Охлаждение при кристаллизации

Подать заявку. Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. В работе исследовано регулировка параметров кристаллизации на кристаллизаторе-комбинаторе путем изменения последовательности валов. Выявлено что улучшилось консистенция маргарина, который удобен при раскатывании слоев теста. In this work, the adjustment of crystallization parameters on a crystallizer-combinator by changing the sequence of shafts is studied.

Поиск данных по Вашему запросу:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Лаба Материаловедение 3 Формирование структуры металла при кристаллизации
• Физическая химия
• Научный форум dxdy
• реферат Кристаллизация металлов и сплавов
• II. Молекулярная физика
• Кристаллизация. Решение проблем
• КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
• Какое количество теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении 1,5 кг цынка до температуры 20с?

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ АНТИФРИЗА - ПОЯВЛЕНИЕ ХЛОПЬЕВ В СИСТЕМЕ ОХЛАЖДЕНИЯ - ЧТО ДЕЛАТЬ?

Лаба Материаловедение 3 Формирование структуры металла при кристаллизации

Кристаллизация , переход вещества из газообразного парообразного , жидкого или твердого аморфного состояния в кристаллическое, а также из одного кристаллического состояния в другое рекристаллизация, или вторичная кристаллизация ; фазовый переход первого рода.

К ]: для простых веществ , для неорганических соединений 20 - 30, для органических соединений Рекристаллизация может протекать с выделением либо поглощением теплоты. В промышленности и лаб. Кристаллическая структура.

Кристаллы , а также для фракционного разделения смесей, выращивания монокристаллов и др. Физико-химические основы процесса. Условия, при которых возможна кристаллизация, определяются видом диаграммы состояния. Чтобы кристаллизация протекала с конечной скоростью, исходную фазу необходимо переохладить перегреть , пересытить кристаллизующимся веществом или внести во внеш. В переохлажденной перегретой либо пересыщенной фазе происходит зарождение новой фазы - образуются центры кристаллизация, которые превращаются в кристаллы и растут, как правило, изменяя форму, содержание примесей и дефектность.

Центры кристаллизация возникают гомогенно в объеме начальной фазы и гетерогенно на поверхностях посторонних твердых частиц первичное зародышеобразование , а также вблизи поверхности ранее сформировавшихся кристаллов новой фазы вторичное зародышеобразование. Общее число центров кристаллизация, возникших в единице объема раствора или расплава в 1 с, или суммарную интенсивность их первичного и вторичного образования, находят по формуле: где a - кинетический коэффициент первичного зародышеобразования, который рассматривают в рамках кинетической теории образования новой фазы; R - газовая постоянная.

Для измерения a, E aкт и I вт находят зависимость интенсивности образования центров кристаллизация от температуры, пересыщения и концентрации посторонних твердых частиц. Величина I и проходит через один или нескристаллизация максимумов рис. При росте кристаллов сначала кристаллизующееся вещество адсорбируется на поверхности сформировавшегося кристаллика, а затем встраивается в его кристаллическую решетку: при сильном переохлаждении равновероятно на любом участке поверхности нормальный рост , при слабом - слоями тангенциально на ступенях, образованных винтовыми дислокациями или двухмерными зародышами послойный рост.

Если переохлаждение ниже некоторого значения, называют пределом морфологической устойчивости, нормально растущий кристалл повторяет форму обычно округлую теплового либо концентрационного поля вокруг него, а послойно растущий кристалл имеет форму многогранника. При превышении указанного предела растут древовидные кристаллы дендриты.

Количественно рост кристаллов характеризуют линейной скоростью, равной скорости перемещения их поверхности в нормальном к ней направлении. Параметры b, n и E р находят, измеряя I эфф при разных температурах и пересыщениях раствора или переохлаждениях расплава. С увеличением переохлаждения I эфф проходит через максимум аналогично I m. Скорость роста может лимитироваться массо- и теплообменом кристаллов со средой соотв. Во внешнекинетическом режиме I эфф возрастает с повышением концентраций реагентов и катализаторов.

При высоких скоростях роста кристаллы приобретают значительное число неравновесных дефектов вакансий, дислокаций и др. При превышении предела морфологической устойчивости в объем кристаллов попадают трехмерные включения среды, замурованные между ветвями дендритов окклюзия. Состав кристаллов из-за окклюзии приближается к составу среды тем больше, чем выше I эфф.

При своем росте кристаллы захватывают любую присутствующую в среде примесь, причем концентрация захваченной примеси зависит от скорости роста. Если кристаллизация происходит в растворе и кристаллы после завершения роста продолжают контактировать со средой, то неравновесно захваченная примесь выбрасывается из кристаллов в среду, а их структура совершенствуется структурная перекристаллизация.

