En generelt og systematisk modelbaseret ramme til design af procesovervågnings- og kontrolsystem med henblik på at opnå en ønsket krystalstørrelsesfordeling og krystalform for et bredt spektrum af krystallisationsprocesser er blevet udviklet. Denne ramme kombinerer en generel multidimensionel ramme til modellering, værktøjer til design af indstillingsværdiprofiler, design af PAT (Process Analytical Technology)-systemer samt muligheden for at udføre usikkerheds- og sensitivitetsanalyse for disse PAT-systemer. Med denne ramme er det muligt at generere de nødvendige problem- og systemspecifikke modeller for et bredt spektrum af krystallisationsprocesser, det krævede sætpunkt gennem den udvidede analytiske estimator til krystalstørrelsesfordeling og ”Response Surface Method”, samt et design til PAT-systemer, der inkluderer implementeringen af værktøjer til overvågning og kontrolstrategier til at opnå et ønsket produkt, med dets tilsvarende ønskede egenskaber. Derudover kan virkning og indflydelse af usikkerheder i input på det forhåndsbestemte PAT-systems virkningsgrad kvantificeres, dvs. risikoen for ikke at opnå de givne specifikationer for krystalproduktet tilsvarende kan undersøges. Anvendelsen af den systematisk modelbaserede ramme er inddelt i tre afsnit: a) anvendelsen af den generelle modelbaserede ramme er fremhævet: i) muligheden for at udvikle og yderligere udvide en model for batch kølingskrystallisation illustreres ved et paracetamol case study suppleret med et eksempel med sakkarose for at demonstrere hvordan rammen understøtter glidende overgang fra et kemisk system til et andet med et minimum af modelleringsarbejde; ii) et kaliumdihydrogenphosphat (KDP) case study anvendes til at vise hvordan modellens kompleksitet kan øges ved at skifte fra en endimensionel til en todimensionel beskrivelse af systemet; b) den systematiske ramme anvendes i et case study til at designe et overvågnings- og kontrolsystem til at opnå den ønskede krystalstørrelsesfordeling i henholdsvis en kaliumdichromat og en KDP krystallisationsproces; samt c) baseret på designet af PAT-systemet i b) fremhæves anvendelse af usikkerheds- og sensitivitetsanalyse for kaliumdichromat og en KDP krystallisationsprocesserne både i åben og lukket sløjfe. I det pågældende case study er virkningen af usikkerheder i input relateret til parametre i modellerne for kimdannelse og væksten af krystallerne på systemets forhåndsbestemte præstation undersøgt for både en og todimensionel krystalstørrelsesfordeling og det viste PAT-sytemet designet er pålidelig og robust under betragtes som usikkerheder.
展开▼
