阿司匹林结晶过程的在线分析

晶体的颗粒尺寸分布和形状是结晶产品的两个关键质量指标,不仅影响结晶产品的性质,还影响下游的过滤、干燥及运输存储等过程。利用超声粒度分析仪、衰减全反射傅里叶红外光谱仪、浊度仪与二维成像系统等分析仪器在线测量了不同搅拌速率和不同降温速率下阿司匹林乙醇溶液结晶过程中温度、浓度、颗粒尺寸分布和形状的变化情况。实验结果表明:较低的降温速率或者较大的搅拌速率条件下得到含有大量细晶的阿司匹林结晶产品;较高的降温速率下得到长宽比较大的阿司匹林结晶产品。调节降温速率和搅拌速率是一种有效控制阿司匹林结晶产品尺寸分布与形状的方法。     

磷酸二氢钾结晶工艺控制研究

为了制备形貌规则、粒度分布均匀的磷酸二氢钾晶体颗粒,对磷酸二氢钾结晶过程进行了系统研究,考察了搅拌转速、降温方式、养晶时间、晶种加入量、晶种加入时的温度、晶种加入方式以及晶种颗粒大小对结晶产品的形貌和粒度分布的影响。研究表明,结晶过程条件对晶体形貌、颗粒大小、结晶产品量以及粒径分布等具有较大影响,研究得到的最佳结晶工艺参数为:搅拌速率120～150r/min,降温速率0.3℃/min,养晶时间5h,晶种加入量0.5%～0.8%,晶种加入时溶液温度48℃,晶种加入方式选择分两次加入,晶种颗粒大小70目。在此结晶工艺条件下,磷酸二氢钾晶体形貌规则,粒度分布均匀,平均粒径为1.5mm。     

无水醋酸钠结晶过程中析晶温度和颗粒粒径在线测量

结晶过程是化工单元操作中一种高效节能的固液分离与提纯技术,广泛应用于食品、医药、染料等生产过程。结合超声法、图像法和光学浊度法研究了无水醋酸钠的结晶过程,通过超声模型结合最优正则化反演算法求解晶体颗粒粒度分布,在线测量了不同降温速率和搅拌速率下的析晶温度、晶体尺寸和形貌变化。结果表明：较快的降温速率可促进晶体生长,搅拌速率较快初期晶体尺寸较大,但后期由于颗粒磨损致平均尺寸减小;相同条件下光学浊度法较超声法较早测得析出晶体,实验中析晶温度偏差低于15%;图像法直观观察到了晶体生长过程并较好表征了晶粒形貌,与超声法具有接近的晶粒增长趋势,当晶体稳定析出后两者体积中位径偏差在15%以内,均较好地反映了实验条件对结晶晶体尺寸的影响。光学方法可更精细体现结晶初期特征,而在结晶后期超声法仍可对粒径进行有效测量。     

克林霉素磷酸酯结晶工艺

冷却与溶析的耦合结晶是目前克林霉素磷酸酯工业提纯的主要工艺,也是控制产品质量的的关键步骤.本文考察了克林霉素磷酸酯结晶过程中降温方式、搅拌速率和溶剂配比这3个主要操作因素对结晶质量的影响,包括纯度、粒度分布、溶剂残留等方面.研究结果表明,在实验研究范围内,溶剂配比为D、程序降温控制下,冷却速率为B4或岛、搅拌速率为300～400 r/min方案时可以得到质量最好的产品.     

