CZ303247B6 - Krystalizacní zarízení a zpusob regulace tvorby krystalických polymorfních forem - Google Patents
Krystalizacní zarízení a zpusob regulace tvorby krystalických polymorfních forem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ303247B6 CZ303247B6 CZ20011454A CZ20011454A CZ303247B6 CZ 303247 B6 CZ303247 B6 CZ 303247B6 CZ 20011454 A CZ20011454 A CZ 20011454A CZ 20011454 A CZ20011454 A CZ 20011454A CZ 303247 B6 CZ303247 B6 CZ 303247B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- liquid
- suspension
- temperature
- crystallization
- wall
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D9/00—Crystallisation
- B01D9/02—Crystallisation from solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D9/00—Crystallisation
- B01D9/0004—Crystallisation cooling by heat exchange
- B01D9/0013—Crystallisation cooling by heat exchange by indirect heat exchange
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D9/00—Crystallisation
- B01D9/0018—Evaporation of components of the mixture to be separated
- B01D9/0031—Evaporation of components of the mixture to be separated by heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
- B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
- B01F27/0727—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by two or more radial rods, e.g. the shaft being interrupted between the rods, or of crankshaft type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
- B01F27/192—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with dissimilar elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/90—Heating or cooling systems
- B01F35/92—Heating or cooling systems for heating the outside of the receptacle, e.g. heated jackets or burners
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
- Y10T117/10—Apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Predložené rešení se týká krystalizacního zarízení, jehož podstata spocívá v tom, že obsahuje míchací tank; prostredek pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze podél steny míchacího tanku, pricemž tímto prostredkem pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze je rozstrikovací zarízení obsahující rotacní hrídel a alespon jeden nástrikový prostredek pripevnený k rotacní hrídeli a urcený pro hnaní kapaliny nebo suspenze v tanku a rozstrikování této kapaliny nebo suspenze ke stene tanku; a více než jeden prostredek pro vytvorení teplotního rozdílu instalovaný u míchacího tanku a schopný vytvorit teplotní rozdíl na stene míchacího tanku; pricemž alespon jeden z více než jednoho prostredku pro vytvorení teplotního rozdílu je schopen nastavení na teplotu vyšší nebo nižší než je teplota alespon jednoho dalšího z více než jednoho prostredku pro vytvorení teplotního rozdílu. Predložené rešení se dále týká i zpusobu regulace tvorby krystalických polymorfních forem využívajícího uvedené zarízení.
Description
Krystalizační zařízení a způsob regulace tvorby krystalických póly morfii ích forem
Oblast techniky 5
Vynález se týká krystal i zač ní ho zařízení s míchacím tankem, jehož stěny jsou uzpůsobeny pro ohřátí nebo ochlazení tak, že teplota ve vyhřívané nebo chlazené oblasti stěny míchacího tankuje vyšší respektive nižší ve srovnání s teplotou oblasti stěny míchacího tanku přilehlé k uvedené první oblasti. Vynález se rovněž týká způsobu regulace tvorby krystalických polymorfních foio rem.
Dosavadní stav techniky
Známý způsob krystalizace spočívá v zahuštění roztoku odpařením rozpouštědla. U tohoto způsobu dochází ze zvyšující se koncentrací z krystalizovaného materiálu v roztoku ke snižování rychlosti odpařování rozpouštědla, takže nevýhodou tohoto způsobu je postupné zpomalení krystalizace a příliš široká distribuce průměru získaných krystalů. Dalším problémem jsou vysoké náklady způsobené dlouhodobým odpařováním rozpouštědla. Na druhé straně existuje krystalizační metoda, kterou je chladicí krystalizace. Nicméně i tato metoda je spojená s celou řadou problémů, mimo jiné vyžaduje příliš dlouhou dobu, separace krystaluje obtížná a obtížné je i nastavení velikosti částic. Dalším problémem spojeným s chlazením je nákladnost tohoto způsobu.
Kromě toho může mít daná látka několik různých forem krystalů, například a-krystaly, β-krys25 tály a γ-kry staly, přičemž rozpustnost látky závisí na formě krystalu. Zejména v lékařství je důležité, aby měla látka stejnou formu krystalu, protože stejné rozpustnosti farmaceutik lze dosáhnout pouze při použití určité krystalické formy. Nicméně získat specifickou krystalickou formu, tj. řízený krystalický polymorfismus, je obtížné a stejně tak je obtížné separovat krystaly se specifickou krystalickou formou ze směsi krystalu s různými krystalickými formami.
Dokument US 4 666 527 popisuje krystalizační zařízení obsahující míchaný reaktor a prostředky pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze podél stěny míchacího tanku a prostředky pro vytváření teplotního rozdílu na stěně míchacího tanku. Na rozdíl od tohoto známého krystalizačního zařízení obsahuje dále definované krystalizační zařízení podle vynálezu prostředek pro cirkulaci kapa35 liny nebo suspenze podél stěny míchacího tanku, kterým je rozstřikovací zařízení obsahující rotační hřídel a alespoň jeden nástřikový prostředek připevněný k rotační hřídeli a určený pro hnaní kapaliny nebo suspenze v tanku a rozstřikování této kapaliny nebo suspenze ke stěně tanku. Proto je kapalina rozstřikována na stěnu míchacího tanku a velmi diskrétně ohřátá k dosažení drobných krystalů nebo velmi diskrétně ochlazena k dosažení vytvoření nebo růstu krystalů, což je velmi důležité při regulaci tvorby krystalických polymorfních forem látek. Takové lokálně specifické ohřátí nebo ochlazení stěny tanku krystalizační zařízení podle dokumentu US 4 666 527 neumožňuje právě s ohledem na absenci nástřikového prostředku.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je takto krystalizační zařízení, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje míchací tank; prostředek pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze podél stěny míchacího tanku, přičemž tímto prostředkem pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze je rozstřikovací zařízení obsahující rotační hřídel a alespoň jeden nástřikový prostředek připevněný k rotační hřídeli a určený pro hnaní kapaliny nebo suspenze v tanku a rozstřikování této kapaliny nebo suspenze ke stěně tanku; a více než jeden prostředek pro vytvoření teplotního rozdílu instalovaný u míchacího tanku a schopný vytvořit teplotní rozdíl na stěně míchacího tanku; přičemž alespoň jeden z více než jednoho prostředku pro vytvoření teplotního rozdílu je schopen nastavení na teplotu vyšší nebo
- 1 CZ 303247 B6 nižší než je teplota alespoň jednoho dalšího z více než jednoho prostředku pro vytvoření teplotního rozdílu.
Výhodně je prostředkem pro vytvoření teplotního rozdílu alespoň jeden topný prostředek nebo chladicí prostředek. Výhodně je prostředkem pro vytvoření teplotního rozdílu topný prostředek, který je uspořádán v oblasti, ve které kapalina nebo suspenze rozstřikovaná otáčením rozstřikovací ho zařízení vstupuje do styku se stěnou míchacího tanku, nebo v oblasti pod touto oblastí, a který zvyšuje teplotu rozstřikované kapaliny nebo suspenze na teplotu vyšší, než je teplota okolní kapaliny, neboje prostředkem pro vytvoření teplotního rozdílu chladicí prostředek, který je uspo10 řádán v oblasti, ve které kapalina nebo suspenze rozstřikovaná otáčením rozstřikovací ho zařízení vstupuje do styku se stěnou míchacího tanku, nebo v oblasti pod touto oblastí, a který snižuje teplotu rozstřikované kapaliny nebo suspenze na teplotu nižší, než je teplota okolní kapaliny. Výhodně více než jeden prostředek pro vytvoření teplotního rozdílu obsahuje dva chladicí prostředky a jeden topný prostředek, přičemž topný prostředek je uspořádán pod oběma chladicí is prostředky a kapalina nebo suspenze je rozstřikována otáčením rozstřikovacího zařízení proti části stěny míchacího tanku nacházející se mezi oběma chladicími prostředky nebo proti části stěny míchacího tanku, ve které je uspořádán spodní chladicí prostředek. Výhodně je nástřikový prostředek ve tvaru žlabového tělesa, trubkového tělesa, deskovitého tělesa nebo ve tvaru dutého komolého kónického tělesa bez dna. Výhodně je krystal izačním zařízením chlazené krystalizační zařízení. Výhodně je krystalizačním zařízením zahušťovací krystalizační zařízení.
