工业结晶过程监测与控制

Alex+N.Kalbasenka

溶液结晶是将一个组分从多组分的溶液中结晶成固相的一种分离技术。结晶过程应用于从多元混合物分离所需组分，尤其是从液态混合物中生产固态产品。在应用中，固态产品的质量必须满足严格的要求，尤其是固体产品制造商要满足消费者对粒子性质日益增长的需求，如：粒度分布、晶体形貌、聚集度、粘结性和纯度。因此要提高产品质量，结晶过程必须严格控制。

本书全部内容共分为17章：1.晶体粒度分布表征；2.光散射，主要介绍激光衍射的原理、多重散射和晶体形状对衍射光谱的影响等知识，并例举了激光衍射在控制和监测工业结晶过程方面的应用；3.颗粒分析仪，主要介绍颗粒分析仪的测量原理和应用实例，并分析了它的优点和缺陷；4.比浊法评测晶体平均尺寸，主要介绍通过特定浊度评测晶体的平均尺寸，通过比浊发测定高浓度固体悬浮液的晶体平均尺寸的过程；5.成像，主要介绍传感器的设计和用于监测结晶过程的原位成像技术；6.比浊法和浊度测定法，主要介绍了用于测量成核、溶解度点的传统及新的传感器，同时对比浊法和浊度测定仪器的发展做了介绍；7.声速，主要介绍在线超声测量，以及利用声速测量溶解度、介稳区宽度、晶体的增长速度和相变等方面内容；8.在线折射计测量糖结晶过程的浓度，主要介绍在线折射计的测量原理及其特征和优势，并用实例介绍了测量过程；9.红外光谱，主要介绍了如何用红外光谱对物质形成、共结晶形成、溶解度、晶体生长速率、多相的转变和纯度等方面内容进行测量；10.拉曼光谱，主要介绍影响拉曼光谱测量的因素、测量的标准，同时对其在固相、液相成分等监测中的应用实例进行了分析；11.基础配方控制；12.批量结晶中的籽晶技术，11和12章讨论了一些基础的、模型自由的批量结晶过程；13.高级配方控制；14.先进的模型控制方法，主要介绍在线动态优化和批量结晶的模型预测控制；15.脱粉，主要介绍了热溶解脱粉，混合悬浮混合排料结晶器模型脱粉，工业实践中的粉尘破坏等内容；16.模型预测控制，主要介绍模型预测控制在连续结晶过程中的应用，本章最后还简介了模型预测控制的原理、设计和安装；17.工业结晶的控制和设计。

本书的成因是传播两个关于监测和控制工业结晶的欧洲项目（CRYSEN（2000-2003）和SINCPRO（2003-2005）中一些有价值的研究结果。本书对监测和控制工业结晶进行了深入细致的讨论。对发展和进行批量连续的结晶过程所需全部材料进行了介绍，重点强调了工业结晶过程中的冷却和蒸发阶段。

本书适合对改善结晶过程感兴趣的过程控制工程师和对结晶过程中的在线传感器和控制策略感兴趣的化工过程及控制的学生阅读和参考。

郭抒，博士生

（中国科学院理化技术研究所）