Одновременно в перемешиваемой среде при столкновениях кристаллов друг с другом и со стенками кристаллизатора возникают дополнительные структурные дефекты. Поэтому в системе постепенно устанавливается стационарная дефектность кристаллов, которая зависит от интенсивности перемешивания. В наиб. Мелкие кристаллы более растворимы, чем крупные, поэтому при убывающем пересыщении наступает момент, когда среда, оставаясь пересыщенной относительно последних, становитcя Рис.

Функция распределения кристаллов по размерам обычным r и наиб. С этого момента начинаются их растворение и рост крупных кристаллов освальдoво созревание , в результате чего средний размер кристаллов возрастает, а их число уменьшается. Одновременно в перемешиваемой среде кристаллы раскалываются при соударениях и через некоторое время приобретают стационарную дисперсность, определяемую интенсивностью механического воздействия.

Эта функция часто имеет колоколообразный вид рис. Если среднее квадратичное отклонение размера кристаллов от среднего не превышает половины, последнего, упомянутая функция наз. Изменение функции f r,t при кристаллизация описывается уравнением: где a - коэффициент флуктуации скорости роста кристаллов; D к и v к - соотв.

В периоды индукции и увеличения скорости кристаллизация в системе преобладают зарождение и рост кристаллов, в период уменьшения скорости - их рост, агрегация и раскалывание и далее - освальдово созревание и структурная перекристаллизация. Период индукции сокращается под влиянием факторов, которые ускоряют зародышеобразование и рост кристаллов.

Так, при охлаждении расплавов этот период с повышением интенсивности охлаждения сначала уменьшается, а затем Рис. Типичное изменение скорости периодической кристаллизации: t - время процесса; t - длительность периода индукции; A - момент появления новой фазы; В - начало стадии структурной перeкристаллизации и освальдова созревания возрастает из-за экстремальной зависимости скоростей зарождения и роста кристаллов от переохлаждения; если темп охлаждения достаточно велик, расплав твердеет, оставаясь аморфным см.

Стеклообразное состояние. Для сокращения периода индукции в систему добавляют кристаллы продукта затравку , которые растут, что приводит к увеличению скорости кристаллизация В результате выделения при росте кристаллов теплоты кристаллизация снижается переохлаждение и замедляется зародышеобразование. При малых переохлаждениях пересыщениях зародыши вообще не возникают, и затравка, введенная в систему в виде единичных кристаллов, может вырасти в монокристалл, а в виде порошка - в так называемый монодисперсный продукт с узкой функцией f r, t.

Ленточный кристаллизатор: 1 лента; 2 приводные барабаны; 3 питающий бункер; 4 охлаждающее устройство; 5 отвержденный продукт тонким слоем подается на движущуюся металлическую ленту, на которой он охлаждается до полного затвердевания. В вальцевом аппарате рис. В дисковых аппаратах отверждение продуктов происходит на поверхности охлаждаемых изнутри вращающихся дисков. Вальцевый кристаллизатор: 1 барабан; 2 ванна; 3 нож; 4 труба для подачи хладагента; 5 форсунка; 6 расплав; 7 отвержденный продукт.

При приготовлении гранулировании продуктов расплав диспергируют непосредственно в поток хладагента газообразного, в основном воздуха производство аммиачной селитры, карбамида и др. Раствор, охлаждаемый водяной рубашкой или воздухом который нагнетают вентилятором через внутреннюю полость барабана , поступает с одного его конца, а суспензия отводится с другого.

Кристаллизатор с псевдоожиженмым слоем: I насос: 2 теплообмeнник: 3 циркуляционная труба; 4 кристаллорастворитель. В ряде cлучаев кристаллизация растворов осуществляют непосредственным смешением их с жидкими, газообразными и испаряющимися хладагентами в смесительных, барботажных, распылительных и др. Если растворимость вещества мало изменяется с изменением температуры напр. По конструкции выпарные кристаллизаторы в значительной степени напоминают выпарные аппараты и могут иметь внутреннюю или выносную рис.

В таком кристаллизаторе исходный и циркулирующий растворы, проходя через камеру, нагреваются до температуры кипения. Образовавшаяся парожидкостная смесь поступает в сепаратор, где пар отделяется от раствора. Кристаллы, осаждающиеся в сепараторе, вместе с маточной жидкостью направляются в специальный аппарат, в котором отделяются от нее и выводятся в виде концентрированной суспензии; Рис. Выпарной кристаллита гор: 1 выносная греющая камера: 2 сепаратор: 3 циркуляционная труба; 4 отделитель кристаллов.

