Opracowanie i skalowanie procesu - METTLER TOLEDO

Opracowanie i skalowanie procesu

Projektuj odporne i wydajne procesy chemiczne oraz szybciej przenoś je do skali pilotażowej i przemysłowej

W chwili obecnej od naukowców oczekuje się, aby pracowali w sposób umożliwiający szybkie wprowadzanie nowych produktów na rynek, przy niższych kosztach. Nowe produkty powinny ponadto charakteryzować się wysoką jakością. Zaprojektowanie i dostarczenie bezpiecznego, odpornego i wydajnego procesu, który można realizować w skali przemysłowej, ma podstawowe znaczenie, ponieważ właśnie od tego zależy wprowadzenie nowego produktu na rynek. Na etapie projektowania procesu chemicznego tworzona jest rozległa wiedza i poznaje się przebieg stosowanych reakcji chemicznych oraz wpływ kluczowych parametrów procesowych.

We wczesnej fazie rozwoju procesu naukowcy muszą szybko i bezpiecznie dostarczyć kilka kilogramów materiału oraz opracować ścieżki syntezy zapewniające opłacalność produkcji. Można to osiągnąć, korzystając już na wczesnym etapie opracowania procesu ze stacji roboczych do syntez z zintegrowanymi systemami analitycznymi. Naukowcy muszą również szybko ocenić zalety cyklicznej, półcyklicznej oraz ciągłej metody wytwarzania wyrobu w skali przemysłowej.

W miarę postępu prac nad opracowaniem procesu gromadzona jest wiedza dotycząca cech jakościowych dzięki zastosowaniu stacji roboczych do syntez z zintegrowanymi systemami analizy procesowej dostarczającymi informacje dotyczące aspektów chemicznych, termodynamicznych i kinetycznych oraz informacje dotyczące cząstek stałych. Zrozumienie termodynamiki procesu chemicznego ma tu kluczowe znaczenie, ponieważ pozwala ocenić źródła ryzyka związane z procesem chemicznym w powiązaniu z energią reakcji oraz kumulacją reagentów. Badanie bezpieczeństwa procesu stanowi zatem ważny i integralny element opracowania procesów przyjaznych dla środowiska naturalnego.

Podczas przenoszenia procesu ze skali laboratoryjnej do skali przemysłowej stosowana jest technologia analizy procesowej (PAT) pozwalająca utrzymać proces w wymaganych granicach w zakresie wszystkich parametrów krytycznych.

Firmy usiłują realizować korzyści wynikające z zastosowania koncepcji jakości przez projektowanie (Quality by Design, QbD). Technologia analizy procesowej (PAT) jest coraz powszechniej wdrażana w przemyśle chemicznym i biofarmaceutycznym. Narzędzia takie jak technologia FTIR in situ, FBRM® lub RTCal™ wspierają projektowanie bezpiecznych i odpornych procedur, które wbudowują jakość w procesy przemysłowe. Dzięki takiemu podejściu wzrasta opłacalność i wydajność produkcji i jednocześnie udaje się obniżyć koszty produkcji. Dodatkowe korzyści wynikają również ze skrócenia czasu trwania poszczególnych cykli procesów. Uzyskany produkt jest zawsze o odpowiedniej jakości.

METTLER TOLEDO posiada w swojej ofercie odpowiednią technologię i oprogramowanie. Chemicy i inżynierowie korzystający z odpowiednich narzędzi oferowanych przez METTLER TOLEDO mogą z powodzeniem przenosić procesy chemiczne rozwijane w laboratorium do skali przemysłowej. Już od ponad dwudziestu lat nasza technologia i usługi serwisowe stanowią strategiczny zasób, z którego korzysta tysiące naukowców na całym świecie specjalizujących się w opracowaniu i dostarczaniu nowych procesów chemicznych lub doskonaleniu już opracowanych i realizowanych procesów.

Aplikacje

Mixing and Mass Transfer
Mixing in a Chemical Reactor and the Effect on Reaction Kinetics and Scale-up

Mixing is the reduction or elimination of inhomogeneity of phases that are either miscible or immiscible. Process scale-up and optimization require that the impact of mixing on the reaction rate be quantified. Automated, controlled experiments can be run in parallel in a laboratory reactor system to establish a mass transfer correlation, and provide a means to quickly adjust the gas/ liquid interface area and reactor volume. This achieves the desired conditions required for the scale-up or scale-down of a process.

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.

Krystalizacja i strącanie
Optymalizacja wydajności krystalizacji oraz wielkości i czystości kryształów z użyciem odpowiedniego wyposażenia

Optymalizacja i wdrażanie na skalę przemysłową procesów krystalizacji i strącania w celu uzyskania produktu stale spełniającego wymagania specyfikacji czystości, wydajności, kształtu i wielkości cząstek może być jednym z największych wyzwań podczas opracowywania procesów.

Chemical Reaction Kinetics Studies
Fundamental Understanding of Reactions Rates and Factors Affecting Them

Chemical reaction kinetics, also known as reaction kinetics, reflect rates of chemical reactions and provide a better understanding of their dependencies on reaction variables. Reaction kinetic studies provide enhanced insight into reaction mechanisms. Learn how to obtain data rich information for more complete reaction kinetic information.

Bezpieczeństwo procesów chemicznych
Jak nie stracić kontroli nad procesem chemicznym

W dążeniu do zachowania bezpieczeństwa procesów chemicznych uwagę zwraca się przede wszystkim na zapobieganie wypadkom podczas produkcji środków chemicznych i farmaceutyków na wielką skalę. Pod tymi pojęciami rozumie się niezamierzone uwolnienie do środowiska potencjalnie groźnych energii i materiałów z trwającej reakcji. Zdarzenie takie może być przypadkowe lub spowodowane utratą kontroli nad reakcją.

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.

Mixing and Mass Transfer

Mixing is the reduction or elimination of inhomogeneity of phases that are either miscible or immiscible. Process scale-up and optimization require that the impact of mixing on the reaction rate be quantified. Automated, controlled experiments can be run in parallel in a laboratory reactor system to establish a mass transfer correlation, and provide a means to quickly adjust the gas/ liquid interface area and reactor volume. This achieves the desired conditions required for the scale-up or scale-down of a process.

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.

Krystalizacja i strącanie

Optymalizacja i wdrażanie na skalę przemysłową procesów krystalizacji i strącania w celu uzyskania produktu stale spełniającego wymagania specyfikacji czystości, wydajności, kształtu i wielkości cząstek może być jednym z największych wyzwań podczas opracowywania procesów.

Chemical Reaction Kinetics Studies

Chemical reaction kinetics, also known as reaction kinetics, reflect rates of chemical reactions and provide a better understanding of their dependencies on reaction variables. Reaction kinetic studies provide enhanced insight into reaction mechanisms. Learn how to obtain data rich information for more complete reaction kinetic information.

Bezpieczeństwo procesów chemicznych

W dążeniu do zachowania bezpieczeństwa procesów chemicznych uwagę zwraca się przede wszystkim na zapobieganie wypadkom podczas produkcji środków chemicznych i farmaceutyków na wielką skalę. Pod tymi pojęciami rozumie się niezamierzone uwolnienie do środowiska potencjalnie groźnych energii i materiałów z trwającej reakcji. Zdarzenie takie może być przypadkowe lub spowodowane utratą kontroli nad reakcją.

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.

Biblioteka

Produkty pokrewne

Ta strona nie jest zoptymalizowana pod Twoją przeglądarkę internetową. Rozważ zmianę przeglądarki lub aktualizację obecnej do najnowszej wersji.