过程分析技术在晶体多晶型研究中的应用

过程分析技术（PAT）因其具有"可以实时测量体系中各种参数变化来实现过程开发、优化、设计、分析和调控"的优点,而被广泛应用于工业生产和过程监测中。针对近年来PAT技术在工业结晶领域的应用,在对几种常用PAT技术的工作原理进行介绍的基础上,重点阐述了过程拉曼光谱（Raman）、衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）、聚光束反射测量仪（FBRM）和粒子影像测量系统（PVM）在工业结晶过程中多晶型溶解度的测量、多晶型成核以及多晶型转晶方面的应用。上述PAT技术在结晶过程中的应用,有助于进一步了解结晶过程机理,进而有助于指导工业结晶过程的开发、优化、设计和放大。     

《化工结晶过程原理及应用》一书出版

化工结晶过程已成为人们十分关注的技术，在纯碱工业中也是重要工艺过程之一。《化工结晶过程原理及应用》一书，最近由北京工业大学出版社出版发行，全书近60万字。本书从三个方面讲述了化工结晶过程的原理及应用。首先讲述了化工结晶的理论基础，从物化原理到结晶过程技术机理进行了全面论述；第二篇讲述了化工结晶的工艺过程和设备及其设计；第三篇讲述了化工结晶技术的应用。在应用篇中对化工结晶过程涉及的生产领域，全面阐述了从原理到设备设计以及过程制控等方面的内容。尤其是以结晶在纯碱生产中的应用为重点实例，更为详尽地讲述了碳酸钠、碳酸氢钠、氯化铵以及天然碱的结晶过程原理及设备。涉及的其他化工产品还有无机盐、碱、化肥、医药、有机和高分子、胶结材料及水的净化等，十分广泛。     

溶液结晶热力学与过程分析研究进展

结晶是一种重要的分离和纯化手段。在医药、食品、材料制备等领域中众多产品都是以晶体的形式存在。热力学是结晶过程研究的理论基础，目标体系的热力学性质对结晶方式(降温结晶、蒸发结晶和溶析结晶等)的选择有重要影响，而热力学平衡关系则决定了结晶收率的极限以及不同条件下各种晶型的稳定性，因此热力学的相关研究对于结晶过程的优化和放大设计有重要的指导意义。归纳了不同结晶体系的固液平衡数据测量方法，介绍了NRTL方程、e-NRTL方程、MSE模型等热力学模型在无机盐以及药物结晶过程中的相平衡计算和预测实例，分析了过饱和度、介稳区以及相图在结晶过程优化方面的作用，此外还总结了过程分析技术在溶液结晶领域的应用现状，展望了结晶领域未来的发展前景。     

反应与溶析结晶过程强化及数值模拟研究进展

反应与溶析结晶技术被广泛地用于无机与有机化学品的生产，如催化剂和药物活性组分。反应与溶析结晶过程通常是在高过饱和度条件下进行，具有快速的成核与生长速率，因此需要在结晶过程开始前实现不同反应物或溶析剂与溶液之间快速充分的混合，以避免不良混合造成过饱和度的空间不均匀分布，破坏晶体产品的性质。模型和数值模拟方法的分析和预测能力可以加深对过程现象的机理认识，促进结晶设备和操作条件的优化设计。本文综述了反应与溶析结晶的过程强化方法和数值模拟的研究进展。首先从结晶设备、外加能量场和膜技术辅助结晶三个方面对过程强化研究进行了阐述；然后介绍了数值模拟中常用的微观混合模型，包括涡流卷吸模型和基于联合组成概率密度函数的微观混合模型；最后对文献中的液液反应结晶、气液反应结晶和溶析结晶的数值模拟进行了总结与分析。针对已有研究的不足，提出了未来发展方向的一些展望。     