卡马西平多晶型结晶工艺研究

通过生物显微镜、X射线粉末衍射(XRD)、马尔文粒度分析仪,差热分析(DSC)及在线聚焦反射测量仪(FBRM)和粒子成像测量仪(PVM)研究了在卡马西平结晶过程中各种操作参数对产品质量特别是晶型的影响,具体考察了溶剂、晶种、结晶方式、干燥、温度、搅拌速率及冷却速率对晶体产品质量的影响。结果表明,不同溶剂中缓慢结晶,高介电常数溶剂(如醇类)中得到卡马西平晶型Ⅲ,乙醇-水混合物中当乙醇摩尔分数低于40%时结晶产物为二水物,四氢呋喃中结晶得到晶型Ⅱ,其他溶剂得到产品为混合晶型;对于醇类溶剂,蒸发结晶一般得到卡马西平晶型Ⅱ,而缓慢冷却得晶型Ⅲ;以正丙醇为溶剂,加大量颗粒较小的晶种可以得到粒度较均一的产品;晶型Ⅱ产品由于特殊的结构,易于有结晶用溶剂包藏在晶体中,加热到约140℃溶剂逸出;温度是影响晶型的重要因素,在较高温度区间(90~76℃)结晶得晶型Ⅱ,而在低温度区间(52~20℃)得晶型Ⅲ;搅拌速率在较低的温度下对晶型没有影响,搅拌速率大可以避免晶体的聚集,形成较均匀的颗粒;3种降温速率结果显示,产品均为卡马西平晶型Ⅲ,但先慢后快的降温速率可以得到更均匀的颗粒晶体。     

添加剂作用下阿司匹林结晶模拟和实验研究

晶体形貌作为晶体产品的重要质量指标,不仅会影响产品流动性、稳定性、溶出速率和生物可利用度等产品的质量指标,还会对过滤、干燥、压片等下游操作造成影响。通过分子模拟的方法指导阿司匹林冷却-反溶剂结晶过程的添加剂筛选,以添加剂作为晶体形貌的改性剂,降低阿司匹林晶体的长径比优化晶体形貌。通过单因素实验考查了添加剂浓度、晶种加入量、降温速率、搅拌速率和加水速率对阿司匹林晶体产品形貌、流动性和粒度分布等的影响,确定了较优的工艺条件。实验结果表明加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为添加剂可以降低阿司匹林晶体长径比,获得形貌为短棱柱状的晶体产品,能够显著改变晶体形貌优化产品的流动性。     

复分解法氯化铵生产中冷却结晶过程研究

研究了硝酸铵和氯化钾复分解法制取氯化铵的冷却结晶过程,考察了降温速率、搅拌速率、晶种添加量等因素对氯化铵产品的纯度及晶体粒度分布的影响。研究结果表明,采取适宜的降温速率、搅拌速率及适宜的晶种添加能有效地改善氯化铵晶体粒度,提高分离效果;氯化铵冷却结晶适宜操作条件为：降温速率为0.3 K/min、搅拌速率为350 r/min、添加晶种粒度为150~180 μm、添加晶种量为1.88%,在此条件下制得的氯化铵产品晶体粒度均一性好,平均粒径更大。     

硫酸镍间歇结晶过程的工艺优化

文章采用聚焦光束反射测量仪(FBRM)研究了硫酸镍间歇结晶过程晶体的成核和生长规律,考察了搅拌桨形式、降温方式、搅拌速率、晶种添加量和晶种粒度对结晶过程中结晶动力学的影响。结晶工艺条件优化后,得到了粒径大、晶型好、分布均匀的晶体产品,为硫酸镍间歇结晶过程的工艺优化和工业放大提供了依据。     

黑钛液中七水硫酸亚铁结晶动力学性质

采用平衡法研究了七水硫酸亚铁在黑钛液中的溶解度,通过拟合得到了其溶解度方程,并利用FBRM在线监测溶液结晶情况,测量了其结晶介稳区.通过间歇动态法研究了七水硫酸亚铁的结晶动力学,采用矩量变化法求解了粒数衡算方程,并利用最小二乘法对动力学实验数据进行多元线性回归后得到七水硫酸亚铁成核速率和生长速率方程,结果表明:搅拌速率和降温速率对七水硫酸亚铁结晶过程影响显著,因此,针对搅拌速率和降温速率对结晶工艺的影响进行了分析,并对优化前后七水硫酸亚铁产品进行了对比,发现优化后晶体呈规则的棱形,产品粒度明显增大,小颗粒晶体显著减小.     