Вакуум-кристаллизатор: 1 - сепаратор: 2 - циркуляционная труба: 3 барометрическая труба; 4 гидрозатвор осветленный маточник возвращается в камеру. Система уравнений материального и теплового балансов, уравнения 2 , а также уравнения, связывающие размеры и скорость роста кристаллов с их формой, дефектностью и содержанием примесей, - основа моделирования и расчета массовой кристаллизация и выбора оптимальных условий ее реализации.

Массовую кристаллизация осуществляют периодически или непрерывно. При периодической кристаллизации охлаждают расплав или насыщенный раствор пар , испаряют растворитель, добавляют высаливающие агенты см.

При непрерывной кристаллизация в кристаллизатор вводят потоки расплава, пересыщенного раствора либо реагентов и непрерывно отводят кристаллический продукт. При пeриодич.

При непрерывной кристаллизации функция f r,t в сопоставимых условиях перемешивания шире, чем при периодическая кристаллизация, что объясняется разбросом времен пребывания кристаллов в кристаллизаторах непрерывного действия. Чтобы сузить эту функцию, режим кристаллизации приближают к режиму идеального вытеснения, чтобы расширить - к режиму идеального перемешивания см. Структура потоков. При малом пересыщении системы непрерывная кристаллизация устойчива к флуктуациям внеш.

В хим. Кристаллизацию из расплавов используют главным образом для отверждения расплавленных веществ и, кроме того, для их фракционного разделения и выращивания монокристаллов. Отверждение веществ в виде отливок блоков осуществляют в специальных формах.

В малотоннажных производствах напр. Для получения продуктов в виде тонких пластинок или чешуек используют непрерывно действующие ленточные, вальцевые и дисковые кристаллизаторы, где отверждение происходит значительно интенсивнее, чем в формах. В ленточном кристаллизаторе рис. Вещества, растворимость которых сильно зависит от температуры напр.

В малотоннажных производствах применяют емкостные кристаллизаторы периодического действия, снабженные охлаждаемыми рубашками. В таких аппаратах раствор охлаждают при непрерывном перемешивании по определенной программе. В крупнотоннажных производствах используют, как правило, скребковые, шнековые, дисковые, барабанные и роторные кристаллизаторы непрерывного действия.

Скребковые аппараты обычно состоят из нескристаллизация последовательно соединенных трубчатых секций, в каждой из которых имеется вал со скребками и которые снабжены общей или индивидуальными охлаждающими рубашками.

При вращении вала скребки очищают внутр. В шнековых кристаллизаторах раствор перемешивают и перемещают с помощью сплошных или ленточных шнеков. Дисковые кристаллизаторы снабжены неподвижными либо вращающимися дисками. В первом случае рис. Во втором случае вал с дисками размещен внутри корыта или горизонтального цилиндрического сосуда; кристаллы снимаются с поверхности дисков неподвижными скребками. Вязкие растворы например, жирных кислот часто охлаждают в роторных кристаллизаторах - цилиндрических аппаратах, внутри которых с большой скоростью вращается ротор с ножами.

Последние под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверхности кристаллизатора, очищая ее от осевших кристаллов. Раствор обычно подастся в аппарат под избыточным давлением. Для увеличения времени пребывания в кристаллизаторе раствора и большего его переохлаждения последовательно соединяют несколько аппаратов.

При использовании скребковых, шнековых, роторных и иногда дисковых кристаллизаторов часто образуются мелкие кристаллы 0,,15 мм , что приводит к увеличению слеживаемости и адсорбционного загрязнения продукта, а также ухудшает его фильтруемость. Поэтому для укрупнения кристаллов продукта после упомянутых аппаратов устанавливают так называемые кристаллорастворители, в которых концентрированная суспензия выдерживается при медленном охлаждении, что приводит к росту кристаллов до мм.

Для получения крупнокристаллических однородных продуктов часто применяют кристаллизаторы с псевдоожиженным слоем рис. Исходный раствор вместе с циркулирующим осветленным маточником подается насосом в теплообменник, где в результате охлаждения раствор пересыщается и поступает по циркуляционной трубе в нижнюю часть кристаллорастворителя, в котором кристаллы поддерживаются во взвешенном состоянии восходящим потоком раствора.

Кристаллизация происходит в основном на готовых центрах кристаллизации, при этом крупные кристаллы осаждаются на дно аппарата, откуда удаляются в виде сгущенной суспензии.

Осветленный маточник разделяется на две части: одна отводится из верхней части аппарата, другая подается на рециркуляцию. При одновременном охлаждении и выпаривании растворителя кристаллизация осуществляют в вакуум-кристаллизаторах периодического или непрерывного действия, с принудительной либо естественной циркуляцией раствора.

