В фармацевтической и химической промышленности для разработки, масштабирования и производства чаще всего используются периодические или полупериодические процессы. Перенос процесса из лаборатории на производство является сложной задачей и связан с многочисленными проблемами, такими как:
- теплопередача;
- охлаждающая способность;
- накопление реагентов;
- смешивание;
- массоперенос.
Для исследований химических процессов недостаточно только опыта и эмпирических данных. Необходимы и другие сведения, например, характеристики оборудования, информация о термодинамике процесса, смешивании и массопереносе, а также данные о кинетике реакции и вероятных рисках.
От теплоотвода в реакторе с мешалкой зависят безопасность и эффективность технологического процесса, а теплопередача часто определяет время производства. Если тепловое сопротивление и скорость реакции известны только приблизительно, необходимо заложить большой коэффициент безопасности. В результате процесс удлиняется, а его производительность снижается. Поэтому используются модели масштабирования, которые как можно точнее имитируют или прогнозируют условия теплопередачи в промышленном реакторе. Эмпирические корреляции с характеристическими значениями упрощают сложные дифференциальные уравнения, описывающие систему. В этом документе описывается, как калориметрия реакции позволяет точно измерять тепловое сопротивление и тепло, выделяемое в результате реакций в лаборатории.
