исследования процесса кристаллизации гексамегилентетрамина.
4.2. Усовершенствование технологической схемы производства гексаметилентетрамина.
4.3. Инженерная методика расчета аппаратурного оформления процесса кристаллизации, протекающего при понижении давления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Внедрение методики расчета способа кристаллизации понижением давления среды и усовершенствование технологической схемы процесса на ГУП «Таггехмедфарм» и КПХФО «Татхимфармпрепараты» позволило интенсифицировать процесс кристаллизации фармацевтических продуктов, повысить их качество, сократить непроизводственные затраты, улучшить санитарно-гигиенические условия труда. Ожидаемый годовой эффект от внедрения результатов исследований составит 7 тысяч рублей. Апробация работы. Основные научные положения, результаты исследований докладывались на: Международных конференциях «Состояние и перспективы вакуумной техники», Казань, г. Холод и пищевые производства», Санкт-Петербург, г. Математические методы в химии и химической технологии», Новомосковск, г. Производство, наука и образование», Казань, г. Математические методы в технике и технологиях», Великий Новгород, г. Методы кибернетики химико-технологических процессов», Казань, г. Химико-лесной комплекс - научное и кадровое обеспечение в XXI веке проблемы и решения», Красноярск, г. Казанского государственного технологического университета - г. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ. Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. В первой главе приводится анализ современного состояния теории и техник» по процессу кристаллизации. Во второй главе представлено математическое описание процесса тепломассопереноса в парогазовой и жидкой фазах при кристаллизации понижением давления среды. В третьей главе изложены результаты математического моделирования и экспериментальных исследований процесса Кристаллизации, а также проверки на адекватность полученной модели реальному процессу. Четвертая глава посвящена исследованиям технологии кристаллизации химических препаратов и промышленной реализации исследованного способа. В приложениях приведены данные по статистической обработке результатов экспериментальных исследований, акты внедрения, расчет экономической эффективности кристаллизации понижением давления. На всех этапах выполнения работы в качестве научного консультанта принимал участие к. В.А. Лашков. Глава 1. В данной главе рассматриваются способы и методы осуществления процесса кристаллизации и перспективные направления их развития, теоретические основы данного процесса, а так же существующие конструкции наиболее распространенных в малотоннажной промышленности аппаратов. Для осуществления процесса кристаллизации раствора необходимо создать пересыщение. На диаграмме растворимости (рис. Изогидричсскую кристаллизацию, протекающую при охлаждении горячих растворов, можно изобразить линией АС, которая пересекает кривую растворимости в точке В, характеризующей насыщенное состояние раствора при температуре ^ . Изменение концентрации исходного ненасыщенного раствора при изотермической кристаллизации (наиболее соответствующей изобарной) изобразится линией АЕС, которая показывает, что с повышением концентрации раствора, соответственно возрастает и его температура кипения. Приведенное изображение процесса кристаллизации является условным, и точки б и С характеризуют лишь общее пересыщение раствора, которое может быть получено при удалении части растворителя или при охлаждении раствора. Рис. Графическая иллюстрация методов кристаллизации. При этом раствор охлаждается за счет адиабатного испарения части растворителя. Этот способ особенно эффективен для солей, растворимость которых сравнительно плавно уменьшаема с понижением температуры например для KCl, (Nli^SO. FeS-7H и др. Способ создания пересыщения оказывает значение на производительность процесса и его экономическую эффективность ,5]. Изогидрический и изотермический методы предполагают высокие энергозатраты, связанные с продолжительностью стадий нагрева или охлаждения. Аппараты этого типа кристаллизации подвержены инкрустации, не обеспечивают должной экологической чистоты процесса [,,,,9,0], в связи с низкой рентабельностью на внедрение технологий по улавливанию ценных паров растворителей в малотоннажных производствах химических препаратов [4,3]. Кристаллизация понижением давления среды имеет более широкие перспективы развития, так как лишена недостатков предыдущих методов.