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Kristallisationen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie

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05.11.2020 – 06.11.2020

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Die Technik der Kristallisation bietet einen hervorragenden Weg, Stoffe aus Lösung oder... mehr

Kristallisationen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie

Die Technik der Kristallisation bietet einen hervorragenden Weg, Stoffe aus Lösung oder Schmelzen mit hoher Reinheit zu isolieren. Dies findet Anwendung in der chemischen bis hin zur pharmazeutischen Industrie. Das Seminar vermittelt die notwendigen Grundlagen und das theoretische Wissen zur Beschreibung solcher Prozesse. 

Des Weiteren werden die analytischen Möglichkeiten zur Charakterisierung der kristallinen Produkte besprochen, beginnend mit klassischen optischen Methoden bis hin zur modernen instrumentellen Analyse dargestellt.

In praxisnahen Beispielen aus der Industrie wird die Entwicklung von u.a. Batch-Kristallisationsprozessen beschrieben. Als Startpunkt dient hier die klassische Entwicklung im Labor und die Übertragung dieser bis hin zur industriellen Implementierung.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die kontinuierliche Kristallisation, die Beschreibung der großtechnischen Apparate und wie diese in der Massenkristallisation eingesetzt werden.

Ein Überblick über die Fest-/Flüssigtrennung, sei es durch Filtration oder Zentrifugation, und die theoretischen Hintergründe werden diskutiert.   

 

Zum Thema

Die Kristallisation findet heute in vielen Bereichen ihre Anwendung. Von kleinscaligen Batchkristallisation, vornehmlich in der Produktion pharmazeutischer Stoffe oder bei Feinchemikalien, bis hin zur kontinuierlichen Herstellung von Massenkristallisationsgütern wie Natriumchlorid, Zucker oder Düngemittel. Das Seminar vermittelt die wichtigsten theoretischen Grundlagen zum Design solcher Prozesse. Dabei werden die Thema Löslichkeiten, Erzeugung von Übersättigung und deren Abbau, Co-kristallisation, Einfluss von Fremdstoffen auf die Kristallbildung, Polymorphe sowie die Agglomeration diskutiert.  Des Weiteren werden die analytischen Methoden zur Charakterisierung von kristallinen Stoffen präsentiert. Diskutierte Beispiele aus der Praxis sollen helfen, den Kristallisationsprozess zu beschreiben und zu entwickeln. Weitere Themen sind die Fest-/Flüssigtrennung sowie die Trocknung kristalliner Stoffe.

 

Programm

1. Tag: 09:00 – 18:00 Uhr
 
09.00 Kristallisation als unit-operation – Einführung in Thema und Kurs
Dipl. Ing. Chrisitan Melches, GEA Messo GmbH, D-Duisburg
 
09.30 Grundlagen der Kristallisation
- Kristallaufbau
- Kristallkeimbildung
- Kristallwachstum
Dr. Amgad Moussa, Syngenta Crop Protection Münchwilen AG, Schweiz
 
10.30 Kaffeepause
 
10.45 Lösungsgleichgewichte
- Grundlagen
- Schmelzphasendiagramme
- Löslichkeit und Löslichkeitskurven
- Anwendungen
Prof. Dr. Heike Lorenz, Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme, D-Magdeburg
 
11.45 Agglomeration bei der Kristallisation
- Vorgänge bei der Agglomeration
- Mechanismen
- Nutzung der Agglomeration
Dr.-Ing. Kerstin Wohlgemuth, Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen, TU Dortmund, D-Dortmund
 
12.30 Gemeinsames Mittagessen
 
13.45 Polymorphie – Grundlagen und Bedeutung
- Definition und Wichtigkeit
- Polymorphie-Screening und Auswahl
- Thermodynamische Stabilität von Polymorphen
Dr. Rolf Hilfiker, Solvias AG, CH-Basel
 
14.45 Fremdstoffeinfluss auf die Kristallisation
- Einfluss von Fremdstoffen und Additiven auf die Kristallisation
- Taylor-made Additive
Dr.-Ing. Kerstin Wohlgemuth, Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen, TU Dortmund, D-Dortmund
 
15.45 Kaffeepause
 
16.00 Kristallisationsverfahren und Apparate
- Erzeugung der Übersättigung
- batch- und konti-Kristallisation
- Verfahrensauswahl
- Apparateauswahl
Dr. Amgad Moussa, Syngenta Crop Protection Münchwilen AG, Schweiz
 
17.00 Aufreinigung bei der Kristallisation
- Mechanismen des Einbaus von Verunreinigungen
- Maximal erzielbare Aufreinigung
- Minimierung des Einbaus von Verunreinigungen
- Aufreinigungstechniken durch Kristallisation
Prof. Dr. Heike Lorenz, Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme, D-Magdeburg
 
Am ersten Abend findet um ca. 18:45 Uhr ein gemeinsames Abendessen statt. 
Nutzen Sie die Gelegenheit, mit dem Referenten und den Teilnehmern den Abend in nettem Ambiente ausklingen zu lassen.
 
