En la industria farmacéutica y en la química, los procesos por lotes o semilotes son más frecuentes en las fases de desarrollo, escalado y producción. Escalar un proceso desde el laboratorio hasta la planta supone un reto y se asocia a numerosos problemas, por ejemplo:
- Transferencia de calor
- Capacidad de refrigeración
- Acumulación de reactivo
- Mezclado
- Transferencia de masa
Aunque, hasta cierto punto, se pueden usar los datos empíricos y la experiencia personal, la investigación de los procesos químicos requiere la participación de una serie de disciplinas como, por ejemplo, la caracterización de los equipos, la exploración de la termodinámica, los estudios sobre transferencia de masa y la mezcla, así como la investigación de la cinética de la reacción y el peligro potencial.
La disipación del calor en un reactor con depósito agitado es decisiva para la seguridad y la eficiencia de un proceso y los tiempos de producción a menudo se determinan en función del transporte de calor. Si las resistencias térmicas y las tasas de reacción solo se conocen de forma aproximada, hay que aplicar unos márgenes de seguridad mayores. Esto provoca un aumento en los tiempos de los lotes y la reducción de la eficiencia del proceso. En consecuencia, los modelos de escalado se usan para predecir o simular condiciones de transferencia de calor en el reactor de la planta de la forma más precisa posible. Se usan correlaciones empíricas con valores característicos para simplificar ecuaciones diferenciales complicadas que describen el sistema. Esta nota de aplicación describe cómo la calorimetría de reacción proporciona una medición precisa de las resistencias térmicas y del calor cambiante que se genera a partir de las reacciones en el laboratorio.
En las industrias farmacéuticas y químicas, los procesos por lotes o semilotes son más comunes en el desarrollo, ampliación y producción. Escalar un proceso de laboratorio a planta es un reto y se asocia con numerosos problemas, entre ellos:
- Transferencia de calor
- Capacidad de refrigeración
- Acumulación de reactivos
- Mezcla
- Transferencia masiva
Aunque la experiencia personal y los datos empíricos pueden utilizarse en cierta medida, la investigación de los procesos químicos requiere la participación de una serie de disciplinas, como la caracterización del equipo, la exploración de la termodinámica y los estudios de mezcla y transferencia masiva, así como la investigación de la cinética de reacción y el potencial peligroso.
La disipación de calor en un reactor de tanque de agitación es decisiva para la seguridad y eficiencia de un proceso, y los tiempos de producción a menudo dependen del transporte de calor. Si sólo se conocen aproximadamente las resistencias térmicas y los índices de reacción, se deben aplicar grandes márgenes de seguridad. Esto resulta en un aumento de los tiempos de lote y disminuye la eficiencia del proceso. Como resultado, se utilizan modelos escalables para predecir o simular las condiciones de transferencia de calor en el reactor de la planta con la mayor precisión posible. Las correlaciones empíricas con los valores de característica se utilizan para simplificar ecuaciones diferenciales complicadas que describen el sistema. Esta nota de aplicación describe cómo la calorimetría de reacción proporciona una medición precisa de las resistencias térmicas y el calor evoluciona a partir de las reacciones en el laboratorio.
