Soluții pentru răcirea industrială a proceselor în industria farmaceutică și biotehnologică

Utilizarea răcirii industriale

În industria farmaceutică și biotehnologie se pun în aplicare diverse procese exotermice. Fără un sistem de răcire, eliberarea de căldură duce rapid la o creștere a temperaturii în reactor. Reacția are loc în mod necontrolat. În consecință, structura sau funcția moleculelor se pot modifica, ceea ce le afectează eficacitatea. În același timp, o temperatură ridicată poate duce la formarea de produse secundare nedorite. Unele substanțe active din farmaceutică și biotehnologie se descompun deja la temperatura camerei, iar microorganismele își pot înceta activitatea. De aceea, multe etape ale procesului au loc în condiții de răcire industrială.

Cerințe pentru răcirea industrială a proceselor

În industrie, procesele de producție eficiente și rentabile, precum și calitatea ridicată sunt parametrii cei mai importanți. Cerințele de bază pentru răcirea industrială a proceselor sunt:

• Durata de funcționare: generarea rapidă a frigului necesar
• Siguranța funcționării: asigurarea unei temperaturi constante, independent de căldura eliberată
• Eficiența energetică: agenții de răcire cu o rată ridicată de transfer de căldură permit o funcționare mai eficientă a răcirii proceselor

Agenți de răcire moderni pentru răcirea proceselor industriale

Răcirea cu apă atinge o temperatură maximă de cinci grade Celsius. Hidrocarburile fluorurate au o performanță de răcire mai bună. Din cauza afectării stratului de ozon, multe substanțe din această categorie sunt interzise. O alternativă o reprezintă gazele lichefiate la temperaturi foarte scăzute, cum ar fi azotul (LN2) sau dioxidul de carbon (R744). Avantajele acestor gaze sunt:

• Temperatură de evaporare scăzută, de până la -196 °C în cazul azotului
• Scăderea rapidă a temperaturii
• Substanțe inerte care nu accelerează coroziunea
• Evaporarea gazelor fără reziduuri
• Agenți de răcire durabili

Azotul este obținut din aer în instalații de separare a aerului și apoi lichefiat. Dioxidul de carbon este un produs secundar al multor procese. Datorită acestei origini, azotul și dioxidul de carbon sunt considerați agenți de răcire durabili.

Aplicații ale răcirii proceselor

Controlul temperaturii în recipiente de agitare și amestecare și reactoare este una dintre cele mai importante măsuri pentru un proces exoterm fiabil. Procesele frecvente în farmacie și biotehnologie în care se utilizează instalații de răcire sunt:

• Dizolvarea și amestecarea: unele materii prime utilizate pentru producerea medicamentelor generează cantități mari de căldură în timpul dizolvării. Instalațiile criogenice sunt, de asemenea, necesare pentru dizolvarea și amestecarea microorganismelor sensibile la temperatură.
• Reacții chimice: în multe etape de sinteză au loc reacții exotermice. Pentru un proces de fabricație definit, reactorul trebuie răcit.
• Alte procese: în prezența microorganismelor, multe etape ale procesului necesită răcire. Acestea includ etapele de curățare și centrifugare. Răcirea poate influența, de asemenea, cristalizarea.

Implementarea răcirii industriale

Utilizarea gazelor lichefiate la temperaturi foarte scăzute în răcirea industrială oferă multe avantaje. Pentru industrie, este utilă coordonarea tehnologiei instalațiilor cu cerințele de livrare. Gazul utilizat depinde de cerințele exacte ale procesului.

Sistemul de răcire AlaskaTM pentru răcirea proceselor industriale

Sistemul de răcire AlaskaTM oferă o răcire flexibilă și eficientă a proceselor de la -40 la -90 °C. Principiul se bazează pe răcirea unui fluid de răcire circulant într-un schimbător de căldură prin gazul lichefiat. Rata ridicată de transfer de căldură a azotului permite o reducere rapidă a temperaturii și un control sigur al procesului. Opțional, poate fi inclus și un circuit de încălzire. Sistemul de răcire AlaskaTM este disponibil în mai multe niveluri de putere între 5 și 100 kW. Pentru cerințe speciale în domeniul tehnicii de răcire industrială, Air Liquide vă oferă soluții speciale la cheie.

Forme de livrare a gazelor tehnice pentru răcirea proceselor

Azotul lichid este livrat și depozitat în recipiente criogenice speciale de diferite dimensiuni. Recipientele, numite și recipiente Deward, izolează termic azotul lichid față de mediul înconjurător. Vă livrăm dioxid de carbon în funcție de nevoile dvs. individuale. Pentru consumuri mai mici, sunt disponibile butelii de gaz de 50 l și seturi de douăsprezece butelii de gaz de câte 50 l fiecare. În cazul unui consum ridicat, se poate instala la fața locului un rezervor pentru CO2 lichid.

Manipularea gazelor lichefiate

Manipularea gazelor lichefiate necesită măsuri de siguranță sporite. Temperaturile scăzute pot provoca leziuni. Gazele evaporate se pot acumula în aerul din încăpere și pot provoca probleme de sănătate. Este necesară instruirea angajaților în ceea ce privește manipularea substanțelor.