三水磷酸氢二钾不同结晶工艺下产品中微量元素的变化研究

采用间歇实验法研究了不同搅拌速率、pH、降温方式、料浆浓度、不同结晶终点温度等结晶工艺条件下三水磷酸氢二钾产品中微量元素的变化情况。研究表明:经结晶处理产品中钠镁铁铝离子含量大幅降低,钙离子含量也略有降低;对比不同结晶工艺条件,搅拌速率在250~300 r·min~(-1)时,料浆pH等于9.16时,降温速率较慢时,产品中微量元素含量相对较低;料浆浓度对产品中微量元素的影响不显著;结晶终点温度对产品中钙砷元素含量有一定的影响,对其他微量元素含量的影响不显著。     

果糖结晶过程优化

通过实验筛选得到适合果糖结晶的混合溶剂,利用中通量结晶仪器Crystalline测定了果糖在水-乙醇（水的摩尔分数为0.39）混合溶剂中的溶解度和介稳区,采用Apelblat方程拟合了溶解度数据。基于热力学数据设计了晶种引晶的果糖冷却结晶工艺,过程优化得到的产品收率可达78.2%以上,纯度可达99%以上,晶体形貌规则,表面光滑,粒度分布窄。当晶体粒径大于100 μm时,利用粒度无关生长的粒数衡算方程建立了果糖连续结晶过程的动力学模型,模型表明晶体生长级数大于成核级数。     

高氯酸铵的球形化结晶工艺和性能表征

为获得球形化高氯酸铵(AP),利用重力法测试了AP在水中的溶解度,采用Vant′t Hoff方程和Apelblat方程对溶解度数据进行拟合,建立溶解度模型;采用冷却结晶法制备了球形化AP晶体,分析了结晶液初始质量分数、搅拌速率、降温速率及养晶时间对产品形貌及粒度分布的影响;分别对非球形AP原料和球形化AP样品进行了吸湿性能、松散堆积密度、流散性、热稳定性的表征。结果表明,AP在水中的溶解度随着温度的升高而增加,Apelblat方程和Vant′t Hoff方程的R²接近于1,且MAPD均小于3%;最佳冷却结晶工艺为:搅拌速率为230r/min,结晶液初始质量分数为35%,降温速率为0.5℃/min,养晶时间为3h;球形化AP样品的吸湿性能、松散堆积密度、流散性、热稳定性相比于非球形AP原料有明显改善。     

两级反应器制备Mg-Al-CO_3 LDHs纳米粉工艺研究

采用一种自制的具有上下两个反应室的两级反应器,将盐溶液MgCl_2·6H_2O、AlCl_3·6H_2O和沉降剂Na_2CO_3、NaOH进行反应来合成了镁铝型层状双氢氧化物(简称Mg-Al-CO_3 LDHs)纳米粉.研究了反应物浓度、搅拌速度、表面活性剂种类对晶体结构、颗粒尺寸、和粒度分布的影响.TEM、XRD、激光粒度分布测试仪的检测结果表明:最佳反应条件下所得产物的形貌为片状,最小平均粒径为30～50 nm,尺寸分布比较均匀且结晶度较高.反应物浓度增加,颗粒尺寸变小且均匀性提高;搅拌速度增加,颗粒尺寸降低且粒度分布变窄.研究表明不同种类表面活性剂对晶体结构影响很大.     

