عنوان ترجمه شده مقاله: یک محیط مدل سازی برای بهره برداری پیشرفته از فرآیندهای تبلور

Crystallisation is an important practice used in the production of various high purity compounds. The Crystallisation process has been improving over the last thirty years and recent advances in the design and control of crystallisers have addressed many perplexing issues that have limited the application of crystallisers. In today's market, with changing feed stocks and market constraints, crystallisation technology gives flexibility, reliability at a low cost. One of the main driving forces in the improvement of this technology is credited to scientific research which is helping in the migration from the unstructured 'rule-of-thumb' production to a coherent scientific crystallisation production. This study investigates the modelling of crystallisation and aims at predicting the crystal size of the product under different cooling conditions using a population balance model. Nucleation and growth phenomena are at the heart of any crystallisation process and their relative rates represent a key to understanding the process as a whole. The driving force of nucleation and growth is solution supersaturation which consequently effects the evolution of crystal size. gPROMS, an advanced modelling package is utilised for the numerical solution of the model. Validation against data from experiments is performed in a lab-scale crystalliser. After validation the model is proposed for application as a soft-sensor for the prediction of the crystal size. Further technical issues arising from this implementation including the connectivity with an advanced distributed control system are discussed and results presented. In general this paper presents an environment for advanced operability of crystallisation processes. This environment supports the ultimate aim of crystallisation which is controllability of this process. Furthermore this environment can play a key role in the prediction of process efficiency and profitability allowing business decisions to be made in more confidence

چکیده

تبلور یک عمل مهم مورد استفاده در تولید ترکیبات مختلف با خلوص بالا است. فرایند تبلور بیش از سی سال بهبود یافته و پیشرفت های اخیر در طراحی و کنترل بلوری کننده ها به بسیاری از مسائل گیج کننده پرداخته است که استفاده از بلوری کننده ها را محدود می­کند. در بازار امروز، با تغییر سهام خوراک و محدودیت های بازار، تکنولوژی تبلور انعطاف پذیری، قابلیت اطمینان با هزینه کم را ارائه می­دهد. یکی از نیروهای محرک اصلی در بهبود این تکنولوژی به تحقیقات علمی است که منجر به مهاجرت از تولید بدون ساختار تخمینی به تولید تبلور علمی منسجم می­شود. این مطالعه به بررسی مدل سازی تبلور می­پردازد و با هدف پیش بینی اندازه بلور از محصول تحت شرایط خنک کننده های مختلف با استفاده از یک مدل تعادل جمعیت می­باشد. پدیده هسته زایی و رشد، قلب هرگونه فرایند تبلور هستند و سرعت نسبی آنها کلید درک این روند می­باشد. نیروی محرکه هسته زایی و رشد فوق اشباعیت محلول است که متعاقبا در تکامل اندازه بلور تاثیر می­گذارد. gPROMS، یک بسته مدل سازی پیشرفته است که برای حل عددی مدل استفاده شده است. اعتبار سنجی در برابر اطلاعات در یک بلوری کننده در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است. پس از اعتبار سنجی، این مدل به عنوان یک حسگر نرم برای پیش بینی اندازه کریستال ارائه شده است. مسائل فنی بیشتر ناشی از این پیاده سازی شامل اتصال با یک سیستم پیشرفته کنترل توزیع مورد بحث واقع شده و نتایج ارائه شده است. به طور کلی این مقاله یک محیط برای عملکرد پیشرفته فرآیندهای تبلور را ارائه می­کند. این محیط از هدف نهایی تبلور پشتیبانی می­کند که این فرآیند را کنترل می­کند. بعلاوه، این محیط می­تواند نقش کلیدی در پیش بینی راندمان و سودآوری داشته باشد که اجازه تصمیم گیری های کسب و کار را با اعتماد بیشتر بدهد.

1-مقدمه

تبلور یک عملیات واحد مهم در زمینه مهندسی شیمی است که می­تواند محصولات جامد با خلوص بالا در هزینه های پایین را بدست دهد. تبلور برای به دست آوردن محصولات با ارزش بالا به کار گرفته می­شود که در اصل توسط توزیع اندازه بلور (CSD) شناخته می­شود. فرایند تبلور یک فرآیند جداسازی است که ذرات جامد را از مایع یا از فاز بخار تولید می­کند. بسیاری از صنایع تولیدی برای تولید مواد آنها در تبلور تکیه می­کنند. این صنایع شامل تولید کنندگان دارویی، کشت شیمیایی، و مواد شیمیایی است...