Předmětem vynálezu je rovněž způsob regulace tvorby krystalických polymorfních forem, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje stupně poskytnutí kapaliny nebo suspenze obsahující látku schopnou tvořit krystaly alespoň dvou specifických krystalických forem v míchacím tanku, při25 čemž míchací tank je opatřen prostředkem pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze podél stěny míchacího tanku, přičemž tímto prostředkem pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze je rozstřikovací zařízení obsahující rotační hřídel a alespoň jeden nástřikový prostředek připevněný k rotační hřídeli; nuceného vedení kapaliny nebo suspenze pomocí rozstřikovacího zařízení z oblasti pod hladinou kapaliny nebo suspenze a rozstřikování kapaliny nebo suspenze nad hladinu kapaliny
3o nebo suspenze a proti stěně míchacího tanku, jejíž teplota je odlišná od teploty rozstřikované kapaliny nebo suspenze; a cirkulace kapaliny nebo suspenze.
Výhodně způsob podle vynálezu dodatečně obsahuje stupeň zahuštění kapaliny k dosažení tvorby krystalů. Výhodně se rozstřikovaná kapalina nebo suspenze vede do styku s oblastí stěny tanku, jejíž teplota je vyšší než teplota kapaliny nebo suspenze, nebo se rozstřikovaná kapalina nebo suspenze vede do styku s oblastí stěny tanku, jejíž teplota je nižší než teplota kapaliny nebo suspenze.
Výhodně je způsob podle vynálezu určen pro růst krystalů s velkým středním průměrem krystalů, io přičemž látka obsažená v kapalině nebo suspenzi je schopna tvořit krystaly mající alespoň dva rozdílné průměry krystalů. Výhodně způsob podle vynálezu dodatečně obsahuje stupeň zahuštění kapaliny k dosažení tvorby krystalů.
Přehled obrázku na výkresech
Obr. 1 znázorňuje příkladné provedení krystalizačního zařízení podle vynálezu;
obr. 2 znázorňuje příkladné provedení zařízení pro rozstřikování tekutiny opatřeného žlábkovitě tvarovaným tělem tvořícím prostředek pro zavádění tekutiny;
obr. 3 znázorňuje další provedení krystalizační zařízení podle vynálezu;
obr. 4 znázorňuje graf krystalizační rychlosti kyseliny L-aspartové při použití krystalizačního zařízení podle vynálezu a pri použití běžného zařízení;
-2CZ 303247 B6 obr. 5 znázorňuje graf ilustrující distribuci velikostí krystalů kyseliny L-aspartové získaných za použití krystalizačního zařízení podle vynálezu a za použití běžného krystalizačního zařízení;
obr. 6 znázorňuje fotografie krystalických forem vznikajících během krystalizace;
obr. 7 znázorňuje graf ilustrující dočasnou změnu krystalické formy;
obr. 8 znázorňuje graf ilustrující dočasnou změnu koncentrace kyseliny L-glutamové; io obr. 9 znázorňuje graf ilustrující dočasnou změnu středního průměru krystalů kyseliny L-glutamové;
obr. 10 znázorňuje graf ilustrující distribuci středního průměru krystalů kyseliny Lglutamové v různých časových okamžicích v průběhu zahušťování;
obr. 11 znázorňuje fotografii ukazující krystaly kyseliny tereftalové; obr. 11A ukazuje krystaly získané za použití zařízení podle vynálezu a obr. 1 IB ukazuje krystaly získané za použití běžného zařízení (zvětšení obr. 1 IA a 1 IB je 100X).
Nej výhodnější způsob provádění vynálezu
Definice
Výraz „kapalina“, jak je uveden v celém popisu, označuje kapalinu prostou krystalů a výraz „suspenze“ označuje kapalinu obsahující krystaly. Výrazy „prostředek pro cirkulaci kapaliny“ a „zařízení pro rozstřikování kapaliny“ označují prostředek pro cirkulaci a zařízení pro rozstřikování kapaliny resp. suspenze.
Krystalizační zařízení podle vynálezu
Krystalizační zařízení podle vynálezu zahrnuje míchací tank, prostředek pro cirkulaci kapaliny, který zajišťuje cirkulaci kapaliny nebo suspenze podél stěny míchacího tanku, a jeden nebo více prostředků pro vytvoření teplotního rozdílu schopných vytvořit teplotní rozdíl na stěně míchacího tanku, přičemž tento prostředek pro vytvoření teplotního rozdílu je nainstalován na míchacím tanku.
Nejvýhodnější provedení takového krystalizačního zařízení zahrnuje míchací tank vybavený zařízením pro rozstřikování kapaliny, které zahrnuje rotační hřídel a na rotační hřídeli namon40 tovaný jeden nebo více prostředků pro zavádění tekutiny a jeden nebo více prostředků pro vytvoření teplotního rozdílu, které jsou schopny vytvořit teplotní rozdíl na stěně míchacího tanku.
Krystalizační zařízení podle vynálezu je charakteristické tím, že má prostředek pro cirkulaci kapaliny, jakým je například zařízení pro rozstřikování kapaliny, a že je schopen uvést kapalinu nebo suspenzi do kontaktu sjinými teplotami (tj. vyšší nebo nižší teplotou). Krystalizační zařízení podle vynálezu může využívat tří proměnných: množství cirkulační kapaliny, vysoké teploty a nízké teploty. Při použití krystalizačního zařízení podle vynálezu s těmito znaky je možné kromě řízení krystalického polymorfismu dosáhnout rychlého a snadného růstu krystalů s úzkou distribucí velikosti krystalů a velkým středním průměrem krystalů.
Výhodným prostředkem pro cirkulaci kapaliny podle vynálezu je prostředek, který při cirkulaci kapaliny nebo suspenze kopíruje tvar míchacího tanku. Takový prostředkem je například prostředek pro vyzdvihování kapaliny nebo suspenze do vyšší části míchacího tanku pomocí cirkulačního čerpadla a prostředek, který dovolí kapalině nebo suspenzi proudit podél stěny tanku z orní části s rozprašovací tryskou apod. a prostředek pro rozstřikování kapaliny nebo suspenze proti
-3CZ 303247 B6 stěně tanku. Jedním z nej výhodnějších zařízení pro tyto účely je zařízení pro rozstřikování kapaliny, které využívá pro vytlačování kapaliny nebo suspenze směrem nahoru a pro jejich rozstřikování proti stěně tanku Bernoulliho teorii a/nebo odstředivou sílu.
V následující části bude popsáno krystalizační zařízení podle vynálezu se zařízením pro rozstřikování kapaliny. Není třeba uvádět, že se krystalizační zařízení podle vynálezu neomezuje pouze na příkladná provedení používající zařízení pro rozstřikování kapaliny.
Obr. 1 znázorňuje krystalizační zařízení podle vynálezu. Motor M, k němuž je uchycena rotační io hřídel 3, je přimontován k míchacímu tanku T. Zařízení 4 pro rozprašování kapaliny je tvořeno prostředkem i pro zavádění tekutiny vyrobeným z dutých trubek a upínacího zařízení 2 a je přimontováno k rotační hřídeli 3. Prostředky H a J pro vytvoření teplotního rozdílu jsou nastaveny tak, aby tvořily teplotní rozdíl. Je třeba říci, že teplotu prostředku H pro vytvoření teplotního rozdílu horní části míchacího tanku T lze nastavit na teplotu vyšší nebo na teplotu nižší než je teplota prostředku J pro vytvoření teplotního rozdílu, který se nachází ve spodní části míchacího tanku T.
