Como Projetar uma Linha Completa de Processamento Químico para Ampliação de Escala

Ampliação de escala – O processo de transformar um processo laboratorial bem-sucedido em um processo produtivo completo não é apenas necessário, mas também desafiador. Altas expectativas em relação a um frasco não se traduzem necessariamente em uma linha de produção viável, eficaz e lucrativa. Na YHCHEM, a estratégia de ampliação de escala baseia-se no papel da YHCHEM ’s no gerenciamento de integração de sistemas, consolidado por meio do projeto e implementação de sistemas integrados em mais de 1.000 empresas ao redor do mundo. YHCHEM isciente do fato de que a ampliação de escala é um processo complexo, que vai além de simples equipamentos, exigindo a estreita interação entre a equipe de projeto e o fornecedor de tecnologia para conduzir com sucesso um projeto, desde o desenvolvimento da molécula até a introdução no mercado.

Neste artigo, a YHCHEM explica os principais conceitos de projeto utilizados na construção de sistemas de processamento químico.

Fase 1: Coleta de dados e delimitação do processo.

Uma ampliação de escala bem-sucedida tem como base o laboratório. Ela começa com a tradução de uma receita química em um processo produtivo claro.

A YHCHEM trabalha com os clientes na definição dos principais parâmetros do processo que asseguram a qualidade dos produtos, tais como temperatura, pressão, intensidade de mistura, taxas de adição e pontos de corte na destilação. A determinação das faixas aceitáveis desses parâmetros é de alta prioridade.

Caracterização completa dos materiais: A ação envolve a avaliação das qualidades dos materiais de maneiras adicionais, além da simples análise da composição química. Todas as matérias-primas e intermediários da YHCHEM são investigados para considerar integralmente as características físicas, tais como viscosidade, pontos de ebulição, corrosividade e propriedades de incrustação. A YHCHEM baseia-se em dados laboratoriais corretos para calcular todo o fluxo do processo e a energia térmica necessária na produção. A possibilidade de gargalos (cargas térmicas ou separações incomuns) pode ser identificada nessa etapa inicial de modelagem, com o resultado de que nenhum recurso financeiro significativo é comprometido.

 

Fase 2: Escala Piloto validação: A Ponte de Relacionamento.

Ignorar a fase piloto é uma abordagem arriscada. Uma unidade piloto é uma instalação experimental onde os pesquisadores podem submeter o processo produtivo ao mundo real. O sistema piloto é empregado para verificar a consistência do processo de produção do volume desejado.

As plantas-piloto modulares fornecidas pela YHCHEM permitem que pesquisadores investiguem o comportamento de equipamentos em escala maior por meio da simulação do comportamento do mundo real, como testes em escala ampliada de cinética, transferência de calor, transferência de massa e separação.

As organizações agora conseguem responder substancialmente a dificuldades inesperadas a um custo acessível, por exemplo, espumamento, formação de subprodutos e deposição de sólidos. As informações obtidas permitem que o grupo aperfeiçoe os parâmetros críticos do processo, que constituirão a base do pacote final de projeto de engenharia.

A YHCHEM pode fornecer conjuntos completos de sistemas-piloto, tais como reatores, evaporadores de película fina e colunas de destilação, para que os clientes possam testar processos completos em um sistema fechado. Isso garante que todas as funções unitárias no sistema se inter-relacionem adequadamente e assegura que funcionarão com maiores níveis de vazão.

Fase 3: Escalável para empresas Projeto de sistema.

Após a verificação dos dados piloto, o layout da linha de processamento em escala industrial entra na etapa de engenharia avançada. A YHCHEM tem certeza de que a integração completa do sistema é a chave para o sucesso operacional.

Escolha e Dimensionamento de Equipamentos: Os dados piloto fornecem as informações exatas necessárias para dimensionar adequadamente cada equipamento conforme a atividade de cada unidade. A saída do reator também precisa ser cuidadosamente definida, a fim de garantir que os sistemas subsequentes — como concentradores e colunas de destilação — possam atender adequadamente às suas necessidades.

