溶析结晶是一种常见的物质提纯和分离的办法,在工业上应用广泛,具有操作温度低、设备简单、耗能低及效率高等优点。化工行业和医药行业的高速发展对晶体产品的晶形、纯度、多晶型和粒度分布等提出了越来越高的要求,采用模拟技术研究结晶过程中各项操作参数与晶体质量之间的关系,是提高晶体质量的有效手段。本文针对溶析结晶过程,通过现代实验技术与结晶过程模拟相结合的方法,对溶析结晶过程进行过程建模、模拟和优化的研究。本文建立了以粒数衡算方程为核心,同时考虑生长、成核、聚结和破碎等过程动力学影响的溶析结晶过程数学模型,采用特征线法求解该模型,并采用线性插值和梯形积分公式估算聚结和破碎项。本文所提出的溶析结晶过程模型计算结果与前人实验结果吻合,验证了模型和算法的准确性。在此基础上,采用MHE方法估计结晶中的状态变量,结合NMPC方法优化操作变量,以达到离线调控粒径分布的目的。针对具体的蒿甲醚溶析结晶过程,根据NMPC-MHE计算的最优工艺进行了相应的实验验证,实测粒度分布结果与控制方程优化的粒度分布结果有很好的吻合度,证明该方法可行、具有良好的调控效果和自适应能力。同时,该方法计算时间也满足溶析结晶过程在线反馈控制的要求。建立的溶析结晶过程模型和控制模型均以Matlab代码的形式写入M文件,封装至Matlab toolbox,并与本课题组开发的结晶过程监控系统相结合,方便用户输入所需要的参数,以实现工艺参数的调控。