Pod hladinou L kapaliny se nacházejí spodní otvory JJ. prostředku I pro zavádění kapaliny, zatímco horní otvory 12 prostředku i pro zavádění kapaliny se nacházejí nad povrchem L kapa20 líny. Prostředky J pro zavádění kapaliny jsou k upínacímu zařízení 2 přimontovány pod určitým úhlem. Pokud se zařízení 4 pro rozstřikování kapaliny otáčí společně s otáčením rotační hřídele 3, potom si bere kapalinu nebo suspenzi ze spodních otvorů JJ. prostředku J. pro zavádění kapaliny, žene ji skrze prostředek J. pro zavádění kapaliny a rozstřikuje horními otvory 12 tak, že rozstřikovaná kapalina přichází do kontaktu s prostředky H pro vytvoření teplotního rozdílu, které se nacházejí v horní části míchaného tanku T.
V závislost na použití prostředku H pro vytvoření teplotního rozdílu rozprašovaná kapalina nebo suspenze získají teplotu, která je vyšší nebo nižší než okolní teplota.
o Pokud je prostředkem H pro vytvoření teplotního rozdílu topný prostředek, potom při průchodu suspenze ohřívanou oblastí dochází k rozpouštění jemných krystalů a protože suspenze proudí zpět podél vnitřní stěny do chladicího tanku lze teplosměnnou plochu spodní části využít vždy zcela, což umožní zvýšit rychlost chlazení, zkrátit indukční periodu tvorby krystalů a vyprodukovat krystaly s úzkou distribucí velikostí krystalu a velkou velikostí. Toto krystalizační zařízení je příkladem chlazeného krystal izační ho zařízení.
Na druhé straně, pokud je prostředkem H pro vytvoření teplotního rozdílu chladicí prostředek, potom se krystalizace v suspenzi urychlí při průchodu suspenze chlazenou oblastí a protože suspenze proudí zpět podél vnitřní stěny, lze zvýšit rychlost krystalizace, zkrátit indukční periodu tvorby krystalů a vyprodukovat veliké krystaly s úzkou distribucí velikostí krystalů. Toto krysta1 izační zařízení je příkladem zahušťovacího kiystalizačního zařízení. Krystalizační zařízení znázorněné na obr. 2 je rovněž krystal izačním zařízením stejně jako zařízení znázorněné na obr. 1. Toto krystalizační zařízení je příkladem krystalizačního zařízení majícího jako zařízení 4 pro rozstřikování tekutiny žlábkovitě tvarované tělo 5, Při otáčení rotační hřídele 3, ke které jsou žlábko45 vité tvarovaná těla 5 uchycena pomocí plochých deskovitých částí 53, stoupá kapalina nebo suspenze ze spodních otvorů 51. žlábkovitě tvarovaných těl 5, je rozstřikována horními otvory 52 a uvedena do kontaktu s vyhřívanou nebo chlazenou oblastí prostředku H pro vytvoření teplotního rozdílu.
Krystalizační zařízení znázorněné na obr. 3 je příkladem krystalizačního zařízení, u kterého je zařízení 4 pro rozstřikování kapaliny přichyceno k horní části rotační hřídele 3 a spodní Část rotační hřídele 3 je opatřena míchacími lopatkami 6. Pokud u tohoto zařízení dojde v určité míře k zahuštění kapaliny nebo suspenze, potom již nedochází k rozstřikování kapaliny a krystalizace se dosahuje pouhým mícháním.
-4CZ 303247 Bó
V tomto případě může zařízení podle vynálezu využívat jak krystalizační chlazením, tak krystalizaci zahuštěním. Dáky velké odpařovací ploše a velké teplosměnné ploše zařízení podle vynálezu lze zkrátit indukční periodu krystalizace a získat velké krystaly s úzkou distribucí velikostí krystalu. Dále je možné získat specifickou krystalickou formu tj. možné kontrolovat krystalický poly5 morfismus.
V následující části budou uvedena příkladná provedení různých prvků krystalizačního zařízení podle vynálezu.
A. Zařízení pro rozstřikování kapaliny
Příkladné provedení zařízení pro rozstřikování kapaliny je znázorněno na obr. 1. Zařízení 4 pro rozstřikování kapaliny je tvořeno prostředkem £ pro zavádění tekutiny, jehož součástí jsou duté trubky a upínací zařízení 2. Toto zařízení 4 pro rozstřikování tekutiny je přimontováno na rotační hřídeli 3. Spodní otvory £1 prostředku 1 pro zavádění kapaliny jsou umístěny pod hladinou L kapaliny a horní otvory 12 prostředku £ pro zavádění kapaliny se nacházejí nad hladinou L kapaliny. Prostředek £ pro zavádění kapaliny je přimontován k upínacímu zařízení 2 pod určitým úhlem. Pokud se zařízení 4 pro rozstřikování kapaliny otáčí společně s rotační hřídelí 3, potom nabírá kapalinu nebo suspenzi ze spodních otvorů 11 prostředku £ pro zavádění kapalíny (napří20 klad trubek) dopravuje kapalinu nebo suspenzi prostředkem £ pro zavádění kapaliny a rozstřikuje ji horními otvory J2. tak, že se rozstřikovaná kapalina dostává do kontaktu se stěnou míchaného tanku T.
Poloha, ve které rozstřikovaná kapalina dopadá na stěnu míchacího tanku, se mění se změnou úhlu, pod kterým je prostředek £ pro zavádění kapaliny zařízení 4 pro rozstřikování kapaliny přimontován k upínacímu zařízení 2, se změnou počtu otáček apod. Z výše uvedeného vyplývá, že úhel pod kterým je prostředek i pro zavádění kapaliny přichycen k upínacímu zařízení 2 a počet otáček lze podle potřeby a podle umístění níže diskutovaného prostředku pro vytvoření teplotního rozdílu měnit.
Je třeba poznamenat, že zařízení 4 pro rozstřikování kapaliny, které je znázorněno na obr. 1 představuje pouze ilustrativní příklad. Dále lze například použít zařízení popsané v japonské patentové publikaci JP 6- 335627. Pokud jde o tvar prostředku 1 pro zavádění kapaliny fixovaného k zařízení pro rozstřikování kapaliny, neexistují zde žádná omezení, pokud tento tvar umožňuje pohyb kapaliny nebo suspenze při otáčení rotační hřídele 3 v důsledku Bernou 11 ího teorie a/nebo odstředivých sil. Kromě trubek znázorněných na obr. 2 může prostředek £ pro zavádění kapaliny tvořit žlábkovitě tvarované tělo, deskovité tělo, kónicky tvarované duté tělo ve tvaru seříznutého nebo kukuřičného klasu.
B. Prostředek pro vytvoření teplotního rozdílu
Prostředky pro vytvoření teplotního rozdílu použité u zařízení podle vynálezu se nastaví tak, aby produkovaly teplotní rozdíl. Jinými slovy teplotu prostředku pro vytvoření teplotního rozdílu umístěného v horní Části míchaného tanku lze nastavit na vyšší nebo na nižší teplotu než je teplo45 ta prostředku pro vytvoření teplotního rozdílu, který se nachází ve spodní části míchaného tanku. To, která teplota bude vyšší, závisí na krystalické formě, která má být vyrobena (α-krystaly, [3krystaly). Krystalický polymorfismus lze kontrolovat vytvořením teplotního rozdílu mezi homí částí a spodní částí míchaného tanku.
Prostředek pro vytvoření teplotního rozdílu je umístěn v oblasti, ve které kapalina rozstřikovaná zařízením pro rozstřikování kapaliny kontaktuje stěnu míchaného tanku, nebo pod touto oblastí. Příkladem prostředku pro vytvoření teplotního rozdílu jsou například elektrická topná tělesa, elektromagneticky indukovaná topná tělesa, topné spirály, topné desky nebo pláště, ve kterých může cirkulovat ohřátý plyn, pára, topné médium, teplá voda, chladicí voda, solanka apod. Pro55 středky pro vytvoření teplotního rozdílu mohou být posuvné. Topné spirály, topné desky nebo
-5CZ 303247 B6 chladicí desky apod. se mohou tedy nacházet na vnitřní straně stěny míchaného tanku, takže kapalina rozstřikovaná zařízením pro rozstřikování kapaliny dopadá na tyto topné spirály, topné desky, chladicí desky apod.
V některých případech je výhodné, pokud je prostředek pro vytvoření teplotního rozdílu posuvný, protože poloha na stěně tanku, do které rozstřikovaná kapalina dopadá se periodicky nebo nahodile mění se změnou počtu otáček zařízení pro rozstřikování kapaliny. Prostředek pro vytvoření teplotního rozdílu může být dále fixován tak, aby ohříval pouze požadované oblasti, čehož lze dosáhnout například řízením pomocí počítače.
Pokud se počet otáček zařízení pro rozstřikování kapaliny sníží, potom nedochází k rozstřikování kapaliny nebo suspenze. Nicméně, pokud se použijí dva prostředky pro vytvoření teplotního rozdílu a teplota spodního je nízká, potom tato spodní část funguje jako kondenzátor, který usnadňuje řízení krystalického polymorfismu.
Použití tří nebo více prostředků pro vytvoření teplotního rozdílu je rovněž výhodné. Pro zahušťovací krystalizační zařízení (které bude popsáno níže) je například výhodné použití tri prostředků pro vytvoření teplotního rozdílu, kdy horní a střední prostředek bude chladicím prostředkem, zatímco spodní prostředek bude topným prostředkem. Pokud rozstřikovaná kapalina nekontaktuje horní chladicí část, ale kontaktuje střední část, potom mohou krystaly vznikat v této středové části. Nicméně protože horní část může fungovat jako kondenzátor, dochází zde ke kondenzování kapaliny a je zde vysoká pravděpodobnost, že bude středová chladicí Část oplachována kapalinou s nízkou koncentrací. Pokud se počet otáček zařízení pro rozstřikování kapaliny sníží, potom nebude kapalina nebo suspenze rozstřikována a krystaly, které se vytvořily ve středové chlazené části mohou být spláchnuty kapalinou, která zkondenzovala v horní chlazené části. Z tohoto důvodu je rovněž výhodné použití tří nebo více prostředků pro vytvoření teplotního rozdílu.
C. Krystalizační metody
C-l Chladicí krystalizační zařízení a krystalizační metoda chlazením
Chladicí krystalizační zařízení bude popsáno s odkazy na obr. 1. U chladicího krystalizačního zařízení znázorněného na obr. 1 je teplota prostředku H pro vytvoření teplotního rozdílu (v horní části stěny tanku) vyšší než teplota zařízení J pro vytvoření teplotního rozdílu (ve spodní částí stěny tanku). Je tedy výhodné, pokud je zařízením H pro vytvoření teplotního rozdílu topný prostředek (například hořák nebo topná spirála) a prostředkem J pro vytvoření teplotního rozdílu (ve spodní části stěny tanku) je chladicí prostředek (například chladící plášť).
Při otáčení zařízení 4 pro rozstřikování kapaliny je suspenze obsahující jemné krystaly vznikající chlazením rozstřikována proti horní části míchaného tanku T a při průchodu suspenze oblastí, která je ohřívána prostředkem H pro vytvoření teplotního rozdílu (topný prostředek) se jemné krystaly v suspenzi rozpustí a protože suspenze proudí zpět podél vnitřní stěny do chladicího tanku, je možné využít vždy celou teplosměnnou plochu spodní Části, což umožňuje zvýšit rychlost chlazení, zkrátit indukční periodu krystalizace a připravit krystaly z úzkou distribucí velikostí a velkou velikostí.
Protože lze krystalizační zařízení podle vynálezu rovněž použít jako zahušťovací zařízení, je možné v případě, kdy je nezbytné kapalinu před podrobením krystalizací chlazením zahustit, použít prostředek J pro vytvoření teplotního rozdílu (ve spodní části stěny tanku) jako topný pro50 středek a tím zvětšit odpařovací a teplosměnnou plochu, čímž se urychlí zahušťování a podstatně zkrátí celková doba potřebná pro krystalizací. Je tedy možné nastavit nízkou teplotu u prostředku H pro vytvoření teplotního rozdílu (v horní části stěny tanku) a vysokou teplotu u prostředku J pro vytvoření teplotního rozdílu (ve spodní části tanku) a potom, co dojde k určitému stupni zahuštění, se nastavení teplot změní tak, že teplota prostředku H pro vytvoření teplotního rozdílu (v horní části stěny tanku) bude vysoká a teplota prostředku J pro vytvoření teplotního rozdílu (ve
-6CZ 303247 B6 spodní části tanku) bude nízká, tj. nastaví se teplotní profil vhodný pro provádění krystalizace chlazením.
C-2 zahušťovací krystalizační zařízení a krystalizační metoda
Zahušťovací krystalizační zařízení bude popsáno s odkazy na obr. 1. G zahuŠťovacího krystalu začního zařízení znázorněného na obr. 1 je teplota prostředku H pro vytvoření teplotního rozdílu (v homí části stěny tanku) nižší než teplota zařízení J pro vytvoření teplotního rozdílu (ve spodní části stěny tanku). Je tedy výhodné, pokud je zařízením H pro vytvoření teplotního rozdílu chlaio dici prostředek například chladicí plášť) a prostředkem J pro vytvoření teplotního rozdílu (ve spodní části stěny tanku) topný prostředek (například hořák nebo topná spirála).
Při otáčení zařízení 4 rozstřikování kapaliny je suspenze obsahující jemné krystaly vznikající chlazením rozstřikována proti homí části míchaného tanku T a pri průchodu suspenze oblasti, která je chlazena prostředkem H pro vytvoření teplotního rozdílu (chladicí prostředek) se krysta1 izace v suspenzi urychlí a protože suspenze proudí zpět podél vnitřní stěny, je možné zvýšit rychlost krystalizace, zkrátit indukční periodu krystalizace a připravit krystaly z úzkou distribucí velikostí. Krystalizace kyseliny glutamové za použití tohoto zařízení například umožňuje selektivní růst metastabilních a-krystalů,
U zahuŠťovacího zařízení podle vynálezu lze ohřátou kapalinu rozstřikovat proti homí části tanku pomocí zařízení pro rozstřikování kapaliny tak, že lze získat velkou odparovací plochu, což zvyšuje efektivitu odpařování kapaliny a umožňuje získat velké krystaly.
Příkladem postupů, které brání krystalům v přilnutí ke spodní části kry stal izační ho zařízení jsou například řízení stupně podtlaku pomocí teploty v případě, kdy se použije odpařování roztoku ve vakuu, nebo snižování teploty výpamým teplem. V přilnutí ke spodní části krystal izační ho zařízení lze krystalům dále zabránit cirkulací chlazeného plynu.
Jak již bylo popsáno výše krystalizační zařízení podle vynálezu obsahuje míchací tank mající prostředek pro cirkulaci kapaliny, který pohání kapalinu nebo suspenzi podél stěny míchaného tanku a kterým je výhodně zařízení pro rozstřikování kapaliny tvořené rotační hřídelí a jedním nebo více prostředky pro zaváděním kapaliny namontovanými na rotační hřídeli. Při otáčení rotační hřídele se tedy kapalina nebo suspenze v důsledku odstředivých sil nebo jiných hnacích prostředků pohybuje od spodních otvorů prostředkem pro zavádění kapaliny k hornímu otvoru, ze kterého je rozstřikována proti homí části tanku.
Rozstřikovaná kapalina nebo suspenze kontaktuje prostředek pro vytvoření teplotního rozdílu, který se nachází na stěně míchacího tanku a teplota rozstřikované kapaliny nebo suspenze se zvý40 ší nebo sníží oproti teplotě obklopující kapalinu nebo suspenzi. Pokud se zařízení podle vynálezu použije pro provádění krystalizace chlazením, potom se teplota rozstřikované kapaliny nebo suspenze zvýší oproti teplotě okolí pomocí topného prostředku. Protože se při návratu části kapaliny nebo suspenze, která obsahuje jemné krystaly vzniklé ochlazením, podél stěny tanku do matečného louhu tato část kapaliny nebo suspenze ohřeje a dojde k rozpuštění jemných krystalů, lze díky rozstřikování využít vždy celou teplosměnnou plochu spodní ěásti a tak zvýšit rychlost chlazení. Výhodou je potom zkrácení indukční periody krystalizace a získání velikých krystalů s úzkou distribucí velikostí.
Pokud se zařízení podle vynálezu použije po provádění zahušťovací krystalizace, potom se teplo50 ta rozstřikované kapaliny nebo suspenze sníží oproti teplotě okolí chladicím prostředkem. Toto umožňuje zvýšit odpařovací plochu a teplosměnnou plochu v zahušťovacím procesu, ale i chladit část kapaliny nebo suspenze, která obsahuje jemné krystaly a která se vrací podél stěny tanku do matečnému louhu, a zvýšit tak rychlost krystalizace krystalů v kapalině, zkrátit indukční periodu krystalizace a získat krystaly z úzkou distribucí velikostí a velkou velikostí. Pokud se toto zaříze-7CZ 303247 B6 ní použije například pro krystalizaci kyseliny glutamové, potom se v podstatě zcela eliminuje tvorba a-krystalů.
Příklady provedení vynálezu
Následující příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky,
Příklad I; Krystalizace chlazením
Krystalizace kyseliny L-aspartové se prováděla za použití krystalizačního zařízení, které mělo v horní části topný prostředek, ve spodní části chladicí prostředek a zařízení pro rozstřikování kapaliny, Do krystalizačního zařízení s vnitřním průměrem 139,8 mm a kapacitou 3 I, které bylo vybaveno zařízením pro rozstřikování kapaliny majícím jako prostředek pro zavádění kapaliny trubky, viz obr. 1, se umístilo 1,5 1 0,53% (hmotn.) roztok kyseliny L-aspartové. Chlazení se zahájilo při rychlosti otáčení 340 min'1. Teplota kapaliny v zařízení se nastavila na 11,2 °C. Část stěny míchaného tanku, na kterou dopadala kapalina nebo suspenze, se opatřila pláštěm, kterým cirkulovala 30 °C teplá voda. Teplota kapaliny nebo suspenze v krystalizačním zařízení se udržovala na 11,2 °C (tj. teplota krystalizace byla 11,2 °C a teplota chladicího pláště se udržovala na 5 °C.
Jako kontrola se použilo krystalizační zařízení smíchaným tankem podobného typu opatřené pouze míchacími lopatkami a nikoliv zařízením pro rozstřikování kapaliny a topným prostředkem (v následujícím popisu bude toto zařízení označováno jako běžné zařízení A). Teplota kapaliny nebo suspenze v běžném zařízení A se udržovala na 11,2 °C.
Výsledky jsou znázorněny na obr, 4. Plná kolečka (·) na obr. 4 znázorňuje dočasnou změnu (rychlost krystalizace) koncentrace kyseliny L-aspartové, pokud se zahuštění provádí v kry stal izačním zařízení podle vynálezu, a prázdná kolečka (o), pokud se koncentrace provádí v běžném zařízení A.
Jak je patrné z obr. 4, v případě použití krystalizačního zařízení podle vynálezu začíná krystalizace přibližně 6 h po zahájení chlazení a probíhá rychleji a pro zvýšení koncentrace kyseliny L— aspartové přibližně na 3 mg/ml je zapotřebí pouze přibližně 17 h. Na druhé straně při použití velkého zařízení A se krystalizace zahájí až přibližně po 20 h a pro zvýšení koncentrace kyseliny L-aspartové na přibližně 3 mg/ml je zapotřebí přibližně 38 h. Je tedy zřejmé, že použití zařízení podle vynálezu významné zkrátilo indukční dobu krystalizace.
Výsledky získané hodnocení velikosti výsledných krystalů jsou uvedeny v tabulce 1 a znázorněny na obr. 5. Obr. 5 znázorňuje graf ukazující distribuci velikosti krystalů získanou použitím zařízením podle vynálezu resp. běžného zařízení A. Šrafované sloupce označují krystaly získané za použití zařízení podle vynálezu a prázdné sloupce označují krystaly získané za použití zařízení A.
-8CZ 303247 Bó
Tabulka I
| ----— Distribuce průměrů krystalů | Běžné zařízení | Zařízeni podle vynálezu | ||
| pm | Množství krystalů ¢9) | % | Množství krys Ldlů <g) | <%) |
| >710 | 0 | 0 | 0,02 | 0,6 1 |
| 500-710 | 0, 02 | 0, 6 | | 0, 05 | 1,5 |
| 420-500 | 0,09 | 2,7 | 0, 12 | 3,6 |
| 297-420 | 0,94 | 28,5 | 1,31 | 40,3 |
| 212-297 | 1,09 | 33,9 | 1,32 | 40, 6 |
| 160-212 | 0,43 | 13,5 | 0,27 | 8,3 |
| 105-160 | 0,38 | 11,8 | 0, 11 | 3,3 |
| 74-105 | 0,2 | 6,3 | 0,04 | 1,2 |
| 53-74 | 0,06 | 1,9 | 0,01 | 0,3 |
| 37-53 | 0,02 | 0, 6 | 0 | 0 |
| <37 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Celkem | 3,23 | 99,8 | 3,25 | 99, 7 |
Tyto výsledky ukazují, že krystaly kyseliny L-aspartové získané za použití zařízení podle vynálezu mají větší velikost a užší distribuci velikostí než krystaly získané za použití běžného zařízení. Je patrné, že tyto výsledky jsou důsledkem umístění topného prostředku do homí části zařízení. kde rozpouští jemné krystaly obsažené v roztoku, který je uváděn do kontaktu s tímto topným to prostředkem, což podporuje růst krystalů s větší velikostí. Při použití zařízení podle vynálezu se sice teplota roztoku nastaví na 11,2 °C. ale protože je roztok ohříván a chladicím pláštěm cirkuluje chladicí voda o teplotě 5 °C, dojde mezi stěnou chladicího tanku a roztokem k vytvoření filmu s prudkým teplotním gradientem a stupeň nasycení tohoto filmu se zvýší při teplotě mezi 5,6 až
11,2 °C, což jak se zdá urychluje tvorbu krystalických zárodků.
U tohoto příkladu bylo možné rychle získat veliké krystaly kyseliny aspartové i bez přidání zárodečných krystalů. Lze předpokládat, že při přidání zárodečných krystalů by bylo možné získat krystaly kyseliny aspartové, které by měly dokonce větší velikost, ještě rychleji.
Příklad 2: Krystalizace zahušťováním
Krystalizace kyseliny L-glutamové zahušťováním se prováděla za použití krystalizaěního zařízení majícího zařízení rozstřikující kapalinu, chladicí prostředek v homí části a topný prostředek ve spodní části. Do krystalizačního zařízení s vnitřním průměrem 139,8 mm a kapacitou 3 1, které bylo vybaveno zařízením pro rozstřikování kapaliny majícím jako prostředek pro zavádění kapaliny trubky, viz obr. I, se umístily 2 1 0,50% (hmotn.) roztoku kyseliny L-glutamové. Chlazení se zahájilo při rychlosti otáčení 290 min“1. Teplota kapaliny nebo suspenze v krystalizačním zařízení se nastavila na 29,8 °C (tj. na krystalizační teplotu 29,8 °C). Část stěny míchacího tanku, na kterou dopadala kapalina nebo suspenze, se opatřila pláštěm, kterým cirkulovala voda o teplotě
-9CZ 303247 B6 °C. Teplota kapaliny nebo suspenze v krystal izačn ím zařízení se udržovala na 29,8 °C a teplota ohřívacího pláště se udržovala na 36,5 °C.