高效膜蒸馏结晶过程的研究进展

全球性的水资源短缺及环境污染问题,使得工业废水处理、海水淡化、高价值溶质综合利用的需求日益迫切。膜蒸馏结晶过程可以充分利用低品质热源,实现高纯度水溶剂分离、盐分结晶制备,对于实现分离过程零排放和协同增效有重要意义。同时,膜蒸馏结晶也可以与多级闪蒸,多效精馏、纳滤、正向渗透、反渗透等过程进行耦合,进一步提高整体分离效率。此外,该过程对于调控晶体外部形貌,制备晶体尺寸分布集中、流动性好的晶体产品也有积极作用。基于此,针对膜蒸馏结晶原理、过程调控机制以及创新过程应用几个方面开展论述,总结了膜蒸馏结晶技术在高效分离、结晶过程精准控制等领域的关键问题和发展趋势。     

双向拉伸聚丙烯薄膜横拉过程探讨

本文通过对双向拉伸聚丙烯薄膜横拉过程薄膜厚度变化的分析，发现薄膜的横拉过程有多拉伸起始点；延伸过程具有前后交替性；拉伸速率是不断变化的等，使横拉过程各部位的拉伸、取向、受热、结晶等履历不尽相同。这是引起产品最终性能差异的重要原因之一。     

沙芬酰胺盐酸盐和氢溴酸盐结晶过程工艺优化探究

设计和优化药物结晶过程是制药工程的重要步骤。本文通过对沙芬酰胺盐酸盐和氢溴酸盐结晶过程进行工艺优化,使沙芬酰胺盐酸盐和氢溴酸盐的总收率得到了提高,该工艺操作简单,节省了原料药,提高了生产率。     

发酵过程自动化

分析了发酵过程中物理、化学、生物诸参数测量的进展；综述了发酵过程控制，诸如消泡、温度和压力、ｐＨ值、溶解氧浓度、补料控制等；介绍了状态估计、数字控制、优化控制在发酵过程中的应用。     

磁场影响溶液结晶过程研究进展

论述了磁场对溶液结晶过程影响的研究进展情况，指出磁场不仅可以化溶液结晶过程，刺激结晶成核，提高结晶生长速率，控制晶体粒径的分布，也可抑制溶液的结晶，降低结晶生长速率。针对不同的工程目的，选择合理的磁处理参数显得尤为重要。并提出磁场技术目前存在的问题和展望。     

化工过程开发程序的探讨

概述了化工过程工程学的沿革与内涵，从技术与经济的结合上对化工过程的开发程序进行了探讨，并以氧化反应、结晶、萃取等过程为实例作了初步分析。     

结晶过程模型的现状及发展

论述了建立结晶数学模型的必要性,并对目前结晶过程的各种数学模型进行了详细的分析及比较,综合了建立结晶过程教学模式的要素,强调了对结晶过程及机理研究的重要性。     

超声波对聚丙烯结晶过程和热性能的影响

通过差示扫描量热（DSC）分析研究了在超声波作用下聚丙烯（PP）结晶形态、结晶结构的变化。结果表明，超声波作用频率对PP结晶的影响与结晶温度有关联。低温20℃时，随着超声波频率的增大，熔点（tm）、熔融峰对应的最高温度（tp）、结晶度先降后升，高温125℃时则相反。在超声波频率27kHz时，低温时超声波破坏结晶；高温时超声波促进结晶，使晶片变厚，热稳定性增强；在最大结晶速率温度135℃处，超声波对PP热性能的影响作用效果最佳。     

风险管理在原料药生产过程中的应用

对风险管理在原料药生产过程中的应用进行研究,并且在明确原料药生产过程易伴随的风险的前提下,给出相应的风险防控措施。     

间歇结晶过程最佳操作时间表安排的研究

本研究对间歇冷却结晶过程的数学模型进行了分析,根据动态法测定得到的结晶成核速率B与成长速率G相关于降温速率U的函数关系的经验式,推导出描述过程的状态方程组,协状态方程组及Hamitonian函数,应用Pontryagin极大值原理对过程进行了最优控制条件的计算,建立了一个求解间歇冷却结晶最佳操作时间表安排的新型应用软件.并在DTB型工业规模的结晶器中进行了冷却间歇结晶实验.软件计算结果与实验结果的一致性,充分验证了软件的适用性.本研究所建立的简捷法策略与应用软件可用于指导Ⅱ类结晶物系间歇冷却结晶过程的操作与设计.     

