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膜调控的头孢呋辛钠溶析-冷却耦合结晶成核介稳区测定及分析
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作者 张梁 马骥 +2 位作者 贺高红 姜晓滨 肖武 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期260-268,共9页
溶析-冷却耦合结晶可以提高结晶产率的同时,降低溶析剂的消耗量,是一种高效的耦合分离过程。传统的溶析结晶传质的界面往往受到宏观混合规模的限制,传质调控通常为亚毫米级,容易爆发成核,导致结晶产品的纯度差、平均粒度小、晶体粒度分... 溶析-冷却耦合结晶可以提高结晶产率的同时,降低溶析剂的消耗量,是一种高效的耦合分离过程。传统的溶析结晶传质的界面往往受到宏观混合规模的限制,传质调控通常为亚毫米级,容易爆发成核,导致结晶产品的纯度差、平均粒度小、晶体粒度分布宽,因而需要更精确的调节策略。本文提出了一种新型的膜辅助溶析-冷却耦合结晶的方法,应用于头孢呋辛钠的结晶过程研究。其中,聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜作为精确添加溶析剂和高效混合的界面,实现过饱和度的均匀分布。为了对比膜辅助溶析-冷却耦合结晶和传统耦合结晶方式的调控效果,对膜辅助溶析-冷却耦合结晶过程进行更为精确的调控,分别测量了传统和膜辅助条件下溶析-冷却耦合结晶的头孢呋辛钠-水-乙醇体系的介稳区宽度,计算了成核动力学参数。使用响应面方法和理论模型分析了冷却速率、溶析剂添加速率和溶析剂组分对介稳区宽度的影响,并比较了传统结晶和膜辅助结晶的介稳区特征。结果表明,膜辅助溶析-冷却耦合结晶的成核级数和成核速率常数(n=2.07,kn=158.15)均小于常规耦合结晶(n=2.45,kn=493.22),成核动力学方面更加温和,可调控性更强。 展开更多
关键词 膜辅助结晶 介稳区 溶析-冷却耦合结晶 过程强化 响应面方法
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