Laserinducerad kristallisation: en ny generation av kontinuerliga kristallisatorer

Syfte och mål

Detta projekt har två resultat: i) vi har betydelsefullt ökat vår förståelse av grundläggande fenomen i laserinducerad kristallisering och ii) vi har fått detaljerad information om processförhållandena som vi kommer att använda för att definiera kontrollmetoder för processkontroll i våra framtida ansträngningar att komma upp med en ny generation kristallisatorer. Resultaten i projektet är av stor betydelse för våra framtida planer på att bygga en prototyp av en ny generation kristallisatorer.

Resultat och förväntade effekter

Vi har formulerat en omfattande numerisk metod för att förstå dynamiken (tillväxt och kollaps) av en ångbubbla som resulterar från applicering av en laser till en övermättad lösning. Vi förstår nu de förhållanden när kristaller sannolikt kommer att bildas. Vi tror att laserinducerad kristallisation är en lovande teknik för framtida generationer av kristallisatorer i kemisk industri (till exempel för produktion av läkemedel och kemikalier med mikro- och nanostorlek).

Upplägg och genomförande

Vi har använt VOF metoden för att simulera bubbelbildningen, tillväxten och kollapsen med stor upplösning. Vi har implementerat en avancerad modell för förångning av överhettad vätska. På grund av den oerhört snabba bubbeldynamiken ägde vi särskild uppmärksamhet åt stabiliteten, bubblans integritet och simuleringenas noggrannhet. Vi validerat vår metod med studier av kavitationsbubblor från litteraturen.