Kristallisationsmesssystem
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Modellierung und anschließende systematische Optimierung von Kristallisationsprozessen ist oft durch eingeschränkte online-Messmöglichkeiten limitiert. Das umfangreich instrumentierte Kristallisationsmessgerät erlaubt hier die Inlinemessung von Partikelgröße, -form sowie der Konzentration. Damit stehen Möglichkeiten zur umfassenden Charakterisierung von Kristallisationsprozessen zur Verfügung. Das Kristallisationssystem konnte zur Untersuchung der Lactose-Kristallisation eingesetzt werden und lieferte dabei wichtige Informationen hinsichtlich den ablaufenden Wachstum- und Nukleationskinetiken. Dabei standen vor allem der Einfluss der sich im Naturprodukt Molke/Molkenpermeat ändernden Mineralienzusammensetzung im Vordergrund. Hier konnte gezeigt werden, wie sich ändernde Mineralienzusammensetzungen quantitativ auf das Kristallisationsverhalten auswirken. Dies ermöglichte die Entwicklung von Modellen, die im Weiteren für Scale-Up-Aufgaben und zur Prozessoptimierung eingesetzt werden können. Ebenso konnten mit Hilfe des Kristallisationssystems unter Ausnutzung der guten Instrumentierung Prozessbedingungen gefunden werden, die die Erzeugung von facettierten Kristallen ermöglichten. Diese facettierten Kristalle konnten einer detaillierten Formanalyse unterzogen werden. Die Generierung von Partikelforminformationen liefert einen wichtigen Beitrag zum Crystal Shape Engineering, der gezielten Herstellung von Kristallen mit gewünschter Partikelform. Mit einer selbst entwickelten Impedanzspektroskopiesonde konnte das Messsystem zudem erweitert werden, sodass weitere Inline-Signale zur Analyse und Regelung von Kristallisationsprozessen nutzbar gemacht werden konnten. Über die Kristallisation hinaus wurde das gesamte Messsystem auch zur inline-Viabilitätsuntersuchung von Zellsystemen erfolgreich eingesetzt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Einfluss des Molkensalzanteils auf das Kristallisationsverhalten von Laktose. ProcessNet-Fachausschuss „Kristallisation“, Köln, 06./07.03.2017
C. Choscz, C. Eder, H. Briesen
- Modellbasierte Produktionsunterstützung bei der Laktosekristallisation, 25. Oranienburger Milchforum Oranienburg, 16./17. November 2017
C. Eder, C. Choscz, H. Briesen
- Impedanzspektroskopie-Prozessmonitoring bei der Saccharosekristallisation. ProcessNet-Fachausschuss "Kristallisation", Bremen, 08./09.03.2018
C. Eder, L. Preitschopf, H. Briesen
- Laktosekristallisation – Modellbasierte Produktionsunterstützung. molkereiindustrie, 04/2018, p. 47 – 48
C. Eder, C. Choscz, H. Briesen
