Engenharia de reação para projeto de processo robusto e escalável

O Dr. Rahul Sangodkar descreve a abordagem simplificada de engenharia de reação da Amgen para um projeto de processo robusto e escalável.

Modelos preditivos e baseados em regressão para cinética de reação química são essenciais para o desenvolvimento de processos comerciais de moléculas pequenas, caracterização de processos, transferência de tecnologia e atividades de fabricação contínua. O desenvolvimento e a utilização de tais modelos robustos minimizam a necessidade de experimentos empíricos trabalhosos e facilitam uma melhor compreensão conceitual da química da reação. É importante ressaltar que os modelos de engenharia de reação permitem avaliações rápidas de cenários in silico para estabelecer o(s) espaço(s) de projeto e/ou uma justificativa quantificada para a seleção de equipamentos (plataforma), especialmente para fabricação contínua. Esses modelos foram desenvolvidos, validados e regularmente empregados na Amgen para apoiar o design e demonstrações em escala para diversas reações sintéticas, incluindo formação de ligações amida, epoxidação e epimerização.

Apesar de sua importância, os modelos de engenharia de reação muitas vezes têm recursos limitados para se integrar a métodos de modelagem mais complexos (por exemplo, dinâmica de fluidos computacional), muitas vezes podem exigir transferências manuais de dados demoradas e os modelos finais são extremamente desafiadores para implantar em SMEs não modeladores que são parte integrante das equipes de projeto. Para mitigar esses desafios, a plataforma de modelagem COMSOL foi avaliada para entender as oportunidades da plataforma para desenvolver, implantar e atualizar modelos para cinética de reação. Notavelmente, os modelos COMSOL demonstraram ser perfeitamente implantáveis para PMEs que não são de modelagem (sem experiência em modelagem) por meio de 'aplicativos da web', o que facilita a utilização acelerada dos modelos e capacita as previsões sob demanda. Em combinação, espera-se que os recursos de engenharia de reação e a nova plataforma de modelagem ofereçam oportunidades para melhorar o envolvimento na utilização do modelo e aumentar a eficiência para fornecer processos robustos e bem caracterizados.

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Dr. Rahul Sangodkar - Amgen