【摘要】：顆粒尺寸是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標,對于產(chǎn)品的穩(wěn)定性、溶解性及流動性有著重要影響。隨著科學技術的進步和工業(yè)水平的提高,人們對顆粒尺寸的測量提出了更高的要求。近年來,隨著超聲技術的快速發(fā)展,在醫(yī)藥、石油化工、食品等領域,采用超聲衰減譜(UAS)法測量懸浮液和乳狀液中顆粒的粒度分布(PSD)得到了人們廣泛的關注。超聲波具有穿透性強、頻率范圍寬、響應速度快及非接觸的特點,適用于高濃度懸浮液顆粒體系的在線測量,有著其他測量方法無法比擬的突出優(yōu)勢。本文基于本課題組新近自主研發(fā)的一套探頭式超聲波顆粒粒度測量儀,深入研究了該儀器在實際應用中需要解決的一些關鍵問題。首先對不同濃度的納米二氧化鈦-水懸浮液和微米二氧化硅-水懸浮液的PSD進行了測量,并與其他粒度測量技術對比,驗證了測量方法和開發(fā)裝置的可靠性與穩(wěn)定性。然后,將其與多種在線測量工具聯(lián)用,對阿司匹林藥物結(jié)晶過程中晶體尺寸分布(CSD)、濁度、濃度等多個質(zhì)量和過程參數(shù)進行實時測量,成功監(jiān)測該過程。在深入研究超聲衰減理論和驗證實驗裝置可行性的基礎上,針對理論模型所需的連續(xù)相介質(zhì)和分散相顆粒的物性參數(shù)測量困難這一問題,論文最后提出采用最優(yōu)化算法對未知物性參數(shù)進行數(shù)值模擬,并進行了理論和實驗研究。結(jié)果顯示,已知物系的物性參數(shù)模擬優(yōu)化值與真實值誤差很小,使用物性參數(shù)模擬優(yōu)化值進行超聲衰減測量得到的PSD與其真實值接近。同時,對于未知體系利用該方法,同樣可以準確估計未知參數(shù)進而得到準確的PSD。該方法對利用超聲衰減顆粒測量技術對復雜體系的測量具有一定的指導意義和實用價值。
[Abstract]:Particle size is an important index to measure product quality, and has an important effect on product stability, solubility and fluidity. With the progress of science and technology and the improvement of industrial level, people put forward higher requirements for particle size measurement. In recent years, with the rapid development of ultrasonic technology, in medicine, petrochemical, food and other fields, the measurement of particle size distribution (PSD) in suspension and emulsion by ultrasonic attenuation spectrum (UAS) method has been widely concerned. Ultrasonic wave has the characteristics of strong penetration, wide frequency range, fast response speed and non-contact. It is suitable for on-line measurement of high concentration suspension particle system and has outstanding advantages compared with other measuring methods. Based on a probe ultrasonic particle size measuring instrument developed recently by our team, some key problems that need to be solved in practical application of the instrument are studied in this paper. First, the PSD of different concentrations of nano-TiO2 water suspension and micron silica water suspension were measured, and compared with other particle size measurement techniques, the reliability and stability of the measuring method and the development device were verified. Then, it is combined with many on-line measurement tools to measure the crystal size distribution, (CSD), turbidity and concentration in the process of crystallization of aspirin drugs in real time, and to monitor the process successfully. On the basis of deeply studying the ultrasonic attenuation theory and verifying the feasibility of the experimental device, it is difficult to measure the physical property parameters of the continuous phase medium and dispersed phase particles required by the theoretical model. In the end, the optimization algorithm is used to simulate the unknown physical parameters, and the theoretical and experimental studies are carried out. The results show that the error between the simulation optimization value and the real value of the physical parameters is very small, and the PSD obtained by ultrasonic attenuation measurement by using the physical parameter simulation optimization value is close to its real value. At the same time, the unknown parameters can be estimated accurately by using this method for the unknown system, and then the accurate PSD. can be obtained. This method has certain guiding significance and practical value for the measurement of complex system by ultrasonic attenuation particle measurement technology.
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1

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本文編號：2280740