Zyklische Prozessführung zur Formgebung facettierter Kristalle
Zyklische Prozessführung zur Formgebung facettierter Kristalle
批准号:
223614677
负责人:
Professor Dr.-Ing. Jörg Raisch
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2013
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2012-12-31 至 2015-12-31
中文摘要
Im Rahmen des Escherbeantragten Projektes sollen die Verfahrens- und regelungstechnischen Grundlagen für eine neuartige Prozessführung zur formselektiven Herstellung facettierter Kristalle im Batchbetrieb erarbeitet韦尔登.这是水晶形状的独特影响力,特别是其独特的风格和/或独特的外形。这种Konzept基于Beobachtung,即相对的Wachstumsgeschwindigkeiten untermannedlicher Kristallflächen与Lösung的不同的Übersättigungsgrade一起,在Wachstumsprozess herausbilden中,它可以通过Verlauf des Übersättigungsgrades untermannedliche Kristallformen。如果在一个对称的过程中使用不对称的Wachstums和Auflösungskinetiken,那么这个模型就会变得更加复杂。该实验验证这些Konzepts erfordert一种特殊的Versuchsanordnung mit unteriedlichen Vorratsbehältern und Thermostaten,die eine schnelle Regelung des Übersättigungsniveaus zulässt und so die Implementierung der im Rahmen des Forschungsvorhabens geplanten Prozessführungsstrategien ermöglicht.这是最好的前舱,也是最佳的前舱问题,可以韦尔登,也可以从驾驶室出租人那里,把所有的模型和信息都弄得一团糟。Trajektorienplanung和Reglerentwurf beruhen auf neuartige regelungstechnische Modelierungsansätzen and韦尔登durch den en eigenschaftsverteilten Charakter des Prozesses sowie during die dem Batchbetrieb inhärenten Diskontinuitäten erschwert.因此,我们必须在最小原则的基础上进行扩展,这种理论的差异性使得混合调节理论成为一种韦尔登理论。Für die praktische Implementierung und Validierung solcher Steuerungs- und Regelungsaltishmen ist die Schätzung der Formvertelung notwendig.这将通过对现代化工具的修改来实现。为了直接观察水晶人口,需要一个带有韦尔登的Durchflussmikroskop,然后从一个特征中选择一个图像处理软件,以确定韦尔登的形状。这是通过对模型的测试和实验来实现的。Bei erfolgreichem Verlauf des Projektes ergeben sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten für die Kristallisation von Spezienkalien,für die gleichzeitg die Form und die Reinheit wichtige Parameter für die Anwendung sind. Der sonst übliche Einestiven von Additiven zur Formgebung von Kristallen könnte durch die pastimmten Stoffsystemen ersetzt韦尔登的添加剂过程。
英文摘要
Im Rahmen des hier beantragten Projektes sollen die Verfahrens- und regelungstechnischen Grundlagen für eine neuartige Prozessführung zur formselektiven Herstellung facettierter Kristalle im Batchbetrieb erarbeitet werden. Diese ermöglicht die gezielte Beeinflussung der Kristallform mittels spezieller zeitlicher Über- und/oder Untersättigungsprofile. Das Konzept basiert auf der Beobachtung, dass die relativen Wachstumsgeschwindigkeiten unterschiedlicher Kristallflächen mit dem Übersättigungsgrad der Lösung variieren und sich dadurch je nach Verlauf des Übersättigungsgrades unterschiedliche Kristallformen im Wachstumsprozess herausbilden. Die Erreichbarkeit möglicher Formen wird erheblich erweitert, wenn zusätzlich die Asymmetrie zwischen Wachstums und Auflösungskinetiken in einem zyklischen Prozessverlauf gezielt ausgenutzt wird. Die experimentelle Validierung dieses Konzepts erfordert eine spezielle Versuchsanordnung mit unterschiedlichen Vorratsbehältern und Thermostaten, die eine schnelle Regelung des Übersättigungsniveaus zulässt und so die Implementierung der im Rahmen des Forschungsvorhabens geplanten Prozessführungsstrategien ermöglicht. Diese bestehen aus Vorsteuerungen, welche als optimale Lösung des Formsteuerungsproblems erhalten werden, sowie aus Folgeregelungsalgorithmen, die aufgrund unvermeidbarer Modellfehler und Messfehler zwingend erforderlich sind. Trajektorienplanung und Reglerentwurf beruhen auf neuartige regelungstechnische Modellierungsansätzen