Раствор охлаждается вследствие адиабатического испарения части растворителя при создании в таком аппарате определенного разрежения. В кристаллизаторе с естественной циркуляцией рис. Образовавшиеся пары проходят через сепаратор и поступают в барометрический конденсатор. Пересыщенный раствор и выделившиеся кристаллы движутся вниз по барометрической трубе, откуда кристаллы вместе с частью маточной жидкости выводятся в гидрозатвор.

Физическая химия

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 17 августа , печатный экземпляр отправим 21 августа. Автор : Нгуен Куанг Хань. Научный руководитель : Белов Владимир Дмитриевич. Нгуен К. Казань, декабрь г.

Научный форум dxdy

Предложено получать семиводный динатрийфосфат по циркуляционной безупарочной энергосберегающей технологии [2, 3]. При рецикле маточного раствора на стадию приготовления нейтрализующей содовой суспензии в нейтрализованном растворе постепенно происходит накопление примесей, и концентрация их растет. Одновременно повышается и доля примесей в выделяемых кристаллах семиводного динатрийфосфата до значений превышающих допустимый уровень примесей в двухзамещенном фосфате натрия, используемом в пищевой, и фармацевтической промышленности [3, 4]. Для оптимизации технологического режима получения семиводного динатрийфосфата необходимо получить данные по межфазному распределению примесей при выделении из раствора кристаллов двухзамещенной соли. Получение, отсутствующих в литературе, сведений по распределению примесей в равновесных маточных растворах и кристаллах семиводного динатрийфосфата выпадающего из раствора. Исходные растворы готовили нейтрализацией термической фосфорной кислоты [5], суспензией соды в маточном растворе фосфата натрия до значения рН 8,3. По достижении конечной температуры охлаждения суспензию выпавших кристаллов выдерживали при конечной температуре в течение 1 часа и разделяли фильтрацией.

реферат Кристаллизация металлов и сплавов

Раздел молекулярной физики, который изучает передачу энергии, закономерности превращения одних видов энергии в другие. В отличие от молекулярно-кинетической теории, в термодинамике не учитывается внутреннее строение веществ и микропараметры. Это совокупность тел, которые обмениваются энергией в форме работы или теплоты друг с другом или с окружающей средой. Например, вода в чайнике остывает, происходит обмен теплотой воды с чайником и чайника с окружающей средой. Цилиндр с газом под поршнем: поршень выполняет работу, в результате чего, газ получает энергию, и изменяются его макропараметры.

II. Молекулярная физика

Графитизация graphitization — процесс образования графита в железоуглеродистых, никелевых, кобальтовых сплавах и др. Графитизация может иметь место в металлических сплавах, в которых углерод содержится в виде нестойких карбидов химических соединений углерода с металлами. Общая информация: При повышенных температурах карбид может полностью заменяться графитом. Скорость графитизации увеличивается с повышением температуры. Ускоряют графитизацию предварительной закалкой, деформацией, облучением.

Кристаллизация. Решение проблем

Любое вещество может находиться в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком, газообразном. Возможен переход из одного состояния в другое, если новое состояние в новых условиях является более устойчивым, обладает меньшим запасом энергии. Процесс кристаллизации. Кристаллизация металлов. Кристаллизация стали. Строение металлического слитка. Условия получения мелкозернистой структуры.

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

Похоже погорячился с одобрением. Последний раз редактировалось Rusit Допустим у нас есть калориметр с водой при градусов и кусками льда с температурой градусов.

Какое количество теплоты выделится при кристаллизации и охлаждении 1,5 кг цынка до температуры 20с?

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 187. Испарение и конденсация. Насыщенный пар и его свойства

При охлаждении 40 кг жидкого олова, взятого при температуре плавления К, выделилось 4,62 МДж теплоты. Определить конечную температуру этого олова после охлаждения. Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий. Или ее можно использовать одну, только когда вещество не переходит, в другие состояние? Или она вовсе используется только для жидкости? Объясняю по порядку.

При переходе из жидкого состояния в твердое образуется кристаллическая решетка, возникают кристаллы. Такой процесс называется кристаллизацией. Чем объясняется существование при одних температурах жидкого, а при других температурах твердого состояния и почему превращение происходит при строго определенных температурах? В природе все самопроизвольно протекающие превращения, а следовательно, кристаллизация и плавление обусловлены тем, что новое состояние в новых условиях является энергетически более устойчивым, обладает меньшим запасом энергии. Поясним примером.

При переходе из жидкого состояния в твердое образуется кристаллическая решетка, возникают кристаллы. Такой процесс называется кристаллизацией. Чем объясняется существование при одних температурах жидкого, а при других температурах твердого состояния и почему превращение происходит при строго определенных температурах?