製薬/化学業界では、開発、スケールアップ、生産でバッチまたはセミバッチプロセスが最も一般的です。 研究室から工場へのスケールアップは難しく、次のような数多くの問題があります。
- ヒートトランスファー
- 冷却能力
- 未反応物の蓄積
- 撹拌
- マストランスファー
個人の経験的なデータもある程度は役立ちますが、化学プロセスの研究には、機器の特性評価、熱力学評価、撹拌やマストランスファーの確認に加えて、反応速度解析、潜在的な危険の評価など数多くの項目の検討が必要です。
撹拌中のタンクリアクタ内の放熱は、プロセスの安全性と効率を左右し、多くの場合、製造時間はヒートトランスファーによって決まります。伝熱係数と反応速度が概算値しか得られないのであれば、大きな安全マージンを設定する必要があります。 この結果、バッチ時間が増加し、プロセスの効率が低下します。 したがって、スケールアップモデルを作成し、プラントリアクタのヒートトランスファー条件をできる限り正確にシミュレーションします。シミュレーションに必要な複雑な方程式を簡略化するために、経験則による特性値の補正を行います。 反応熱量測定を使用すると、伝熱係数や反応で生じた反応熱をラボスケールで正確に測定することができます。