und werden durch den eigenschaftsverteilten Charakter des Prozesses sowie durch die dem Batchbetrieb inhärenten Diskontinuitäten erschwert. Zur Lösung dieser Aufgaben sollen vorrangig Verfahren basierend auf dem Minimumprinzip, der Theorie differentiell flacher Systeme sowie der hybriden Regelungstheorie eingesetzt werden. Für die praktische Implementierung und Validierung solcher Steuerungs- und Regelungsalgorithmen ist die Schätzung der Formverteilung notwendig. Diese wird durch die Verfügbarkeit von modernen Werkzeugen zur Bilderfassung und -verarbeitung ermöglicht. Zur direkten Beobachtung der Kristallpopulation soll ein Durchflussmikroskop mit eingebauter Kamera eingesetzt werden, welches von einer eigens zu entwickelnden Bildverarbeitungssoftware zur Schätzung der Partikelformverteilung ergänzt werden soll. Das Vorhaben zeichnet sich durch enge Verzahnung von Modellierungsuntersuchungen sowie regelungstechnischen und experimentellen Arbeiten aus. Bei erfolgreichem Verlauf des Projektes ergeben sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten für die Kristallisation von Spezialchemikalien, für die gleichzeitig die Form und die Reinheit wichtige Parameter für die Anwendung sind. Der sonst übliche Einsatz von Additiven zur Formgebung von Kristallen könnte durch die hier vorgeschlagene Prozessführung bei bestimmten Stoffsystemen ersetzt werden.
期刊论文(7)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
登录
查看更多内容
Model-based Observation and Design of Crystal Shapes via Controlled Growth-Dissolution Cycles
通过受控生长-溶解循环进行基于模型的晶体形状观察和设计
DOI:
10.1016/b978-0-444-63577-8.50124-8
发表时间:
2015
期刊:
Computer-aided chemical engineering
影响因子:
--
作者:
[Holger Eisenschmidt, Naim Bajcinca, Kai Sundmacher]
通讯作者:
Kai Sundmacher
Generalizing ODE modeling structure for multivariate systems with distributed parameters
具有分布参数的多元系统的 ODE 建模结构的推广
DOI:
10.1016/j.ifacol.2015.08.188
发表时间:
2015
期刊:
IFAC-PapersOnLine
影响因子:
--
作者:
[Naim Bajcinca, Steffen Hofmann, Holger Eisenschmidt, Kai Sundmacher]
通讯作者:
Kai Sundmacher
DOI:
10.1021/cg501251e
发表时间:
2015-01-01
期刊:
CRYSTAL GROWTH & DESIGN
影响因子:
3.8
作者:
[Eisenschmidt, H., Voigt, A., Sundmacher, K.]
通讯作者:
Sundmacher, K.
DOI:
10.1021/acs.cgd.6b00288
发表时间:
2016-06-01
期刊:
CRYSTAL GROWTH & DESIGN
影响因子:
3.8
作者:
[Eisenschmidt, Holger, Bajcinca, Naim, Sundmacher, Kai]
通讯作者:
Sundmacher, Kai
Approximate ODE models for population balance systems
人口平衡系统的近似 ODE 模型
DOI:
10.1016/j.compchemeng.2014.12.015
发表时间:
2015
期刊:
Comput. Chem. Eng.
影响因子:
--
作者:
[Naim Bajcinca, Steffen Hofmann, Dmytro Bielievtsov, Kai Sundmacher]
通讯作者:
Kai Sundmacher
共 7 条
Trajektorienplanung und Regelung von Batchprozessen zur Trennung von Enantiomeren mittels "Bevorzugter Kristallisation"
-
批准号:48820736
-
项目类别:Research Grants
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2007
-
负责人:Professor Dr.-Ing. Jörg Raisch
-
依托单位:
Systematischer Entwurf hierarchisch-hybrider Regelsysteme
-
批准号:5362789
-
项目类别:Research Units
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2002
-
负责人:Professor Dr.-Ing. Jörg Raisch
-
依托单位:
Spezifikationsabhängige Approximation kontinuierlicher dynamischer Systeme durch nichtdeterministische endliche Automaten
-
批准号:5370791
-
项目类别:Priority Programmes
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:1997
-
负责人:Professor Dr.-Ing. Jörg Raisch
-
依托单位:
Cooperative Consensus-based Control of Multiagent Systems over Wireless Channels
-
批准号:314751414
-
项目类别:Priority Programmes
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:--
-
负责人:Professor Dr.-Ing. Jörg Raisch
-
依托单位: