結晶化モニタリング

SensoTech は、液体におけるプロセス エンジニアリング プロセスの分析と最適化の専門家です。当社は1990年の創業以来、液体中の濃度をインラインで測定する測定装置のリーディングカンパニーとして発展してきました。当社の分析システムは、世界中のトレンドを決定します。

ドイツ製の革新的なエンジニアリング。その原理は進行中のプロセス中の絶対音速の測定です。この方式を完成させ、高精度で非常に使いやすいセンサー技術を実現しました。

濃度と密度の測定に加えて、一般的なアプリケーションには相検出や、重合や結晶化などの複雑な反応の追跡が含まれます。私たちの リキソニック^® 測定・分析システム 化学および製薬業界、鉄鋼業界、食品技術、機械工学およびプラントエンジニアリング、車両技術など、さまざまな業界で効率的なリソース管理を通じて、最適な製品品質、最大のシステム安全性を確保し、またはコストを削減します。

私たちは、お客様が実稼働システムの可能性を常に最大限に活用してほしいと考えています。 SensoTech システムは、困難なプロセス条件下でも、正確で再現性の高い、高精度の測定結果を提供します。そして、このインラインで安全性が重要なサンプリングを行わずに、自動化システムですぐに利用できるようになります。強力な構成ツールを使用してすべてのシステム パラメータを調整することもできるため、変更に即座かつ簡単に対応できます。

当社は、お客様の製造プロセスを改善するための優れた洗練されたテクノロジーを提供し、お客様の用途がどれほど特殊であっても、お客様の業界における要求の厳しい、多くの場合想像を絶するソリューションのパートナーです。液体に関しては、当社が基準を設定します。

結晶化の基礎

音速測定は、結晶化パラメータを決定し、結晶化プロセスを制御するために使用されます。この測定方法は、核生成点と飽和点、ひいては準安定領域を決定するために使用できます。このプロセスでは、飽和との差（飽和度）、過飽和度、または結晶含有量を結晶化中に測定し、結晶化に特に影響を与える制御変数として導き出すことができます。

固体物質が液体に溶解している場合、液体は一定の濃度まで吸収することができます。さらに多くの物質を液体に加えると、溶液は飽和するため、それ以上溶解しなくなります。これは、物質が固体の形で残ることを意味します。溶液のこの「最大」濃度は、溶解度または飽和濃度と呼ばれます。飽和濃度は液体の温度に依存します。溶液が飽和する温度を飽和温度といいます。温度が上昇すると、より多くの物質が溶解します（負の溶解度を除く）。したがって、飽和濃度が高くなる。

濃度が飽和濃度よりも低い場合、それを不飽和溶液と呼びます。多くの溶液では、不飽和溶液の温度を下げると、固体物質が結晶化することなく飽和温度よりも低い値まで冷却できます。その後、溶液は過飽和になります。さらに冷却すると、ある温度（核形成温度）で自然核または結晶の形成（核形成）が起こります。
その後、懸濁液を加熱すると、結晶は再び溶解します。飽和温度に達すると、最終的にすべての結晶が溶解します。通常、飽和温度は核生成温度よりも高くなります。

飽和温度と核生成温度の間の過飽和領域は準安定領域と呼ばれます。を使用することで リキソニック^® システム 結晶化プロセスでは、ユーザーにとって次の利点が得られます。

• システム使用率の向上
  • 過飽和と過飽和の連続表示
  • 結晶化パラメータによるプロセスの制御
  • 自然発生的な細菌の形成を回避する
• 省エネによる省エネ
  • 希望するワクチン接種時間を迅速に制御
  • 結晶含有量の連続測定
  • プロセスの終点への最適なアプローチ
• 原材料の節約
  • 望ましい製品品質の最適な設定
  • 再現可能なワクチン接種時間の開始

プロセス

を用いた音速の連続測定について リキソニック^® 計測技術 結晶化プロセスは、連続プロセスとバッチプロセスの両方で監視できます。理想的なプロセスに中断や逸脱が発生した場合でも、すぐに対応して望ましい製品品質を達成できます。次の図には、温度、音速、標準偏差に関する 3 つの異なるバッチ実行の評価が含まれています。

ほとんどの場合、予備調査によって特徴的なプロセスバンドが決定され、それが最適な反応過程、ひいては最終製品の望ましい特性につながります。

理想的なプロセスからのわずかな偏差は、たとえば、温度制御によって結晶化を理想的なプロセスに戻すように制御するために、典型的なアナログまたはデジタル インターフェイスを介してオペレーターまたはプロセス制御に利用可能になります。

1 秒あたり複数の音響測定値の統計的評価

アプリケーション

結晶化パラメータ

プロセスに関連するパラメーターを記録するには、溶液が冷却および加熱されている間に音速と温度が測定されます。音速を温度の関数として表示することにより、飽和温度、核生成温度、準安定領域の位置などの重要な結晶化パラメータを直接決定できます。次の図は、さまざまな温度勾配での加熱および冷却中の 42.6 m% 硫酸アンモニウムの結晶化特性を示しています。

この図は、結晶化パラメータがどのように決定されるかを説明しています。溶液がゆっくりと冷却されると、音速は特定の温度係数で変化します。特定の温度では、結晶の形成と過飽和の減少により、音速は最終的により大きく変化します。この温度は核生成温度を表します。その後、溶液を再度加熱すると、冷却したときとは異なる音速になります。その後、両方の曲線が飽和温度で再び交わります。

したがって、準安定領域と溶解度曲線は音速を使用して決定できます。準安定領域は、溶液の化学組成と冷却速度に依存します。音速を温度の関数として使用すると、任意の溶液の準安定領域を決定できます。

