In-line/on-line measuring techniques in the solution crystallization processes

Abstract

Ultraschall-Einzelfrequenz-, 3D-ORM- und FBRM-Methoden sind Beispiele für Process Analytical Technology-Werkzeuge, welche prinzipiell in der Lage sind, auf die Zustände der Suspensionskristallisation einzugehen. In dieser Forschungsarbeit wird die Auswirkung von Gasblasen auf das Ergebnis (gemessene mittlere Sehnenlänge) der 3D-ORM-Methode untersucht. Um den Grund für dieses Phänomen zu ermitteln, wurden einige der im Folgenden beschriebenen Verfahren durchgeführt. Folglich kann bei höherer Kristall-Suspensionsdichte davon ausgegangen werden, dass Gasblasen bei der Messung der festen Phase eine nicht zu vernachlässigende Rolle spielen. Außerdem wird der Einfluss der Partikelform auf das Ergebnis verschiedener Messmethoden einschließlich der Ultraschall-Einzelfrequenz-, FBRM- und 3D-ORM–Methode bewertet. Es werden Vor- und Nachteile dieser Methoden verglichen und diskutiert. In dieser Arbeit wird die Überwachung des solvensvermittelten Phasentransfers durch die Ultraschall-Einzelfrequenz- und die 3D-ORM Methode beruhend auf Fallstudien untersucht. Diese Techniken nicht in allen Fällen, aber immer mindestens eine in Betrieb ist.

Ultrasound single frequency, 3D ORM and FBRM techniques are examples of Process Analytical technology tools in principle capable of dealing with the conditions of suspension crystallization and are therefore used in this research. The effect of gas bubbles on the outcome (measured mean chord length) of the 3D ORM technique is investigated in this research. To investigate the reason for this phenomenon some procedures were carried out. The non-neglectable role of gas bubbles on the solid phase measurement could be concluded in higher volume suspension density. Furthermore, the influence of the particle shape on the result of different measuring techniques including ultrasound single frequency, FBRM and 3D ORM techniques is evaluated. Advantages and shortcomings of these techniques are compared and discussed. In this work, monitoring of solvent mediated phase transition by ultrasound single frequency and 3D ORM techniques is evaluated based on some case studies. These techniques do not work in all cases, but always at least one is working.