 
2. Tag, 08:30 – 17:00 Uhr
 
08.30 Charakterisierung von Kristallisaten – PAT bei der Kristallisation
- Methoden zur Charakterisierung von Festkörpern
- Korngrößenverteilung
- Physikalische Reinheit von Festkörpern
- PAT zur Kristallisationsüberwachung
Dr. Rolf Hilfiker, Solvias AG, CH-Basel
 
09.30 Entwicklung von Kristallisationsverfahren
- Kristallisationstechniken
- Laborarbeit
- Übertragung in den Betrieb
Dipl.-Ing. Dierk Wieckhusen, Binzen
 
10.30 Kaffeepause
 
10.45Übung zur Auslegung von Kristallisationsverfahren
- Definition der Aufgaben
- Gruppenarbeit
- Diskussion der Lösungen
Dipl.-Ing. Dierk Wieckhusen, Binzen
 
12.00 Schmelzkristallisation
- Grundlagen und Apparate
- Verfahrensbeispiele
Dipl.-Ing. Christian Melches, GEA Messo GmbH, D-Duisburg
 
12.45 Gemeinsames Mittagessen
 
13.45 Down-stream Prozesse
- Trennoperationen und deren Beurteilung
- Beeinflussung der Trennung durch die Kristallisation
- Einfluss von Trennen und Trocknen auf das Kristallisat
Dr. Amgad Moussa, Syngenta Crop Protection Münchwilen AG, Schweizl
 
14.15 Kontinuierliche Kristallisationsprozesse
- Bauarten von Kontikristallern
- Betrieb von Kontikristallern
- Praktische Ausführung von Kristallisatoren
Dipl.-Ing. Christian Melches, GEA Messo GmbH, D-Duisburg
 
15.30 Kaffeepause
 
15.45 Integration der Kristallisation zur Lösung komplexer Aufgaben
- Praktische Ausführungen
Dipl.-Ing. Christian Melches, GEA Messo GmbH, D-Duisburg
 
16.45 Abschlussdiskussion
 

Zielsetzung

Den Seminarteilnehmern sollen die theoretischen Grundlagen und Modellvorstellungen zur Kristallisation, der Kristallkeimbildung, des Kristallwachstums und der Agglomeration vermittelt werden. Weiterhin sollen die für die Entwicklung von Kristallisationsverfahren notwendigen Basisdaten und die Grundzüge zur erfolgreichen Entwicklung von Kristallisationsverfahren notwendigen Arbeiten dargestellt werden. Dieses schließt Hinweise auf die praktische Durchführung von Verfahren ein.

 

Teilnehmerkreis

Das Seminar wendet sich an Chemiker, Verfahrensingenieure und Betriebschemiker in der chemischen und parmazeutischen Industrie, in den Sparten Fein- und Spezialchemikalien und in der Grundstoffindustrie, die Kristallisationsverfahren entwickeln, in den Betriebsmaßstab übertragen oder optimieren. Das Seminar wendet sich ebenso an Pharmazeuten und Entwickler von pharmazeutischen Verfahren, die mehr über die Potentiale der Techniken zur Erzeugung der zu formulierenden Wirkstoffe lernen wollen.

 

Weiterführende Links zu "Kristallisationen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie"

Referenten

Dr. Rolf Hilfiker

Leiter Abteilung Festkörpereigenschaften, Solvias AG, Basel (Schweiz)

Prof. Dr. Heike Lorenz

mpi Magdeburg Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme, Magdeburg

Christian Melches

GEA Messo GmbH, Duisburg

Dr. Amgad Moussa

Syngenta Crop Protection Münchwilen AG, Schweiz

Dipl.-Ing. Dierk Wieckhusen

Binzen

Dr.-Ing. Kerstin Wohlgemuth

Technische Universität Dortmund, Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen, Dortmund

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