工業(yè)結(jié)晶過程監(jiān)測與控制

Alex+N.Kalbasenka

溶液結(jié)晶是將一個組分從多組分的溶液中結(jié)晶成固相的一種分離技術(shù)。結(jié)晶過程應(yīng)用于從多元混合物分離所需組分，尤其是從液態(tài)混合物中生產(chǎn)固態(tài)產(chǎn)品。在應(yīng)用中，固態(tài)產(chǎn)品的質(zhì)量必須滿足嚴格的要求，尤其是固體產(chǎn)品制造商要滿足消費者對粒子性質(zhì)日益增長的需求，如：粒度分布、晶體形貌、聚集度、粘結(jié)性和純度。因此要提高產(chǎn)品質(zhì)量，結(jié)晶過程必須嚴格控制。

本書全部內(nèi)容共分為17章：1.晶體粒度分布表征；2.光散射，主要介紹激光衍射的原理、多重散射和晶體形狀對衍射光譜的影響等知識，并例舉了激光衍射在控制和監(jiān)測工業(yè)結(jié)晶過程方面的應(yīng)用；3.顆粒分析儀，主要介紹顆粒分析儀的測量原理和應(yīng)用實例，并分析了它的優(yōu)點和缺陷；4.比濁法評測晶體平均尺寸，主要介紹通過特定濁度評測晶體的平均尺寸，通過比濁發(fā)測定高濃度固體懸浮液的晶體平均尺寸的過程；5.成像，主要介紹傳感器的設(shè)計和用于監(jiān)測結(jié)晶過程的原位成像技術(shù)；6.比濁法和濁度測定法，主要介紹了用于測量成核、溶解度點的傳統(tǒng)及新的傳感器，同時對比濁法和濁度測定儀器的發(fā)展做了介紹；7.聲速，主要介紹在線超聲測量，以及利用聲速測量溶解度、介穩(wěn)區(qū)寬度、晶體的增長速度和相變等方面內(nèi)容；8.在線折射計測量糖結(jié)晶過程的濃度，主要介紹在線折射計的測量原理及其特征和優(yōu)勢，并用實例介紹了測量過程；9.紅外光譜，主要介紹了如何用紅外光譜對物質(zhì)形成、共結(jié)晶形成、溶解度、晶體生長速率、多相的轉(zhuǎn)變和純度等方面內(nèi)容進行測量；10.拉曼光譜，主要介紹影響拉曼光譜測量的因素、測量的標準，同時對其在固相、液相成分等監(jiān)測中的應(yīng)用實例進行了分析；11.基礎(chǔ)配方控制；12.批量結(jié)晶中的籽晶技術(shù)，11和12章討論了一些基礎(chǔ)的、模型自由的批量結(jié)晶過程；13.高級配方控制；14.先進的模型控制方法，主要介紹在線動態(tài)優(yōu)化和批量結(jié)晶的模型預(yù)測控制；15.脫粉，主要介紹了熱溶解脫粉，混合懸浮混合排料結(jié)晶器模型脫粉，工業(yè)實踐中的粉塵破壞等內(nèi)容；16.模型預(yù)測控制，主要介紹模型預(yù)測控制在連續(xù)結(jié)晶過程中的應(yīng)用，本章最后還簡介了模型預(yù)測控制的原理、設(shè)計和安裝；17.工業(yè)結(jié)晶的控制和設(shè)計。

本書的成因是傳播兩個關(guān)于監(jiān)測和控制工業(yè)結(jié)晶的歐洲項目（CRYSEN（2000-2003）和SINCPRO（2003-2005）中一些有價值的研究結(jié)果。本書對監(jiān)測和控制工業(yè)結(jié)晶進行了深入細致的討論。對發(fā)展和進行批量連續(xù)的結(jié)晶過程所需全部材料進行了介紹，重點強調(diào)了工業(yè)結(jié)晶過程中的冷卻和蒸發(fā)階段。

本書適合對改善結(jié)晶過程感興趣的過程控制工程師和對結(jié)晶過程中的在線傳感器和控制策略感興趣的化工過程及控制的學生閱讀和參考。

郭抒，博士生

（中國科學院理化技術(shù)研究所）