Chemical Process Development & Scale-up
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Creating Safe, Efficient Processes from Lab to Plant

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Chemical Process Development and Scale-up Applications

Heat Transfer and Process Scale-up
How Heat Transport in Agitated Vessels Affects Process Scale-up

Scaling up a chemical process from lab to manufacturing gives useful results only with accurate heat transfer coefficients. Measuring the jacket and reactor temperature (during the release of a well-defined amount of heat) allows researchers to accurately compute the thermal resistance, which is used to model the heat transfer and make critical predictions for reactors at larger scale. Reaction calorimetry is essential to determine parameters that impact the heat transfer and the heat transfer coefficients, to develop models to maximize the bandwidth of a manufacturing plant.

Trasferimento di massa e velocità di reazione
Miscelazione in un reattore chimico ed effetto sulla chemiocinetica e lo scale-up

La miscelazione consiste nel ridurre o eliminare l'eterogeneità delle fasi, che possono essere miscibili o immiscibili. Per effettuare lo scale-up e ottimizzare i processi, è necessario quantificare l'effetto della miscelazione sulla velocità di reazione. Esperimenti automatizzati e controllati, effettuati in parallelo in un sistema di reattori da laboratorio, consentono di stabilire una correlazione tra i diversi valori di trasferimento di massa, in modo da regolare rapidamente l'area di interfaccia gas/liquido e il volume del reattore. Si ottengono così le condizioni desiderate necessarie per lo scale-up o lo scale-down di un processo.

Chemical Synthesis
Producing Quality, Economically-Viable Molecules

Chemical synthesis occurs when two or more molecules are combined to form a product molecule that possesses specific properties. There are numerous examples of chemical synthesis that results in important products for the pharmaceutical, polymer, fine and bulk chemical industries. To achieve optimized yield, quality, safety and cost metrics, chemical synthesis requires a thorough understanding of the kinetics and thermodynamics of the underlying chemistry, as well as carefully controlled and monitored reaction conditions.

Cristallizzazione e precipitazione
Ottimizzazione della dimensione, del rendimento e della purezza dei cristalli con gli strumenti per la cristallizzazione

L'ottimizzazione e lo scale-up della cristallizzazione e della precipitazione, per produrre un prodotto costantemente conforme alle specifiche in termini di purezza, resa, forma e dimensione delle particelle, può essere una delle maggiori sfide dello sviluppo del processo.

Chemical Reaction Kinetics
Understanding Reaction Rates and Factors That Affect Them

Chemical reaction kinetics, also known as reaction kinetics, reflect rates of chemical reactions. Learn how reaction kinetic studies provide enhanced insight into reaction mechanisms.

Sicurezza di processo chimico
Per non perdere il controllo dei processi chimici

La sicurezza di processo chimico punta a prevenire incidenti e problemi durante la produzione su larga scala di sostanze chimiche e farmaceutiche, che comporta il rilascio non intenzionale di materiali potenzialmente pericolosi e l'emissione di energia nell'ambiente durante una reazione chimica o a causa di una reazione incontrollata.

Temperature Effects Crystallization Size and Shape
Scaling-Up Agitation, Dosing, and Crystallization

Changing the scale or mixing conditions in a crystallizer can directly impact the kinetics of the crystallization process and the final crystal size. Heat and mass transfer effects are important to consider for cooling and antisolvent systems respectively, where temperature or concentration gradients can produce inhomogeneity in the prevailing level of supersaturation.

Heat Transfer and Process Scale-up

Scaling up a chemical process from lab to manufacturing gives useful results only with accurate heat transfer coefficients. Measuring the jacket and reactor temperature (during the release of a well-defined amount of heat) allows researchers to accurately compute the thermal resistance, which is used to model the heat transfer and make critical predictions for reactors at larger scale. Reaction calorimetry is essential to determine parameters that impact the heat transfer and the heat transfer coefficients, to develop models to maximize the bandwidth of a manufacturing plant.

Trasferimento di massa e velocità di reazione

La miscelazione consiste nel ridurre o eliminare l'eterogeneità delle fasi, che possono essere miscibili o immiscibili. Per effettuare lo scale-up e ottimizzare i processi, è necessario quantificare l'effetto della miscelazione sulla velocità di reazione. Esperimenti automatizzati e controllati, effettuati in parallelo in un sistema di reattori da laboratorio, consentono di stabilire una correlazione tra i diversi valori di trasferimento di massa, in modo da regolare rapidamente l'area di interfaccia gas/liquido e il volume del reattore. Si ottengono così le condizioni desiderate necessarie per lo scale-up o lo scale-down di un processo.

Chemical Synthesis

Chemical synthesis occurs when two or more molecules are combined to form a product molecule that possesses specific properties. There are numerous examples of chemical synthesis that results in important products for the pharmaceutical, polymer, fine and bulk chemical industries. To achieve optimized yield, quality, safety and cost metrics, chemical synthesis requires a thorough understanding of the kinetics and thermodynamics of the underlying chemistry, as well as carefully controlled and monitored reaction conditions.

Cristallizzazione e precipitazione

L'ottimizzazione e lo scale-up della cristallizzazione e della precipitazione, per produrre un prodotto costantemente conforme alle specifiche in termini di purezza, resa, forma e dimensione delle particelle, può essere una delle maggiori sfide dello sviluppo del processo.

Chemical Reaction Kinetics

Chemical reaction kinetics, also known as reaction kinetics, reflect rates of chemical reactions. Learn how reaction kinetic studies provide enhanced insight into reaction mechanisms.

Sicurezza di processo chimico

La sicurezza di processo chimico punta a prevenire incidenti e problemi durante la produzione su larga scala di sostanze chimiche e farmaceutiche, che comporta il rilascio non intenzionale di materiali potenzialmente pericolosi e l'emissione di energia nell'ambiente durante una reazione chimica o a causa di una reazione incontrollata.

Temperature Effects Crystallization Size and Shape

Changing the scale or mixing conditions in a crystallizer can directly impact the kinetics of the crystallization process and the final crystal size. Heat and mass transfer effects are important to consider for cooling and antisolvent systems respectively, where temperature or concentration gradients can produce inhomogeneity in the prevailing level of supersaturation.

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Citations

ReactIR Citation List
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