تحسين بلورة الدفعات وتصميم العملية

تبلور الدفعات هو عملية تستخدم في الهندسة الكيميائية والتصنيع لإنتاج بلورات صلبة من محلول سائل. في هذه العملية ، يتم تسخين المحلول حتى يصبح شديد التشبع ، مما يعني أنه يحتوي على مذاب أكثر مما يمكن أن يحتفظ به عند درجة الحرارة هذه. عندما يبرد المحلول ، يبدأ المذاب الزائد في التبلور من المحلول ، مكونا بلورات صلبة. تتم هذه العملية عادة على دفعات ، حيث يتم فصل البلورات عن المحلول المتبقي وتجفيفها قبل بدء الدفعة التالية. يستخدم تبلور الدفعات لإنتاج مجموعة واسعة من المنتجات ، بما في ذلك الأدوية والمضافات الغذائية والمواد الكيميائية الصناعية.

بشكل عام ، يمكن تصنيف بلورات الدفعات على أنها بلورات مستمرة أو دفعية. جهاز التبلور الدفعي عبارة عن وعاء تبلور يتضمن إضافة كمية ثابتة من المواد المذابة إلى الوعاء ، تليها عملية التبلور حتى يتم الحصول على المنتج البلوري المطلوب. على عكس المبلور المستمر ، لا تتم إضافة المواد المذابة بشكل مستمر ، ولا تتم إزالة المنتجات البلورية باستمرار. علاوة على ذلك ، لا يتم خلط أجهزة بلورات الدفعات بشكل موحد ، وقد تختلف ظروف درجة الحرارة والتركيز أثناء عملية التبلور. 

عادة ما تكون إعدادات التبلور المستمر أصغر حجما وتتيح الإضافة السلسة للمواد المذابة والمذيبات بينما يمكن أن يتدفق المنتج البلوري بشكل مستمر دون انقطاع. توفر عمليات البلورة المستمرة قدرة فريدة على التعامل مع تركيزات المذاب العالية ، فضلا عن التبلور الأكثر كفاءة نظرا لخصائص نقل الحرارة الفائقة مقارنة بأجهزة التبلور الدفعية. بهذه الطريقة ، يعتبر المبلور المستمر أداة تدعم التبلور الناجم عن التدفق.

عملية بلورة الدفعات المصممة جيدا هي عملية يمكن توسيع نطاقها بنجاح إلى نطاق الإنتاج - مما يعطي توزيع حجم البلورة المطلوب والعائد والشكل والنقاء.

يعد الحفاظ على التحكم الكافي في درجة حرارة المبلور (أو تكوين المذيب) هو الشرط الأساسي لتحسين تبلور الدفعات بنجاح. تضمن محطات عمل التوليف جنبا إلى جنب مع مراقبة بلورات FBRM و PVM فهما واضحا لكيفية تأثير التغييرات في متغيرات العملية الأساسية بشكل مباشر على المنتج البلوري. لن ينجح تطوير العمليات الأكثر تقدما ، بما في ذلك البذر وهندسة الجسيمات ، إلا إذا كنا قادرين على التحكم في معلمات عملية التبلور الحرجة الأساسية.

يذهب التصميم الأكثر تقدما لعملية البلورة المحسنة إلى أبعد من ذلك ، مما يتطلب فهما لخريطة العملية (الذوبان وتحديد عرض المنطقة غير المستقرة) والتحكم في القوة الدافعة (التشبع الفائق) للتبلور.