İlaç ve biyoteknoloji sektörlerinde endüstriyel proses soğutma çözümleri

Endüstriyel soğutmanın kullanımı

İlaç endüstrisi ve biyoteknolojide çok çeşitli ekzotermik süreçler uygulanmaktadır. Soğutma sistemi olmadan, ısı salınımı reaktördeki sıcaklığın hızla yükselmesine neden olur. Reaksiyon kontrolsüz bir şekilde gerçekleşir. Sonuç olarak, moleküllerin yapısı veya işlevi değişebilir ve bu da etkinliklerini olumsuz etkileyebilir. Aynı zamanda, yüksek sıcaklık istenmeyen yan ürünlerin oluşmasına neden olabilir. İlaç ve biyoteknoloji alanındaki bazı aktif maddeler oda sıcaklığında bile bozunur ve mikroorganizmaların aktivitesi durur. Bu nedenle birçok işlem adımı endüstriyel proses soğutma altında gerçekleştirilir.

Endüstriyel proses soğutma gereksinimleri

Endüstride, etkili ve uygun maliyetli üretim süreçleri ile yüksek kalite en önemli parametrelerdir. Endüstriyel proses soğutma için temel gereksinimler şunlardır:

Çalışma süresi: gerekli soğutmanın hızlı bir şekilde sağlanması
Çalışma güvenliği: Serbest kalan ısıdan bağımsız olarak sabit bir sıcaklığın sağlanması
Enerji verimliliği: Yüksek ısı transfer oranına sahip soğutucu akışkanlar, proses soğutmasının daha verimli çalışmasını sağlar

Endüstriyel proses soğutması için modern soğutucu akışkanlar

Su ile soğutma, maksimum beş santigrat derece soğutma sıcaklığına ulaşır. Florlu hidrokarbonlar daha iyi soğutma performansına sahiptir. Ozon tabakasına zarar verdiği için bu kategorideki birçok madde yasaklanmıştır. Alternatif olarak, azot (LN2) veya karbondioksit (R744) gibi derin soğuk sıvılaştırılmış gazlar kullanılabilir. Bu gazların avantajları şunlardır:

Azotta -196 °C'ye kadar düşük buharlaşma sıcaklığı
Hızlı sıcaklık düşüşü
Korozyonu hızlandırmayan inert maddeler
Gazların kalıntı bırakmadan buharlaşması
Sürdürülebilir soğutucu maddeler

Azot, hava ayrıştırma tesislerinde havadan elde edilir ve ardından sıvılaştırılır. Karbondioksit, birçok işlemde yan ürün olarak ortaya çıkar. Bu kökenleri nedeniyle azot ve karbondioksit, sürdürülebilir soğutucu olarak kabul edilir.

Proses soğutma uygulamaları

Karıştırma ve karıştırma kapları ile reaktörlerdeki sıcaklığın kontrolü, güvenilir bir ekzotermik işlem için en önemli önlemlerden biridir. İlaç ve biyoteknoloji alanlarında soğutma sistemlerinin kullanıldığı yaygın işlemler şunlardır:

Çözme ve karıştırma: İlaç üretimi için kullanılan bazı hammaddeler çözülürken yüksek miktarda ısı üretir. Kriyojenik sistemler, sıcaklığa duyarlı mikroorganizmaların çözülmesi ve karıştırılması için de gereklidir.
Kimyasal reaksiyonlar: Birçok sentez aşamasında ekzotermik reaksiyonlar meydana gelir. Bu nedenle, tanımlanmış bir üretim süreci için reaktörün soğutulması gerekir. 
Diğer süreçler: Mikroorganizmaların varlığında, birçok işlem adımının soğutulması gerekir. Bunlar arasında temizleme adımları ve santrifüjleme yer alır. Soğutma, kristalleşmeyi de etkileyebilir.
 

Endüstriyel soğutmanın uygulanması

Endüstriyel soğutmada derin soğuk sıvılaştırılmış gazların kullanımı birçok avantaj sunar. Endüstri için, tesis teknolojisi ve tedarik ihtiyacının uyumlu hale getirilmesi mantıklıdır. Hangi gazın kullanılacağı, sürecin tam gereksinimlerine bağlıdır.

Endüstriyel proses soğutması için AlaskaTM soğutma sistemi

AlaskaTM soğutma sistemi, -40 ila -90 °C arasında esnek ve verimli bir proses soğutması sağlar. Prensip, bir ısı eşanjöründe dolaşan bir soğutma sıvısının sıvılaştırılmış gazla soğutulmasına dayanır. Azotun yüksek ısı transfer oranı, sıcaklığın hızlı bir şekilde düşürülmesini ve prosesinizde güvenli kontrolü sağlar. İsteğe bağlı olarak bir ısıtma devresi de eklenebilir. AlaskaTM soğutma sistemi, 5 ila 100 kW arasında çeşitli güç seviyelerinde mevcuttur. Endüstriyel soğutma teknolojisindeki özel gereksinimler için Air Liquide size anahtar teslimi özel çözümler sunar.

Proses soğutması için teknik gazların teslimat şekilleri

Sıvı azot, çeşitli boyutlarda özel kriyojenik kaplarda teslim edilir ve depolanır. Deward kapları olarak da adlandırılan bu kaplar, sıvı azotu çevreden termal olarak izole eder. Karbondioksiti, bireysel ihtiyaçlarınıza göre teslim ediyoruz. Daha düşük tüketimler için 50 litrelik gaz tüpleri ve her biri 50 litrelik on iki gaz tüpünden oluşan tüp demetleri mevcuttur. Yüksek ihtiyaç olması durumunda, tesisinize sıvı CO2 tankı kurulabilir.

Sıvılaştırılmış gazların kullanımı
Sıvılaştırılmış gazların kullanımı, daha yüksek güvenlik önlemleri gerektirir. Düşük sıcaklıklar yaralanmalara neden olabilir. Buharlaşan gazlar oda havasında birikerek sağlık sorunlarına yol açabilir. Çalışanların bu maddelerin kullanımı konusunda eğitilmesi gerekir.