Jako kontrola se použilo krystalizační zařízení s míchacím tankem podobného typu opatřené pouze míchacími lopatkami a nikoliv zařízením pro rozstřikování kapaliny a chladicím prostředkem (v následujícím popise bude toto zařízení označováno jako běžné zařízení B). Teplota kapaliny (krystalizační teplota) v běžném zařízení B se udržovala na 29,8 °C.
Obr. 6 znázorňuje srovnání krystalické formy v roztoku, pokud se použije krystalizační zařízení podle vynálezu, a krystalické formy v roztoku, pokud se použije běžné krystalizační zařízení B. Obr. 6 (A) P.8h, (C) P.12h a (E) P.lóh jsou fotografie znázorňující krystalickou formu po 8, 12 resp. 16 h, pokud se použije běžné zařízení B. Obr. 6(B) P.W.W.8h, (D)P.W.W.12h a (F)
P.W.W.lóh znázorňují fotografie ukazující krystalickou formu po 8, 12 resp. 16 h, pokud se použilo běžné zařízení podle vynálezu.
Jak je patrné z obr. 6 při provádění krystalizace v běžném zařízení je v roztoku přítomna směs velkých α-krystalů a malých β-krystalů, zatímco po 16 h (E) přejdou téměř všechny krystaly na β-formu.
Na druhé straně situace po 8 h (B) a 12 h (D) při použití zařízení podle vynálezu ukazuje, že po 8 h (B) roztok obsahuje pouze α-krystaly a po 12 h (D) jsou na fotografii patrné pouze velmi malé β-krystaly. Rovněž po 16 h (F) je množství β-krystalů malé. Z výše uvedeného vyplývá, že zařízení podle vynálezu umožňuje získat výlučně a-krystaly.
Obr. 7 znázorňuje dočasnou změnu krystalické formy kyseliny L-glutamové při krystalizaci. Plná kolečka (·) na obr. 7 znázorňují změny krystalické formy, pokud se krystalizace prováděla v krystalizačním zařízení podle vynálezu, a prázdná kolečka (o) ilustrují změnu krystalické formy při provádění krystalizace v běžném zařízení.
Zastoupení α-krystalů se stanovilo pomocí práškové rentgenové difrakce. Jak je patrné z obr. 7, při použití krystalizační zařízení podle vynálezu jsou během počátečních 10 h v roztoku přítomny pouze a-krystaly.
Tyto výsledky ukazují, že při použití krystalického zařízení podle vynálezu je možné výlučně získat požadovanou kiystalickou formu (tj. v případě kyseliny L-glutamové a-krystaly).
Obr. 8 dále znázorňuje dočasnou změnu koncentrace kyseliny glutamové (krystalizační rychlost). Plná kolečka (·) ilustrují případ, kdy se zahuštění provádělo za použití krystalizačního zařízení podle vynálezu a prázdná kolečka (o) ilustrují případ, kdy se po zahuštění použilo běžné zařízení. Rozpustnosti a—krystalů (16 mg/l) se dosáhlo poněkud rychleji při použití zařízení podle vynálezu. Zdá se tedy, že pokud se použije zařízení podle vynálezu, potom koncentrace roztoku klesá rychleji, čímž se potlačí sekundární tvorba krystalických zárodků a vznikají pouze a-krystaly. Navíc, protože je zařízení podle vynálezu opatřeno chladicími prostředky, je část roztoku chlazena. Stupeň nasycení se tedy zvýší, tvorba krystalických zárodků α-krystalů se v této části urychlí a krystaly rostou rychleji. Zdá se, že to je důvodem rychlejší krystalizace.
Obr. 9 znázorňuje střední průměr krystalů kyseliny L-glutamové. Plná kolečka (·) ilustrují případ, kdy se použilo krystalizační zařízení podle vynálezu a prázdná kolečka (o) ilustrují případ, kdy se zahušťování provádělo pomocí běžného zařízení. Z grafu je patrné, že při použití krystalizačního zařízení podle vynálezu bylo dosaženo většího středního průměru krystalů.
Kromě toho obr. 10 znázorňuje závislost distribuce středního průměru krystalů kyseliny L-glutamové na čase. Z obrázků je patrné, že střední průměr krystalů kyseliny L-glutamové je při použití krystalizačního zařízení podle vynálezu vždy větší (šrafované sloupce na obr. 10).
- 10CZ 303247 Bó
Tyto výsledky ukazují, že krystalizaci zahuštěním, která se provádí v zařízení, jehož horní část je opatřena chladicím prostředkem, je urychlena tvorba zárodečných «- krystalů a potlačena tvorba zárodečných β-krystalů, tj. dochází k regulaci krystalického polymorfismu. Získané výsledky dále ukazují, že krystaly mohou při použití krystalizačního zařízení podle vynálezu růst rychleji a dorůstat větší velikosti.
Zdá se, že jedním z důvodů možnosti potlačení přechodu z ct-krystalů kyseliny L-glutamové na β-krystaly a kontroly krystalického polymorfismu je obtížnější rozpustnost větších krystalů.
Příklad 3
Krystalizace kyseliny tereftalové se prováděla za použití zařízení znázorněného na obr. 2. Do míchaného tanku o kapacitě 100 1 a vnitřním průměru 400 mm, k němuž bylo namontováno zařízení pro rozstřikování kapaliny znázorněné na obr. 2, se umístilo 40 1 ethylenglykolu, v koncentraci 16 % hmotn./obj. % kyseliny tereftalové. Počáteční teplota (v čase 0) horního prostředku H pro vytvoření teplotního rozdílu (horní plášť) byly 100 °C a teplota spodního prostředku J pro poskytnutí teplotního rozdílu (spodní plášť) byly 74 °C. Teplota horního pláště se po dobu 4 h udržovala na 74 °C a teplota spodního pláště se postupně snižovala. Teplotní podmínky jsou znázorněny v tabulce 2.
Tabulka 2
| Čas (hodiny) | Teplota těla (°C) | Teplota spodního pláště (°C) | Teplota horního pláště (°C) |
| 0 | 84,2 | 74,2 | 100 |
| 1 | 54,3 | 31,4 | 100 |
| 2 | 45,8 | 19,4 | 100 |
| 3 | 45,2 | 14,3 | 100 |
| 4 | 44,8 | 3,8 | 100 |
| 5 | 21,0 | 2,5 | 51,1 |
| 6 | 10,9 | 6,5 | 26,7 |
Pro srovnání se použila kry stal izační zařízení s tankem podobného tvaru, který měl však jen míchací lopatky a nebyl opatřen zařízením pro rozstřikování kapaliny a ani žádným topným prostředkem (běžné zařízení C). V tomto případě se chlazení provádělo tak, že teplota ethylenglykolu (teplota těla) byly stejná jako v tabulce 2.
Za použití krystalizačního zařízení podle vynálezu se krystaly začaly srážet již po 3 h. Po 6 h se z krystalizačních zařízení podle vynálezu resp. z běžného zařízení C odebral 1 I vzorku. Tyto vzorky se nechaly 2 h stát a po uplynutí této doby byly v případě vzorku odebraného v zařízení podle vynálezu naměřena přibližně 40% objemová hmotnost, naopak u vzorku odebraného z konvenčního zařízení C byla zajištěna 80% objemová hmotnost. To ukazuje, že krystaly získané pomocí běžného zařízení C byly menší. Výše uvedené výsledky odpovídají pozorováním pod mikroskopem, která ukázala, že krystaly kyseliny tereftalové získané pomocí zařízení podle vynálezu byly větší než krystaly kyseliny tereftalové získané běžného zařízení C (viz obr. 11).
