Массовая кристаллизация из растворов и газовой фазы

Исходя из предпосылок гл. 1, получим систему уравнений, описывающую процесс массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы в локальной точке объема аппарата [1]:

1) уравнение сохранения массы несущей фазы:

2) уравнение сохранения массы компонента.

3) уравнение баланса числа частиц: а) с учетом роста и истирания кристаллов несущей фазой (бесконтактного зародышеобразования).

б) с учетом роста, вторичного зародышеобразования, агрегации кристаллов

в; с учетом пульсации скорости фазового перехода.

4) уравнение изменения числа зародышей: а) с учетом вторичного бесконтактного зародышеобразования.

б) с учетом контактного вторичного зародышеобразования.

5) уравнение движения несущей фазы.

• 6) уравнение движения частиц размером (объемом) г:
  • а) с учетом пульсаций по потоку

б) с учетом бесконтактного зародышеобразования.

в) с учетом контактного зародышеобразования

rj с учетом агрегации при столкновении кристаллов.

7) уравнение притока тепла к несущей фазе.

8) уравнение притока тепла к частицам размера г: а) с учетом пульсаций по потоку.

б) с учетом бесконтактного вторичного зародышеобразования z) с учетом контактного зародышеобразования

г) с учетом агрегации и роста кристаллов.

• 9) уравнение притока тепла к поверхности раздела фаз:
  • а) с учетом бесконтактного вторичного зародышеобразования

б) с учетом контактного зародышеобразования.

в) с учетом агрегации при столкновении.

где.

Скорость зародышеобразования (гомогенного, гетерогенного) представляется в виде

Скорость роста кристалла.

Скорость бесконтактного зародышеобразования от единичного кристалла размера (объема) г

Скорость бесконтактного зародышеобразования от всей массы кристаллов.

Скорость возникновения зародышей при столкновении фракции кристаллов размеров (объемов) г— ц, р.

Тогда полная скорость вторичного контактного зародышеобразования представляется в виде.

Константа агрегации представляется в виде

Константа, характеризующая вероятность упругого столкновения, представляется соотношением.

Для замыкания системы уравнений (2.1) — (2.28) необходимо знать кинетические коэффициенты L", L", L₆" L_K3, L_aP, L_CT, коэффициенты молекулярной и турбулентной диффузии D, Z)", коэффициенты теплопроводности X, и теплоотдачи р, ^"2. энергии взаимодействия и_сЬ, и_т, и_е1, и,. Часть коэффициентов обычно определяется из априорных представлений о механизме явлений, другая часть — из эксперимента.

В настоящем разделе на основе синтеза функционального оператора (2.1) — (2.28) процесса массовой кристаллизации получим как частные случаи уравнения моделей кристаллизаторов различных конструкций.