濃度 42.6 m% の硫酸アンモニウム中での結晶化プロセス

飽和レベル

飽和度のオンライン測定は、さまざまな温度での飽和濃度の変化に基づいています。次の図は、大規模な結晶化プロセスの飽和挙動の例を示しています。

電流濃度は音速と温度を測定することで求められます。さらに、必要に応じて、飽和との差（飽和度）を下流のプロセス制御に利用できるようにすることができます。この情報により、プロセス温度を使用して飽和曲線に最適に近づくことができます。これは時間とエネルギーの節約につながります。これは、開始溶液の濃度変動が発生した場合でもプロセスを再現可能に制御できることを意味します。

最後に、核生成ライン上で自発的核生成が発生します。飽和と核形成の間の領域は準安定（過飽和）領域と呼ばれます。過飽和は、制御された核形成中の完璧なワクチン接種時間の指標として機能します。

Sättigung in Abhängigkeit von Konzentration, Temperatur & Schallgeschwindigkeit

過飽和

過飽和度は、温度の関数としての音速を使用して決定することもできます。以下の図に示すように、過飽和度は準安定領域内の点を反映します。この点が核形成線に近づくほど、過飽和度は大きくなります。

準安定領域の上限 (過飽和 2) に近づくと、細かすぎる最終生成物の自然核生成のリスクが増加します。結晶化が飽和曲線 (過飽和 1) に近すぎると、非常に少数の大きな結晶しか存在しません。

結晶化中、結晶成長により溶液の過飽和が変化します。成長が起こると、過飽和度は減少します。母液の温度が低下したり、溶媒が蒸発すると、過飽和度は再び増加します。

結晶化中の母液の音速と温度を測定することにより、準安定領域で最適な結晶化プロセスを実行できます。これにより、結晶の成長、ひいては結晶の形態に直接影響を与えることができます。

過飽和は濃度、温度、音速に依存します

過飽和劣化と結晶成長速度論

結晶化中の過飽和の減少の程度は、時間の関数として表すことができます (過飽和減少曲線)。次の図は、音速と過飽和の低下によって検出されたさまざまな成長速度を示しています。

結晶化中の音速の時間経過は、既知の過飽和劣化曲線と同じ挙動を示すことがわかりました。図では、過飽和劣化曲線が音速から計算され、Tavare と Chivate による化学分析と比較されています。

結晶成長速度は過飽和劣化曲線から決定できます。これは母液中での結晶の成長速度を示すため、晶析装置の設計と寸法決定にとって重要なパラメータとなります。

過飽和と音速の関係により、過飽和低減曲線を直接測定できます。

時間の関数としての過飽和の減少

結晶含有量

各懸濁液は、温度と濃度に依存する音速の曲線によって特徴付けられます。対応する特性曲線フィールドも含まれています リキソニック^® システム これにより、固形分濃度、結晶含有量、TS 含有量の直接インライン測定が可能になります。

連続晶析プロセスでは、結晶含有量を測定することで分離の監視と制御が可能です。バッチプロセスでは、結晶化と結晶成長の終点を決定し、監視できます。

水中の NaCl 濃度に対する音速の依存性、25 °C

品質とサービス

テクノロジーの進歩に対する熱意が、明日の市場を形成する私たちの原動力です。私たちの顧客であるあなたが焦点です。私たちはお客様に最高のパフォーマンスを提供する義務があると感じています。

当社は、お客様の要求の厳しい測定タスクに対する適切な答えを開発したり、個別のシステム調整を実行したりすることで、イノベーションの道をお客様と緊密に連携します。アプリケーション固有の要件がますます複雑になっているため、接続と相互作用を包括的に理解することが不可欠になっています。

創造的な研究も当社のもう一つの柱です。当社の研究開発チームの専門家は、新しいセンサーの設計や材料、あるいはエレクトロニクス、ハードウェア、ソフトウェア コンポーネントの考え抜かれた機能のテストなど、製品特性を最適化するための貴重な作業を行っています。

当社の SensoTech 品質管理では、生産時に最高のパフォーマンスのみが認められます。当社は 1995 年以来 ISO 9001 認証を取得しています。すべてのデバイスコンポーネントは、さまざまな製造段階でさまざまなテスト手順を受けています。当社ではシステムのバーンイン手順がすでに行われています。私たちの格言: 最大限の機能性、回復力、安全性。

これらすべては、従業員の献身と強い品質意識のおかげでのみ可能になります。私たちの成功は、彼らの優れた専門知識と意欲のおかげです。私たちは情熱と信念を持って、誰にも負けない卓越した仕事に取り組んでいます。

私たちはお客様との関係を維持します。これらはパートナーシップと信頼の向上に基づいています。当社のデバイスはメンテナンスフリーであるため、サービスに関してはお客様の懸念事項に完全に集中し、専門的なアドバイス、便利な社内設置、顧客トレーニングによってお客様を積極的にサポートできます。構想段階では、お客様の状況を現場で直接分析し、必要に応じてテスト測定を実施します。当社の測定装置は、不利な条件下でも最高レベルの精度と信頼性を実現できます。インストール後も: お客様に合わせてカスタマイズされたリモート アクセス オプションにより、応答時間は短くなります。

国際協力の一環として、当社はお客様のために世界規模でネットワーク化されたチームを編成し、国を超えて最適なアドバイスとサービスを提供します。したがって、私たちは効果的な知識と資格の管理を非常に重視しています。世界中のすべての重要な地理的市場における当社の多数の国際担当者は、社内の専門知識を活用し、応用および実践的なトレーニング プログラムにおける専門知識を継続的に更新できます。世界中の顧客との距離の近さ: 豊富な業界経験に加えて、当社が世界中で成功を収めるための重要な要素です。