- ll CZ 303247 B6
Průmyslová využitelnost
Krystalizační zařízení podle vynálezu má zařízení pro rozstřikování kapaliny a prostředek pro 5 vytvoření teplotního rozdílu, takže lze řízením teploty prostředku pro vytvoření teplotního rozdílu dosáhnout vysoké rychlosti krystalizace. Velké krystaly tedy mohou růst rychleji. Dále je možné řídit polymorťismus tj. z různých krystalických struktur je možné získat krystaly s požadovanou strukturou. Zařízení podle vynálezu lze použít jako krystalizační zařízení pro provádění krystalizace chlazením, tak jako krystalizační zařízení pro provádění krystalizace zahušťováním, přičemž io je možné řídit krystalickou formu krystalů a umožnit růst krystalů až do velkých velikostí.
Claims (12)
- i? PATENTOVÉ NÁROKY1. Krystalizační zařízení, vyznačené tím, že obsahuje:20 míchací tank;prostředek pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze podél stěny míchacího tanku, přičemž tímto prostředkem pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze je rozstřikovací zařízení obsahující rotační hřídel a alespoň jeden nástřikový prostředek připevněný k rotační hřídeli a určený pro hnaní kapaliny25 nebo suspenze v tanku a rozstřikování této kapaliny nebo suspenze ke stěně tanku; a více než jeden prostředek pro vytvoření teplotního rozdílu instalovaný u míchacího tanku a schopný vytvořit teplotní rozdíl na stěně míchacího tanku;30 přičemž alespoň jeden z více než jednoho prostředku pro vytvoření teplotního rozdílu je schopen nastavení na teplotu vyšší nebo nižší než je teplota alespoň jednoho dalšího z více než jednoho prostředku pro vytvoření teplotního rozdílu.
- 2. Krystalizační zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že prostředkem pro vy35 tvoření teplotního rozdílu je alespoň jeden topný prostředek nebo chladicí prostředek.
- 3. Krystalizační zařízení podle nároku 2, vyznačené tím, že prostředkem pro vytvoření teplotního rozdílu je topný prostředek, který je uspořádán v oblasti, ve které kapalina nebo suspenze rozstřikovaná otáčením rozstřikovacího zařízení vstupuje do styku se stěnou míchacího40 tanku, nebo v oblasti pod touto oblastí, a který zvyšuje teplotu rozstřikované kapaliny nebo suspenze na teplotu vyšší, než je teplota okolní kapaliny, neboje prostředkem pro vytvoření teplotního rozdílu chladicí prostředek, který je uspořádán v oblasti, ve které kapalina nebo suspenze rozstřikovaná otáčením rozstřikovacího zařízení vstupuje do styku se stěnou míchacího tanku, nebo v oblasti pod touto oblastí, a který snižuje teplotu rozstřikované kapaliny nebo suspenze na45 teplotu nižší, než je teplota okolní kapaliny.
- 4. Krystalizační zařízení podle nároku 2, vyznačené tím, že více než jeden prostředek pro vytvoření teplotního rozdílu obsahuje dva chladicí prostředky a jeden topný prostředek, přičemž topný prostředek je uspořádán pod oběma chladicími prostředky a kapalina nebo suspenze50 je rozstřikována otáčením rozstřikovacího zařízení proti části stěny míchacího tanku nacházející se mezi oběma chladicími prostředky nebo proti části stěny míchacího tanku, ve které je uspořádán spodní chladicí prostředek.- 12CZ 303247 136
- 5. Krystalizační zařízení podle některého z nároků laž4, vyznačené tím, že nástřikový prostředek je ve tvaru žlabového tělesa, trubkového tělesa, deskovítého tělesa nebo ve tvaru dutého komolého kónického tělesa bez dna.5
- 6. Krystalizační zařízení podle některého z nároku 1 až 3 nebo 5. vyznačené tím, že krystalizačním zařízením je chlazené krystalizační zařízení.
- 7. Krystalizační zařízení podle některého z nároků !, 3, 4 nebo 5, vyznačené tím, že krystalizačním zařízením je zahušťovací krystalizační zařízení.io
- 8. Způsob regulace tvorby krystalických polymorfních forem, vyznačeny tím. že obsahuje stupně dodání kapaliny nebo suspenze obsahující látku schopnou tvořit krystaly alespoň dvou specifíc15 kých krystalických forem do míchacího tanku, přičemž míchací tank je opatřen prostředkem pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze podél stěny míchacího tanku, přičemž tímto prostředkem pro cirkulaci kapaliny nebo suspenze je rozstřikovací zařízení obsahující rotační hřídel a alespoň jeden nástřikový prostředek připevněný k rotační hřídeli;20 nuceného vedení kapaliny nebo suspenze pomocí rozstřikovacího zařízení z oblasti pod hladinou kapaliny nebo suspenze a rozstřikování kapaliny nebo suspenze nad hladinu kapaliny nebo suspenze a proti stěně míchacího tanku, jejíž teplota je odlišná od teploty rozstřikované kapaliny nebo suspenze; a25 cirkulace kapaliny nebo suspenze.
- 9. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že dodatečně obsahuje stupeň zahuštění kapaliny k dosažení tvorby krystalů.30
- 10. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím, že se rozstřikovaná kapalina nebo suspenze vede do styku s oblastí stěny tanku, jejíž teplota je vyšší než teplota kapaliny nebo suspenze, nebo se rozstřikovaná kapalina nebo suspenze vede do slyku s oblastí stěny tanku, jejíž teplota je nižší než teplota kapaliny nebo suspenze.35
- 11. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že je určen pro růst krystalů s velkým středním průměrem krystalů, přičemž látka obsažená v kapalině nebo suspenzi je schopna tvořit krystaly mající alespoň dva rozdílné průměry krystalů.
