Podczas webinaru eksperci METTLER TOLEDO przedstawią praktyczne metody wykorzystania analityki procesowej do lepszego zrozumienia reakcji chemicznych, identyfikacji zagrożeń i opracowania bezpiecznej strategii przejścia do większej skali produkcji.
Dlaczego skalowanie procesów chemicznych stanowi wyzwanie?
W wielu zakładach chemicznych oraz farmaceutycznych proces opracowany w laboratorium musi zostać przeniesiony do instalacji pilotowej lub przemysłowej przy zachowaniu tych samych parametrów jakościowych.
W praktyce pojawiają się jednak czynniki, które mogą znacząco zmienić przebieg reakcji:
- ograniczenia wymiany ciepła,
- opóźnione lub autokatalityczne reakcje,
- lokalne przegrzania mieszaniny,
- akumulacja półproduktów lub reagentów,
- problemy z mieszaniem,
- zakłócenia dozowania składników.
Bez odpowiedniej wiedzy o mechanizmie reakcji zwiększanie skali może prowadzić do spadku jakości produktu, obniżenia wydajności procesu, a w skrajnych przypadkach także do incydentów bezpieczeństwa.
Jak lepiej zrozumieć przebieg reakcji?
Skuteczne skalowanie wymaga dokładnej wiedzy o procesie jeszcze przed uruchomieniem produkcji wielkoskalowej.
Podczas webinaru omówione zostaną zagadnienia związane z:
- identyfikacją parametrów krytycznych - zrozumienie wpływu temperatury, stężenia reagentów, czasu reakcji czy intensywności mieszania pozwala określić bezpieczne okno operacyjne procesu;
- analizą kinetyki reakcji - badanie szybkości przemian chemicznych umożliwia przewidywanie zachowania procesu w większej skali oraz ograniczanie ryzyka niekontrolowanego wzrostu temperatury;
- monitorowaniem produktów pośrednich - śledzenie powstawania oraz zanikania intermediatów pozwala uzyskać pełniejszy obraz mechanizmu reakcji i lepiej kontrolować jej przebieg;
- oceną ograniczeń wymiany ciepła - jednym z kluczowych elementów bezpiecznego skalowania jest określenie zdolności układu do odprowadzania energii generowanej podczas reakcji.
Analiza scenariuszy awaryjnych
Nowoczesne podejście do bezpieczeństwa procesowego obejmuje również analizę sytuacji niepożądanych jeszcze przed wdrożeniem procesu.
Eksperci pokażą, jak oceniać wpływ zdarzeń, takich jak:
- awaria chłodzenia,
- utrata efektywności mieszania,
- pogorszenie wydajności wymienników ciepła,
- zakłócenia dozowania reagentów,
- nadmierna akumulacja ciepła lub produktów reakcji.
Modelowanie takich scenariuszy umożliwia wcześniejsze wdrożenie środków zapobiegawczych i ograniczenie ryzyka operacyjnego.
W jaki sposób analityka procesowa wspiera skalowanie?
Zaawansowane techniki analityczne pozwalają pozyskać dane, które często pozostają niewidoczne przy wykorzystaniu tradycyjnych metod laboratoryjnych.
Podczas webinaru zostaną przedstawione przykłady wykorzystania:
- Automatycznego poboru próbek
Automatyzacja pobierania próbek zwiększa reprezentatywność danych i poprawia ich powtarzalność przy jednoczesnym ograniczaniu kontaktu personelu z niebezpiecznymi substancjami. - Modelowania procesów
Łączenie danych eksperymentalnych z modelami procesowymi pozwala identyfikować luki informacyjne i przewidywać zachowanie procesu po zwiększeniu skali. - Monitorowania procesów w czasie rzeczywistym
Dostęp do bieżących informacji o przebiegu reakcji umożliwia szybsze podejmowanie decyzji oraz skuteczniejszą optymalizację warunków procesowych.
Prelegent: Wei Deng
