CRISTALLISATION INDUSTRIELLE : Fondamentaux, Développement au laboratoire, Conduite de procédés industriels et outils de digitalisation
Génie des procédés
Objectifs
Donner les outils pour résoudre un problème de cristallisation
Comprendre les mécanismes mis en jeu et leurs interactions avec la technologie
Maîtriser la génération du solide
Découvrir l’intérêt des outils digitaux pour le suivi et l'amélioration des procédés de cristallisation
Contenu pédagogique
Approche des phénomènes de cristallisation – Les fondamentaux
- Introduction
Définition et objectif d’une chaine solide / enjeux sur la qualité chimique et la qualité physique Place du solide dans le procédé d’élaboration du principe actif.
Cristallisation ou précipitation ? - Notions de cristallographie – Etat cristallin – Faciès
- Equilibres liquide/solide ; solubilité (espèce moléculaire, espèces ionisées)
- Purification – Choix des solvants
- Sursaturation (cas des espèces moléculaires ; cas des espèces ionisées)
- Mécanismes de cristallisation : nucléation, croissance, agglomération, mûrissement et brisure
- Polymorphisme
Définition
Aspects thermo (stabilité/métastabilité) et cinétique
Criblage de formes
Transitions de formes polymorphiques en solution
Contrôle
Développement d’une cristallisation discontinue au laboratoire
- Développement d’une cristallisation/précipitation au laboratoire
- Etude de cas de développement d’un procédé
- Emploi de capteurs de suivi in situ en cristallisation
Technologies de cristallisation, scale-up
- Différents principes de fonctionnement des cristallisoirs Batch et Continu
- Mise en suspension
- Design cuve agitée (batch ou semi batch + précipitation)
- Alimentation réactif / macro et micromélange
- Ensemencement industriel (mise en œuvre industrielle)
- Extrapolation (scale up)
- Troubleshooting
Outils digitaux appliqués à la cristallisation
- Méthodologie d’exploitation de la donnée : de la définition du besoin à l’optimisation
- Mise en pratique : calculs et analyse de données sur un cas de cristallisoir continu
- Cas industriels concrets : optimisation du rendement et diagnostic de l’encrassement d’un échangeur de réchauffage en boucle de recirculation