Escalado de procesos y equipos
Diseño de Procesos y Planta
El escalado se define como el proceso necesario para alcanzar la producción industrial a partir de un logro científico a nivel del laboratorio (Vina S, Concepción E, Montero R. (1994). La ingenierizacion y la ingeniería concurrente en los proyectos de la industria farmacéutica y la biotecnología. Revista Produccion Brasil. 4, 117-125). En esta sección se estudian aspectos sobre el escalado de algunos procesos y equipos.
Safety issues in the scale-up of chemical reactors
Asuntos de seguridad en el escalado de reactores químicos
Los procesos químicos se originan usualmente a pequeña escala en el laboratorio, y su desarrollo es normalmente llevado a cabo al conducir las reacciones en una escala sucesivamente más alta antes de llegar a la planta de producción industrial. En las primeras etapas del desarrollo del proceso, se emplean cantidades limitadas de químicos, y usualmente no hay disponible información completa sobre la reacción o las reacciones residuales. Los estudios de evaluación de riesgos y el procedimiento de escalado permiten obtener información posterior. La cual es relevante para el diseño de planta final.
Este documento es un artículo preparado por el Environment, Health & Safety Committee, de la Royal Society of Chemistry RSC (Londres, Reino Unido). El documento se encuentra alojado en el portal de la RSC.
CFD modellling in the scale-up of a stirred reactor for the production of resin beads
Modelamiento CFD en el escalado de un reactor agitado para la producción de perlas de resina
Se desarrolló un método para correlacionar los tamaños de partícula experimentales desde los reactores de 300 mL y 200 L contra las velocidades de disipación turbulenta obtenidas de las simulaciones.
Se ha empleado un modelo CFD (Computational Fluid Dynamics, Dinámica de fluidos Computacional) para escalar un reactor de producción de perlas de resina. Una etapa crítica en la manufactura de este producto involucra una dispersión líquido-líquido de una fase orgánica dentro de un sistema acuoso. Se han simulado el flujo de fluido, la distribución de la fase orgánica y las velocidades de disipación turbulenta en tres reactores agitados (300 mL, 200 L y 4 m3).
Este documento es un artículo preparado por P.T.L. Koh (CSIRO Minerals, Clayton,Victoria, Australia) y F. Xantidis (Orica Engineering Pty Ltd, Melbourne, Australia), para The 2nd International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries (Melbourne, Australia, Diciembre 6-8, 1999). El documento se encuentra alojado en este website, el cual hace parte del portal CFD On-line. Computational Fluid Dynamics Information and Resources (Australia).
Desarrollo de proceso rápido y escalado usando un sistema de reactores múltiples
Rapid process development and scale-up using a multiple reactor system
Este artículo presenta casos de estudio que muestran como el control de computador que involucra síntesis paralela en reactores diseñados especialmente, particularmente sobre la escala 25-100 mL, puede proporcionar beneficios significativos al ciclo de desarrollo de nuevos compuestos sintéticos de interés comercial. Se discute la aplicación del control de computador sobre una variedad de procesos, particularmente la combinación de automatización con paquetes de diseño estadístico para optimización de procesos. Al emplear una combinación de datos de calorimetría y otras medidas analíticas, ha sido demostrado que la experimentación a pequeña escala puede producir datos que sean representativos y escalables.
Este documento es un artículo preparado por Cormac Simms y Jasbir Singh (The HEL Group, Hertfordshire, Reino Unido). El documento se encuentra alojado en el portal de The HEL Group.
Safe scale-up of exothermic reactions
Escalado seguro de reacciones exotérmicas
Los riesgos de escalado son especialmente prevalecientes en aquellas áreas de industria de procesos químicos, tales como muchas operaciones farmacéuticas y de químicos especiales, donde la química subyacente es altamente compleja. En tales casos, el corazón de la secuencia de producción es típicamente una reacción batch que ha sido escalada más o menos directamente de un recipiente a escala banco o planta piloto. A menudo, los reactivos o productos son tóxicos; en algunos casos, inflamables.
Este documento es un artículo preparado por Jasbir Singh (The HEL Group, Hertfordshire, Reino Unido). El documento se encuentra alojado en el portal de The HEL Group. El escalado seguro de reacciones químicas exotérmicas plantea un desafío que es a menudo subestimado. Los ingenieros deben ayudarse a si mismo a conocer este desafío, adquiriendo un conocimiento de trabajo de los principios de calorimetría.
