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Designing Isothermal Batch Deracemization Processes with Optimal Productivity: 1. Parametric Analysis Using a Population Balance Equation Model

机译：具有最佳生产率的等温批量破坏过程：1。参数分析使用人口平衡方程模型

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Isothermal batch deracemization (Viedma ripening) is an attractive process variant to separate conglomerate forming enantiomers. These processes rely on a complex interplay between a racemization reaction in the liquid phase and crystal growth/dissolution, agglomeration, and breakage in the solid phase. While reports in the literature have shown the applicability of Viedma ripening for a variety of substances, a comprehensive investigation on how to obtain maximum productivity from such processes is so far missing. This contribution introduces a novel operating protocol based on a series of batches, wherein part of the product of one batch is used to generate an initial solid phase enantiomeric excess in the next batch. It is shown that the initial enantiomeric excess leading to maximum productivity depends on the kinetics involved in Viedma ripening, as well as process parameters, such as the suspension density. This relationship is explored using a parametric sensitivity analysis carried out on a process model based on dimensionless population balance equations. The general trends identified from the parametric analysis highlight that processes with maximum productivity should be carried out at (i) high breakage intensities, (ii) low agglomeration intensities, and (iii) high suspension densities. The initial enantiomeric excess necessary to reach maximum productivity varies strongly with the kinetics of the different phenomena involved and falls within a wide range of 25-80%.
机译：等温批量破坏（Viedma成熟）是一种有吸引力的工艺变体，用于分离形成对映体。这些方法依赖于在液相和晶体生长/溶解，附聚和固相中断裂的外消旋化反应之间的复杂相互作用。虽然文献中的报告显示了Viedma成熟对各种物质的适用性，但到目前为止，对如何从这些过程中获得最大生产率的全面调查。该贡献介绍了一种基于一系列批次的新型操作协议，其中一批产品的一部分用于在下一批中产生初始固相对映体过量。结果表明，导致最大生产率的初始对映体过量取决于涉及Viedma成熟的动力学，以及诸如悬浮密度的过程参数。利用基于无量纲人口平衡方程的过程模型进行的参数灵敏度分析探索这种关系。从参数分析中识别的一般趋势突出显示最大生产率的过程应在（i）高裂缝强度，（ii）低聚强度和（iii）高悬浮密度下进行。达到最大生产率所必需的初始对映体过量随着涉及的不同现象的动力学而变化强烈，并且在25-80％的范围内下降。

著录项

  • 来源
    《Crystal growth & design》 |2020年第7期|共14页
  • 作者

    Vetter Thomas;

  • 作者单位

    Univ Manchester Dept Chem Engn &

    Analyt Sci Manchester M13 9PL Lancs England;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 晶体学;
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