In de farmaceutische en chemische industrie zijn batch- of semibatchprocessen het meest gebruikelijk bij ontwikkeling, opschaling en productie. Het opschalen van een proces van laboratorium naar fabriek is een uitdaging en gaat gepaard met tal van problemen, waaronder:
- Warmteoverdracht
- Koelvermogen
- Accumulatie van reactanten
- Mengen
- Massa-overdracht
Hoewel persoonlijke ervaring en empirische gegevens tot op zekere hoogte kunnen worden gebruikt, vereist het onderzoek van chemische processen de betrokkenheid van verschillende disciplines, zoals karakterisering van apparatuur, verkenning van thermodynamica en meng- en massaoverdrachtsstudies, evenals het onderzoek naar de reactiekinetiek en het gevaarlijke potentieel.
Warmteafvoer in een geroerde tankreactor is bepalend voor de veiligheid en efficiëntie van een proces, en productietijden worden vaak bepaald door het warmtetransport. Als thermische weerstanden en reactiesnelheden slechts bij benadering bekend zijn, moeten grote veiligheidsmarges worden toegepast. Dit resulteert in een toename van batchtijden en verlaagt de efficiëntie van het proces. Daarom worden opschalingsmodellen gebruikt om de warmteoverdrachtscondities in de reactor van de centrale zo nauwkeurig mogelijk te voorspellen of te simuleren. Empirische correlaties met karakteristieke waarden worden gebruikt om gecompliceerde differentiaalvergelijkingen te vereenvoudigen die het systeem beschrijven.
In deze Application Note wordt beschreven hoe reactiecalorimetrie een nauwkeurige meting biedt van de thermische weerstanden en de warmte die vrijkomt bij reacties in het laboratorium.
