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随着物理网络系统(CPS)和物联网技术的发展,德国率先提出“工业4.0”这一概念,意在用互联网技术,推动第四次工业革命发展。在这一概念背景下,耗能和环保问题凸显的化工行业,将不能再片面地追求产量,而应更多地关注“能耗”、“产出”、“排放”等构成的综合性评价指标。在实际生产中,若能有效地解决分离提纯过程中,各级分离单元操作离散、间断且自动化程度低等问题,便可在制备高质量产品的同时实现节能减排,最终实现自动化绿色生产。针对这一基本问题,结合本专业知识和“中国制造2025”这一重大战略目标,本文自主提出了“多级结晶耦合技术及其控制方法”,并将该技术成功应用于莱鲍迪甙A的结晶制备中。根据莱鲍迪甙A的结晶工艺,自主设计了多级结晶耦合系统,将各个设备有效集成,并通过机电一体化技术进行耦合控制,实现了系统的连续运作。其主要研究内容如下：(1)针对本文提出的多级结晶耦合技术,完成了具有普适性的多级耦合结晶系统的设计,并为实现各级结晶系统的耦合控制,提出相应的控制方法。(2)基于现有莱鲍迪甙A结晶方法,完成了莱鲍迪甙A在不同溶剂中的溶解度曲线测定。根据RA的溶解特性,确定了合适的RA结晶方案。综合研究了提取剂、固液比、水浴温度、结晶时间等因素对一、二次结晶效果的影响,并初步确定了制备RA纯度大于97%的甜菊糖产品的工艺流程；(3)利用正交试验法、响应曲面法、Markowitz Portfolios理论对上文初步确定的莱鲍迪甙A精制工艺进行优化,比较各个结晶因素对结晶效果的影响,得到了最佳的莱鲍迪甙A精制工艺控制参数；(4)基于莱鲍迪甙A精制的最佳结晶工艺,初步完成了多级结晶耦合系统的方案设计以及相应控制系统的搭建；同时在结晶罐上增加在线检测系统,解决了RA精制过程中产品质量不稳定的问题。本文针对以上新技术所呈现的关键问题作了初步的实验探究和系统设计,有望为进一步的新型连续结晶系统的设计提供指导或参考。