基于MATLAB与Aspen Plus耦合模拟的壬二酸冷却-反溶剂结晶过程优化研究

为解决工业结晶过程中动态溶解度变化难以精确模拟的问题，来自未知机构的研究人员开发了MATLAB与Aspen Plus耦合模型。该研究通过重量法测定壬二酸溶解度，建立基于群体平衡方程(PBE)的结晶动力学模型，创新性地采用分段式反溶剂添加策略，并开发MATLAB溶解度计算模块突破Aspen Plus动态模拟限制。实验验证表明，该模型能准确预测晶体尺寸分布(CSD)，为反溶剂结晶工艺优化提供可靠工具。

　　

这项研究创新性地将MATLAB的计算灵活性与Aspen Plus的流程模拟优势相结合，构建了壬二酸(azelaic acid)冷却-反溶剂结晶的数字化仿真平台。科研团队采用重量法(gravimetric method)精确测定溶解度数据，基于群体平衡方程(Population Balance Equation, PBE)建立了结晶动力学模型。针对Aspen Plus在动态溶解度模拟方面的局限性，特别开发了MATLAB溶解度计算器模块，实现实时数据反馈。

实验过程中采用分段式反溶剂添加(segmental antisolvent addition)策略，通过参数拟合获得关键动力学参数。模型验证阶段，研究人员对比了模拟与实验获得的晶体尺寸分布(Crystal Size Distribution, CSD)数据，证实该耦合模型能准确预测结晶行为。该研究为制药和精细化工领域的反溶剂结晶工艺开发提供了可量化、可预测的数字化解决方案，特别适用于热敏性化合物的结晶过程优化。