反应沉淀法制备亚微米粒子的粒度分布模拟与实验验证.pdf

第55 卷 第9 期 化 工 学 报 VoI. 55 N9 2004 年9 月 JournaI of ChemicaI Industry and Engineering （China ） September 2004 。。。。。、 。 、 研究论文 反应沉淀法制备亚微米粒子的 、 。 、。。。。。 粒度分布模拟与实验验证 赵 瑾 张建文 沈志刚 陈建峰 许 明 （北京化工大学化学工程学院教育部超重力工程研究中心，北京 100029 ） 摘 要 采用基于粒数衡算方程及物料衡算方程的数值模拟方法模拟了包括反应、成核、生长及凝并的反应沉 淀制备亚微米粒子的过程，其中颗粒间的凝并过程采用分级模型来模拟，产物颗粒的粒度分布 （PSD ）由离散 化的粒数衡算方程求得. 以BaSO4 的反应沉淀体系作为研究体系，将实验测量数据与数值模拟结果进行对比， 验证了所构建的数学模型的正确性与适用性. 应用此模型进行分析，发现沉淀时间、产物过饱和度及凝并对粒 度及粒度分布有着显著的影响. 在此基础上，提出了反应沉淀法制备亚微米粒子过程中颗粒粒度及粒度分布的 控制方法. 关键词 反应沉淀 成核 生长 凝并 粒度分布 数值模拟 中图分类号 TO 026. 5 TO 031. 2 文献标识码 A 文章编号 0438 - 1157 （2004 ）09 - 1499 - 06 EXPERIMENTAL AND NUMERICAL SIMULATION OF PARTICLE SIZE DISTRIBUTION OF SUB-MICROMETER PARTICLES SYNTHESIZED BY REACTION PRECIPITATION ZHAO Jin，ZHANG Jianwen，SHEN Zhigang ，CHEN Jianfeng and XU Ming （Research Center of the Ministry of Education f or High Grawity Engineering and Technology ， College of Chemical Engineering ，Beij ing Uniwersity of Chemical Technology ，Beij ing 100029 ，China ） Abstract Based on popuIation baIance and mass baIance ，a numericaI simuIation modeI was deveIoped to predict particIe size distribution （PSD ）in reaction precipitation process. By impIementing the modeI ，the reaction precipitation process in a batch reactor incIuding reaction ，nucIeation ，growth and aggIomeration was simuIated ，in which agg