Preparation and Characterization of Blocked PAPI with Sodium Bisulfate

Abstract

In this work sodium bisulfate was used as a blocking agent to block polymethylene polyphenylisocyanate (PAPI). The particle size distribution rate and the factors influencing the stability of the blocked isocyanate emulsion were studied by varying the stirring speed. Furthermore the blocked isocyanate was characterized using a variety of methods. In order to determine the best stirring speed for preparing blocked isocyanate, a laser particle size analyzer and thermo gravimetric analysis were used to the measure particle size distribution rate and the stability of the blocked isocyanate emulsion, respectively. Experimental results show that blocked rate was 96.77%, and that the blocked isocyanate emulsion dispersion was best, and had the greatest stability, at the stirring speed of 400 r/min. Different solvents were used to wash the blocked isocyanate emulsion and the freeze-dried product. Analysis by XPS, FTIR, DSC and TGA were used to characterize the blocked products, and the blocked isocyanate was also quantitative analyzed. Results from XPS, FTIR, DSC and TGA analytical methods were able to qualitatively analyze the various components of products. Combining these results with the quantitative analysis the blocked rate of instrument analysis was found to be 86.18%. This was lower than the value of 96.77% for the blocked rate measured by chemical analysis. This work could provide a reference for researchers to distinguish the components of blocked isocyanates and provide an instrument analysis method for measuring the blocked rate.     

牛磺酸精结晶方法的研究

本文研究了不同结晶条件对牛磺酸精结晶收率及产品品质的影响,发现牛磺酸的堆积密度、颗粒大小可以通过溶液pH、搅拌速度、有机溶剂极性、降温速度来有效控制,牛磺酸精结晶的优化条件为pH5.5,搅拌速度100 r/min,使用10%乙醇溶剂,降温速率2℃/min。     

激光粒度仪测量PVC树脂粒径的影响因素

通过激光粒度仪仪器参数设置和不同样品加入量的对比试验,确定了测量PVC树脂粒径分布的Mastersizer 3000型激光粒度仪最佳仪器参数:搅拌速度2 700 r/min、超声时间60 s、遮光度7.0％～9.0％.     

结晶法由硫辛酸厂含铝废水制备铵明矾

以硫辛酸厂含铝废水中的Al3+为原料,采用结晶法制备铵明矾,研究了时间、NH4+/Al3+摩尔比、SO42-/Al3+摩尔比、温度、搅拌速度对废水中铝去除率和铵明矾产量的影响,对所制铵明矾与商品铵明矾进行比较. 结果表明,两者具有几乎相同的晶体结构、形貌和化学组成,所得产品符合同类工业产品标准. 结晶法用硫辛酸厂含铝废水制备铵明矾的适宜条件为：反应时间8 h,NH4+/Al3+ 1.40,SO42-/Al3+ 2.90,温度5~15℃,搅拌速度35~55 r/min. 宏观反应动力学表明,在晶体生长期,Al3+在边界层扩散传质为反应控制步骤,液相主体Al3+浓度C随时间t的变化关系符合方程C=(C0-Ci)e-kt+Ci. 当搅拌速度较低时,铵明矾晶体平均粒径大,分布宽;搅拌速度增加,晶体平均粒径减小,粒径分布变窄.     

Effect of process parameters on phase behavior and particle size of aspirin during freeze concentration

Abstract

The present work investigated effect of process parameters on phase behavior of aspirin (ASP) solution and ASP particle size during freeze concentration. ASP solution (3% w/w in 40% w/w TBA in water) was studied using differential scanning calorimetry (DSC) and cold stage polarized light microscopy (CSPLM) at cooling rates of 0.1, 0.5, 1, 3, 5, 10, 20, and 30?°C/min. Significant reduction in D₉₀ of ASP crystals (from 45.6?µm to 3.0?µm) was observed for ASP crystals in frozen solution with increase in cooling rate. Non-isothermal crystallization kinetics (NITC) of ASP in frozen solution using CSPLM revealed linear increase and an exponential increase in Avrami exponent and crystallization rate constant, respectively. NITC results indicated generation of higher nucleation sites and localized multidimensional crystallization with increase in cooling rate. Moreover, the high degree of supercooling and higher supersaturation achieved with increasing the cooling rate further supported the generation of more nuclei and smaller ASP crystals. Finally, the implication of phase behavior was established using lab scale freeze dryer, where particle size (D₉₀) of 41.8, 14.8, and 7.1?µm was obtained with cooling rate of 1?°C/min, 15?°C/min and quench cooling, respectively. The proposed strategy can be applied for development of lyophilized product that can generate parenteral suspension upon reconstitution.