Desarrollo y escalado de procesos químicos - METTLER TOLEDO
Desarrollo y escalado de procesos químicos

Desarrollo y escalado de procesos químicos

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Aplicaciones

Aplicaciones de desarrollo y escalado de procesos químicos

Escalado de procesos y transferencia de calor
Cómo afecta el transporte de calor en recipientes agitados al escalado de procesos

El hecho de escalar un proceso químico desde el laboratorio a la fase de fabricación ofrece resultados útiles solo con coeficientes precisos de transferencia de calor. La medición de la temperatura del reactor y el enchaquetado (durante la liberación de una cantidad de calor bien definida) permite a los investigadores calcular con precisión la resistencia térmica que se usa para modelar la transferencia térmica y realizar predicciones críticas para los reactores a mayor escala. La calorimetría de reacción es esencial para determinar parámetros que afectan a la transferencia de calor y a los coeficientes relacionados con objeto de desarrollar modelos que maximicen el ancho de banda de una planta de fabricación. 

Transferencia de masa y velocidad de reacción
Mezclado en un reactor químico y los efectos en la cinética de la reacción y el escalado

El mezclado consiste en la reducción o eliminación de la falta de homogeneidad de las fases que sean mezclables o no mezclables. La optimización y el escalado de procesos requieren que se cuantifique el impacto del mezclado en la velocidad de reacción. Se pueden llevar a cabo experimentos automatizados y controlados en paralelo en un sistema de reactor de laboratorio para establecer una correlación de transferencia de masa y proporcionar los medios para ajustar rápidamente el área de interfaz de gas/líquido y el volumen del reactor. Esto permite conseguir las condiciones necesarias que se requieren para el escalado ascendente o descendente de un proceso.

Síntesis orgánica
Cribe y optimice la catálisis, hidrogenación, síntesis de polímeros y otras síntesis químicas reactivas

Los químicos que trabajan en el ámbito de la química orgánica sintética descubren y desarrollan procesos y reacciones químicos innovadores.

partículas de cristalización
Optimice el tamaño, el rendimiento y la pureza con equipos de cristalización

Mediante la comprensión de los procesos de cristalización y la elección de los parámetros del proceso correctos, es posible producir constantemente cristales del tamaño, la forma y la pureza correctos y minimizar problemas posteriores.

Estudios y ejemplos de cinética de reacciones químicas

Los estudios cinéticos de las reacciones químicas in situ proporcionan un mejor conocimiento del mecanismo de las reacciones y ofrecen una ruta al especificar las dependencias de las concentraciones de los componentes de la reacción en tiempo real. Los datos continuados durante el transcurso de una reacción permiten el cálculo de las leyes de velocidad con menos experimentos debido a la naturaleza exhaustiva de los datos.  El análisis cinético del progreso de la reacción (RPKA) usa datos in situ en concentraciones relevantes sintéticamente y captura información durante todo el experimento para garantizar que se puede describir con precisión todo el comportamiento de la reacción.

Seguridad del proceso químico
Evitar perder el control durante el proceso químico

La seguridad del proceso químico se centra en la prevención de incidentes y accidentes durante la fabricación de productos químicos y farmacéuticos a gran escala. Hace referencia a la liberación no intencionada de materiales y energía potencialmente peligrosos para el medio ambiente durante una reacción química o debida a una reacción fuera de control.

La temperatura afecta al tamaño y la forma de la cristalización
Escalado de la agitación, dosificación y cristalización

El cambio de la escala o de las condiciones del mezclado en un cristalizador puede afectar directamente a la cinética del proceso de cristalización y al tamaño final del cristal. Es importante tener en cuenta los efectos de la transferencia de calor y de masa para los sistemas de enfriamiento y antidisolvente respectivamente, ya que los gradientes de temperatura o concentración pueden derivar en una falta de homogeneidad en el nivel imperante de supersaturación.

Escalado de procesos y transferencia de calor

El hecho de escalar un proceso químico desde el laboratorio a la fase de fabricación ofrece resultados útiles solo con coeficientes precisos de transferencia de calor. La medición de la temperatura del reactor y el enchaquetado (durante la liberación de una cantidad de calor bien definida) permite a los investigadores calcular con precisión la resistencia térmica que se usa para modelar la transferencia térmica y realizar predicciones críticas para los reactores a mayor escala. La calorimetría de reacción es esencial para determinar parámetros que afectan a la transferencia de calor y a los coeficientes relacionados con objeto de desarrollar modelos que maximicen el ancho de banda de una planta de fabricación. 

Transferencia de masa y velocidad de reacción

El mezclado consiste en la reducción o eliminación de la falta de homogeneidad de las fases que sean mezclables o no mezclables. La optimización y el escalado de procesos requieren que se cuantifique el impacto del mezclado en la velocidad de reacción. Se pueden llevar a cabo experimentos automatizados y controlados en paralelo en un sistema de reactor de laboratorio para establecer una correlación de transferencia de masa y proporcionar los medios para ajustar rápidamente el área de interfaz de gas/líquido y el volumen del reactor. Esto permite conseguir las condiciones necesarias que se requieren para el escalado ascendente o descendente de un proceso.

Síntesis orgánica

Los químicos que trabajan en el ámbito de la química orgánica sintética descubren y desarrollan procesos y reacciones químicos innovadores.

partículas de cristalización

Mediante la comprensión de los procesos de cristalización y la elección de los parámetros del proceso correctos, es posible producir constantemente cristales del tamaño, la forma y la pureza correctos y minimizar problemas posteriores.

Los estudios cinéticos de las reacciones químicas in situ proporcionan un mejor conocimiento del mecanismo de las reacciones y ofrecen una ruta al especificar las dependencias de las concentraciones de los componentes de la reacción en tiempo real. Los datos continuados durante el transcurso de una reacción permiten el cálculo de las leyes de velocidad con menos experimentos debido a la naturaleza exhaustiva de los datos.  El análisis cinético del progreso de la reacción (RPKA) usa datos in situ en concentraciones relevantes sintéticamente y captura información durante todo el experimento para garantizar que se puede describir con precisión todo el comportamiento de la reacción.

Seguridad del proceso químico

La seguridad del proceso químico se centra en la prevención de incidentes y accidentes durante la fabricación de productos químicos y farmacéuticos a gran escala. Hace referencia a la liberación no intencionada de materiales y energía potencialmente peligrosos para el medio ambiente durante una reacción química o debida a una reacción fuera de control.

La temperatura afecta al tamaño y la forma de la cristalización

El cambio de la escala o de las condiciones del mezclado en un cristalizador puede afectar directamente a la cinética del proceso de cristalización y al tamaño final del cristal. Es importante tener en cuenta los efectos de la transferencia de calor y de masa para los sistemas de enfriamiento y antidisolvente respectivamente, ya que los gradientes de temperatura o concentración pueden derivar en una falta de homogeneidad en el nivel imperante de supersaturación.

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