一种预测晶体在吸湿作用下的聚结率和聚结强度的方法技术

本发明专利技术公开一种预测晶体在毛细冷凝吸湿作用下的聚结率和聚结强度的方法。基于离散元方法模拟晶体粒子堆积过程，预测考虑晶体形状和粒度分布特征的晶体粒子群的随机接触状态；测定晶体粒子聚结的最小晶桥直径、晶体粒子与水的接触角、晶体粒子的毛细冷凝点和潮解点；设定吸湿环境循环湿度，测定单次循环总吸湿量；根据Kelvin公式、接触角、单次循环总吸湿量、晶体粒子群随机接触状态，计算两个晶体之间单次循环的吸湿量，根据晶体溶解度进而得到两个晶体之间单次循环的晶桥生成量，结合最小晶桥尺寸，预测晶体粒子群随时间和湿度循环过程聚结率和聚结强度变化情况。实验数据快速易得，将数月的聚结研究缩短至几天内完成，并提高预测准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种预测晶体在吸湿作用下的聚结率和聚结强度的方法
本专利技术属于模拟分析
，特别是涉及一种预测晶体在吸湿作用下的聚结率和聚结强度的方法。也可应用于极性及非极性液体对晶体产生聚结作用的研究当中。
技术介绍
在结晶领域，晶体更倾向于被制备成单颗、分散状态的产品，以具备良好的流动性和稳定性。这样的晶体产品往往具有明显的商业竞争力。然而，在晶体后处理过程(运输、存储和干燥)中，聚结现象极易发生，成为产品质量的主要障碍，对盐、糖、药晶体的生产效益均造成严重损失。晶体聚结问题的普遍性和危害性困扰着众多生产领域。有效预测晶体聚结问题，有助于促进清洁生产，提高最终产品的整体质量，显著提高工业效益。晶体粒子聚结通常是由于晶体表面吸附液体所导致，如存储和运输过程中高环境湿度引起的吸湿现象，干燥过程中晶体表面的母液或润洗液残留等等。在实际生产中，多数晶体粒子聚结通常有水的介入，这是由于晶体粒子多可以与水发生作用，因此吸收水分或后处理过程的水分残留导致的聚结现象非常普遍。由此可见，聚结始于吸湿，吸湿过程为晶体表面提供了一定量水，随后发生一系列的固液作用，从而形成聚结(GhorabM.K.,etal.F本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预测晶体在吸湿作用下的聚结率和聚结强度的方法，其特征在于：(1)基于离散元方法(DEM,discrete element method)模拟晶体粒子堆积过程，预测考虑了晶体形状和粒度分布特征的晶体粒子群的随机接触状态；(2)测定晶体粒子聚结的最小晶桥直径；(3)测定晶体粒子与水的接触角；(4)测定晶体粒子的毛细冷凝点和潮解点；(5)设定吸湿环境的循环湿度，测定单次循环的总吸湿量；(6)根据Kelvin公式、接触角、单次循环的总吸湿量、晶体粒子群的随机接触状态，计算两个晶体之间的单次循环的吸湿量，根据晶体溶解度进而得到两个晶体之间的单次循环的晶桥生成量，结合最小晶桥尺寸，预测晶体粒子群随...

【技术特征摘要】
1.一种预测晶体在吸湿作用下的聚结率和聚结强度的方法，其特征在于：(1)基于离散元方法(DEM,discreteelementmethod)模拟晶体粒子堆积过程，预测考虑了晶体形状和粒度分布特征的晶体粒子群的随机接触状态；(2)测定晶体粒子聚结的最小晶桥直径；(3)测定晶体粒子与水的接触角；(4)测定晶体粒子的毛细冷凝点和潮解点；(5)设定吸湿环境的循环湿度，测定单次循环的总吸湿量；(6)根据Kelvin公式、接触角、单次循环的总吸湿量、晶体粒子群的随机接触状态，计算两个晶体之间的单次循环的吸湿量，根据晶体溶解度进而得到两个晶体之间的单次循环的晶桥生成量，结合最小晶桥尺寸，预测晶体粒子群随时间和湿度循环过程的聚结率和聚结强度的变化情况。2.如权利要求1所述的方法，其特征是在步骤(1)中，利用粒度粒形分析仪对实际晶体的粒度分布和形貌特征进行分析，对粒度分布进行分段简化处理，对形貌特征采用长径比、球形度的特征进行简化处理，便于离散元模型的参数输入和后期处理；随后利用离散元方法模拟该粒度、形状特征的晶体粒子群的随机堆积接触情况。3.如权利要求1所述的方法，其特征是在步骤(2)中，利用统计方法，在足够量的晶体聚结显微镜图像中测定晶桥直径，最小值即为最小晶桥直径；或利用机械力学方法测定晶桥强度，测定最小晶桥强度对应的晶桥直径即为最小晶桥直径。4.如权利要求1所述的方法，其特征是在步骤(3)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚俊波，陈明洋，雷亚伟，朱明河，侯宝红，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12