O elemento de Integração: Desenvolvimento de um Fluxo Coerente.

Integração Térmica: Um dos projetos críticos é a eficiência energética. A recuperação de calor pode ser feita, por exemplo, utilizando o vapor da corrente da coluna de condensação, que capta o calor empregado para pré-aquecer a alimentação do reator.

Transporte de Materiais: Líquidos, pastas e vapores devem ser transportados com segurança e controle entre as unidades.

Filosofia de Automação e Controle: Requisito de Controle Rigoroso do Processo. Um dos principais aspectos gerenciados pelo sistema centralizado de controle da YHCHEM é a sequência de operações e a manutenção de todos os parâmetros importantes em níveis iguais ou inferiores aos aceitáveis, para garantir a uniformidade na qualidade dos lotes.

Projeto de Excelência Operacional: O projeto e o layout do sistema devem ser concebidos com foco em segurança, acessibilidade para manutenção e flexibilidade operacional. A YHCHEM considera:

Layout Modular/Acessível: Os equipamentos serão organizados de modo a garantir a segurança do operador, facilitar a coleta de amostras e a manutenção, além de proporcionar oportunidades para futuras alterações.

Materiais de Construção: O nível de proteção contra corrosão e a pureza dos produtos determinam o tipo de material a ser utilizado, seja vidro, aço inoxidável ou ligas especiais; assim, a planta-piloto é idêntica à planta em escala total.

Segurança Inerente: Uma série de sistemas de alívio de pressão, resfriamento de emergência e contenção está integrada a um sistema global de segurança.

Fase 4: Fabricação, Colocação em Serviço e Transferência de Conhecimento.

A última etapa do projeto é a implementação.

A YHCHEM produz todos os seus equipamentos conforme os padrões de qualidade de fábrica, como sistemas de vidro de alta pureza para torná-los visíveis ou aço inoxidável polido e resistente à corrosão para garantir sua durabilidade.

A comissionamento é um procedimento em três fases: instalação, testes completos do sistema e, por fim, a integração com o material do processo real.

YHCHEM ’s a entrega vai além do hardware. A YHCHEM oferece s registros detalhados e transfere para você a ’s capacitação técnica no processo, capacitando sua equipe a gerenciar a linha de produção de forma sustentável e eficiente.

A vantagem YHCHEM: Seu Guia completo para o processo de ampliação da escala.

O sistema para escalonamento até o nível de produção total exige competências multidisciplinares. A YHCHEM possui uma vantagem estratégica diferenciada:

Experiência em Ponta a Ponta: YHCHEM  fornece todas as funções exigidas da unidade, ou seja, reatores de laboratório até colunas de destilação, e garante que estejam totalmente integrados em uma série funcional.

Capacidade de Ampliação Comprovada: YHCHEM tem s um histórico consolidado de conclusão bem-sucedida de projetos de ampliação (scale-up) e possui capacidade para projetar e produzir equipamentos nas escalas de laboratório, piloto e industrial.

Operações Internacionais: YHCHEM tem s a vantagem de aplicar experiência prática ao projetar com clientes nos setores biofarmacêutico, de nova energia e petroquímico em 100 países.

Conclusão

A linha de processamento químico projetada de forma estratégica constitui um recurso empresarial sólido. Junte-se à YHCHEM ’s plataforma de ampliação (e testes em escala piloto, seguidos do projeto do sistema completo, reduzindo os riscos) para permitir que sua empresa minimize ameaças, acelere a introdução de um produto e mantenha a eficiência da produção a longo prazo. A YHCHEM tem s chegado para transformar seu sucesso no laboratório em realidade operacional.

Pronto para expandir seu negócio? Entre em contato com a YHCHEM hoje. YHCHEM ’s o departamento de engenharia está disposto a colaborar com você em seu próximo projeto, desde a ideia até a linha completa de processamento químico.