gCRYSTAL应用案例——工业结晶装置故障排除

问题：
总容量为200m3的大型工业级结晶工艺流程，包含了两个串联的结晶器，现行工艺有很大的循环流量和较差的混合度。
结晶器中的流体力学特性与晶体的成核、生长及破碎之间有显著影响，故需要在模型中考虑两者的相互作用。
希望获得详细的结晶体颗粒粒径分布，并改造工艺以降低物料循环流量。

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研究：
采用gPROMS-CFD耦合建模方法，同时考虑结晶器的流体力学特性和结晶现象。
CFD模型中将整个结晶器分为多个子区域，每个子区域对应一个gPROMS子模型。速度、湍动等流体力学参数在CFD模型中计算，而gPROMS模型则包含群体平衡、晶体成核及生长动力学、晶体质量和能量传递、以及子区域网络的质量和能量守恒。
CFD模型和gPROMS模型间互相传递并调用需要的数据，如CFD模型传递子区域间的物质流率和能量耗散率给gPROMS模型，并调用gPROMS模型的密度和粘度数据。
gPROMS模型的结晶动力学取决于CFD模型的流体湍流耗散率。

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通过研究，获得了详细的产品质量数据，即结晶体密度及粒径随时间分布曲面，与企业实验数据达到了极高的匹配度。
从结果中可以发现，结晶过程绝大多数发生在一级结晶器中，所以串联的二级结晶器完全可以去掉。精简过程后，设计了新的工艺开车启动方案。

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结论：
gCRYSTAL可以通过gPROMS-CFD Multizonal接口耦合CFD模型进行结晶过程工艺分析。
通过与CFD模型的耦合，可以考察流体流动特性与结晶过程的相互影响，获得与真实结果相吻合的模拟数据。
gCRYSTAL为溶解结晶工艺分析与优化....了前所未有的仿真手段。