- 12. Způsob podle nároku 11, vyznačený tím, že dodatečně obsahuje stupeň zahuštění40 kapaliny k dosažení tvorby krystalů.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23826199 | 1999-08-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20011454A3 CZ20011454A3 (cs) | 2001-12-12 |
| CZ303247B6 true CZ303247B6 (cs) | 2012-06-20 |
Family
ID=17027562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20011454A CZ303247B6 (cs) | 1999-08-25 | 2000-04-14 | Krystalizacní zarízení a zpusob regulace tvorby krystalických polymorfních forem |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6458332B2 (cs) |
| EP (1) | EP1214961B1 (cs) |
| JP (1) | JP3525126B2 (cs) |
| KR (1) | KR100593713B1 (cs) |
| CN (1) | CN1148247C (cs) |
| AU (1) | AU765524B2 (cs) |
| CA (1) | CA2343255C (cs) |
| CZ (1) | CZ303247B6 (cs) |
| DE (1) | DE60037256T2 (cs) |
| DK (1) | DK1214961T3 (cs) |
| ES (1) | ES2295020T3 (cs) |
| IL (1) | IL142014A (cs) |
| NO (1) | NO330038B1 (cs) |
| TW (1) | TWI240772B (cs) |
| WO (1) | WO2001014037A1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305172B6 (cs) * | 2014-03-28 | 2015-05-27 | Bochemie A.S. | Diskontinuální krystalizační jednotka pro výrobu kulovitých krystalů |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1466485B (zh) * | 2000-09-28 | 2011-11-09 | 关西化学机械制作株式会社 | 传热装置 |
| US7182810B2 (en) * | 2004-04-16 | 2007-02-27 | Canadian Space Agency | Protein temperature evaporation-controlled crystallization device and method thereof |
| JP5690484B2 (ja) * | 2009-12-11 | 2015-03-25 | 日揮株式会社 | 晶析方法および晶析装置 |
| JP5695831B2 (ja) * | 2010-02-10 | 2015-04-08 | 関西化学機械製作株式会社 | 晶析装置 |
| CN103480175B (zh) * | 2013-09-24 | 2015-05-20 | 荣先奎 | 熔融结晶器 |
| JP6163457B2 (ja) * | 2014-06-12 | 2017-07-12 | 日軽産業株式会社 | アルミン酸ソーダ含有廃液の廃液処理槽及び廃液処理方法 |
| JP5974055B2 (ja) * | 2014-08-27 | 2016-08-23 | 株式会社日阪製作所 | 溶質除去装置を備えた滅菌装置、及び、プレフィルドシリンジの製造方法 |
| CN106115942A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-11-16 | 河北省电力建设调整试验所 | 一种反渗透浓水诱导结晶软化处理系统 |
| CN109224926B (zh) * | 2018-10-24 | 2021-09-14 | 吉安螃蟹王国科技有限公司 | 一种可伸缩防分层的手动油漆调色搅拌设备 |
| US20240140910A1 (en) * | 2019-10-16 | 2024-05-02 | Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. | Method for producing centanafadine |
| CN110683601A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-01-14 | 衡阳丰联精细化工有限公司 | 一种高盐废水节能蒸发结晶装置 |
| EP4349445A1 (en) * | 2021-06-02 | 2024-04-10 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Tank used in refining device |
| CN113856235A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-31 | 浙江大华技术股份有限公司 | 降温结晶控制方法、装置、电子设备和系统 |
| CN115487538B (zh) * | 2022-09-19 | 2023-09-22 | 山东华仙浩森生物科技有限公司 | 甜叶糖苷生产的萃取装置 |
| CN116271935B (zh) * | 2023-03-16 | 2024-02-23 | 福建省德旭新材料有限公司 | 一种六氟磷酸钠制备用冷却器 |
| CN117802573A (zh) * | 2024-02-29 | 2024-04-02 | 苏州优晶半导体科技股份有限公司 | 一种碳化硅单晶的生长装置及生长方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB669868A (en) * | 1948-08-23 | 1952-04-09 | Dow Chemical Co | Improved method of and apparatus for fractional crystallization |
| CS215450B1 (cs) * | 1981-02-26 | 1982-08-27 | Stanislav Zacek | Způsob úpravy distribuce velikostí krystalů |
| US4666527A (en) * | 1983-11-29 | 1987-05-19 | Kato Kagaku Co., Ltd. | Continuous crystallization of fructose anhydride |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2651566A (en) * | 1949-02-14 | 1953-09-08 | Int Standard Electric Corp | Methods and apparatus for growing crystals |
| JPS5846322B2 (ja) * | 1981-04-13 | 1983-10-15 | 新日鐵化学株式会社 | 結晶性成分の精製方法 |
| JPS58104603A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-22 | Toray Ind Inc | 晶析方法 |
| JP3253212B2 (ja) * | 1993-03-31 | 2002-02-04 | 関西化学機械製作株式会社 | 攪拌翼および攪拌方法 |
| JP2000513998A (ja) * | 1996-07-05 | 2000-10-24 | バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト | 晶析機器及び方法 |
| EP0916390B1 (en) * | 1997-11-14 | 2002-12-11 | Kansai Chemical Engineering Co. Ltd | Liquid ejection apparatus and liquid ejection method |
-
2000
- 2000-04-14 CN CNB00801616XA patent/CN1148247C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-14 IL IL14201400A patent/IL142014A/en not_active IP Right Cessation
- 2000-04-14 KR KR1020017003689A patent/KR100593713B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-04-14 DK DK00917318T patent/DK1214961T3/da active
- 2000-04-14 AU AU38377/00A patent/AU765524B2/en not_active Ceased
- 2000-04-14 WO PCT/JP2000/002469 patent/WO2001014037A1/ja active IP Right Grant
- 2000-04-14 DE DE60037256T patent/DE60037256T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-14 CZ CZ20011454A patent/CZ303247B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-04-14 ES ES00917318T patent/ES2295020T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-14 CA CA002343255A patent/CA2343255C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-14 JP JP2001518167A patent/JP3525126B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-14 EP EP00917318A patent/EP1214961B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-02-16 TW TW090103564A patent/TWI240772B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-03-09 US US09/801,747 patent/US6458332B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-04 NO NO20014283A patent/NO330038B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB669868A (en) * | 1948-08-23 | 1952-04-09 | Dow Chemical Co | Improved method of and apparatus for fractional crystallization |
| CS215450B1 (cs) * | 1981-02-26 | 1982-08-27 | Stanislav Zacek | Způsob úpravy distribuce velikostí krystalů |
| US4666527A (en) * | 1983-11-29 | 1987-05-19 | Kato Kagaku Co., Ltd. | Continuous crystallization of fructose anhydride |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305172B6 (cs) * | 2014-03-28 | 2015-05-27 | Bochemie A.S. | Diskontinuální krystalizační jednotka pro výrobu kulovitých krystalů |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO330038B1 (no) | 2011-02-07 |
| CA2343255C (en) | 2007-05-01 |
| DK1214961T3 (da) | 2008-04-07 |
| DE60037256D1 (de) | 2008-01-10 |
| AU3837700A (en) | 2001-03-19 |
| DE60037256T2 (de) | 2008-12-04 |
| NO20014283D0 (no) | 2001-09-04 |
| EP1214961A4 (en) | 2003-01-29 |
| EP1214961A1 (en) | 2002-06-19 |
| CN1327395A (zh) | 2001-12-19 |
| IL142014A (en) | 2004-09-27 |
| KR100593713B1 (ko) | 2006-06-28 |
| JP3525126B2 (ja) | 2004-05-10 |
| US20010011520A1 (en) | 2001-08-09 |
| AU765524B2 (en) | 2003-09-18 |
| NO20014283L (no) | 2001-09-04 |
| TWI240772B (en) | 2005-10-01 |
| KR20010075300A (ko) | 2001-08-09 |
| US6458332B2 (en) | 2002-10-01 |
| IL142014A0 (en) | 2002-03-10 |
| CZ20011454A3 (cs) | 2001-12-12 |
| CA2343255A1 (en) | 2001-03-01 |
| CN1148247C (zh) | 2004-05-05 |
| ES2295020T3 (es) | 2008-04-16 |
| WO2001014037A1 (fr) | 2001-03-01 |
| EP1214961B1 (en) | 2007-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ303247B6 (cs) | Krystalizacní zarízení a zpusob regulace tvorby krystalických polymorfních forem | |
| JP3860419B2 (ja) | 脂肪溶融物をベースとする種結晶懸濁物の製造方法 | |
| US7314516B2 (en) | Hydrodynamic cavitation crystallization device and process | |
| EP1329257B1 (en) | Heat transfer device | |
| JP4081820B2 (ja) | 晶析装置及び晶析方法 | |
| TW304903B (cs) | ||
| JP5695831B2 (ja) | 晶析装置 | |
| JP2003028546A (ja) | 水溶液の製氷若しくは濃縮方法とその装置と該装置の運転方法と脱氷方法 | |
| JP3598692B2 (ja) | 晶析方法及び晶析装置 | |
| JP4259819B2 (ja) | 晶析方法および晶析装置 | |
| KR100966175B1 (ko) | 결정화 반응 장치 | |
| RU2222202C2 (ru) | Способ получения частиц из пищевого материала, в частности шоколада, и предназначенное для этого устройство | |
| AU745058B2 (en) | Method of purifying carbazole ester precursors of 6-chloro-alpha-methyl-carbazole-2-acetic acid | |
| JP3639858B2 (ja) | ラフィノースの結晶を製造する方法及び装置 | |
| RU2146185C1 (ru) | Способ изготовления направленной кристаллизацией детали с монокристаллической структурой и устройство для его осуществления | |
| EP0976762A1 (en) | Crystallization of Alpha-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester | |
| US6100422A (en) | Crystallization of alpha-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl esther | |
| JPH07196393A (ja) | 結晶器 | |
| CS238956B1 (cs) | Vakuový odpařovaci krystalizátor | |
| JPS60104937A (ja) | 写真乳剤のゲル化方法及びそのゲル化装置 | |
| PL189765B1 (pl) | Urządzenie do krystalizacji związków organicznychze stopów |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20150414 |