结晶过程晶体粒度分布控制研究进展

结晶是一种重要的晶态化学品分离纯化技术,通过结晶过程控制实现晶体产品粒度分布（CSD）的可控定制,对生产高附加值的精细化学品具有重要意义。尤其对于制药工业,CSD不仅会影响药物产品堆密度与溶出速率,还会影响到药品的生物利用度。基于国内外对结晶过程中CSD控制的研究现状,结合相关案例,系统总结了结晶过程CSD控制的方法,简要介绍了美国FDA新倡导的药物质量保证体系QbC模式,重点分析讨论了过程强化和过程控制策略在工业结晶过程CSD控制方面的应用,并对其发展趋势进行了展望。     

《化工结晶过程原理及应用》评介

化工结晶过程是重要的化工操作单元,广泛地应用于各种化工产品和其他工业产品及中间产品的生产。尤其是在盐、碱、糖、药等产品的生产中,化工结晶过程更是不可或缺的过程,而且应用历史久远。     

粗煤气冷却过程碳铵结晶问题的对策

分析碳铵结晶的过程，阐述防止碳铵结晶的方法，通过对喷淋水的改造，解决了技术难题，取得一定的经济效益。     

球形氯化钾结晶过程与聚结机理研究

针对球形氯化钾结晶过程与聚结机理不明的问题,以冷却结晶法通过过程取样制备与表征了两种不同形貌的氯化钾在不同结晶阶段的晶体形貌与粒度分布特征,从而对比分析了球形氯化钾的结晶过程。并从结晶热力学、经典浸润理论和Lifshitz-Van der Waals酸碱理论出发解释了球形氯化钾形成的主要机理是添加剂的添加减小了结晶体系的介稳区宽度及增大了晶体颗粒在结晶溶剂中的粘附自由能,导致结晶体系更容易以聚结的方式实现球形结晶。介稳区宽度减小和晶体颗粒在结晶溶剂中粘附自由能增大的同步调控有助于实现氯化钾的球形结晶。     

微尺度过程强化的结晶颗粒制备研究进展

结晶颗粒制备技术在化工、医药、电子、生物等领域具有不可替代的作用。近年来,随着化工过程强化和微化工技术的快速发展,基于微尺度的过程强化方法在晶体颗粒制备过程中得到广泛的应用,成为高端颗粒制备的前沿技术。本文系统综述了该领域的研究进展：围绕微流控组件,简述微结构混合器、微流体技术对提高微观混合效率的原理及其在纳米材料、药物结晶等领域的应用;围绕微尺度力场,综述超重力旋转填充床的结构设计、可视化研究,超声场为代表的声空化效应及外加力场对超细纳米颗粒制备和药物连续结晶过程的应用;进一步,针对新型膜微尺度传质强化过程,分析微孔膜材料强化传质过程以及膜表面的晶体颗粒“黏附-生长-脱落”运动行为,阐明影响微孔膜分散传质强化过程的关键结构和过程参数,系统论述致密膜液层强化传质的表面更新机制和控制结晶颗粒制备的多级膜操作系统。最后,展望微尺度过程传质强化的结晶颗粒制备技术发展趋势。     

过程分析与药品生产

美国食品药品管理局（FDA）已以指导文件的方式向制药工业发出通知,支持将过程分析技术（PAT）作为现行生产质量管理规范（cGMP）的开创性组成部分。FDA指出,质量不是在产品中检验出来的,而是在过程中形成的,或者是由过程设计决定的。为此,FDA决定通过更好地了解和控制生产过程实施管理监督。