Optimisation de cristallisations par couplage d'un calorimètre réactionnel et d'un granulomètre laser

par Olivier Monnier

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Jean-Paul Klein.

Soutenue en 1995

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Jean-Paul Klein.

mots clés

• Cristallisation
• Granulométrie
• Calorimètres
• Amiodarone
• Acides dicarboxyliques

Résumé

Le principal objectif de cette etude est de developper une methodologie nous permettant d'obtenir une qualite donnee de cristaux dans un delai relativement court, compatible avec les imperatifs de developpement de molecules a application pharmaceutique a petit tonnage. La premiere partie du travail consiste a fiabiliser les donnees acquises par nos deux capteurs, a identifier les parametres susceptibles d'influencer les cristallisations discontinues. Dans un deuxieme temps, nous avons pu quantifier au moins en partie ces effets sur une cristallisation modele, celle de l'acide adipique a partir d'une solution aqueuse. Le granulometre a reflexion lasentec (analyseur par tec 100) et le calorimetre de reaction mettler (rc1) ont ete couples. Ainsi le granulometre nous a permis de deceler l'apparition des cristaux, mais ses resultats en termes de distributions granulometriques se revelent decevants. La simulation de la cristallisation a necessite l'utilisation de l'analyse d'images pour pallier cet inconvenient. Le signal thermique issu du calorimetre a par contre permis de quantifier de maniere relativement fiable l'evolution de l'operation (masse cristallisee au cours du temps, sursaturation). Dans le cas de l'acide adipique, le comportement de la cristallisation a ete modelise et simule en s'appuyant sur ces resultats et en prenant en compte les cinetiques des mecanismes elementaires et les particularites du cristallisoir. Une methode efficace pour resoudre les bilans de population dans le cas le plus general, la methode des classes, a ete utilisee. Elle nous permet de suivre les concentrations des differentes especes chimiques, et des cristaux au cours du temps ainsi que l'evolution de la granulometrie. Le programme informatique utilise, tres flexible, autorise la simulation de nos conditions specifiques, en permettant par exemple, l'introduction de rampes de temperature lineaires et un suivi continu du flux de chaleur associe a la cristallisation. Seuls quelques essais rc1/lasentec sont alors necessaires pour optimiser les parametres cinetiques et valider la simulation par les resultats experimentaux. Les informations acquises par le couplage rc1/lasentec ouvrent des perspectives pour une meilleure connaissance des relations entre les parametres de cristallisation et la qualite granulometrique des lots de particules produits

Titre traduit

Crystallization optimization by reaction calorimeter and laser granulometer coupling

Pas de résumé disponible.