Habilitando o desenvolvimento de Hidrogenação em um Laboratório Farmacêutico de Desenvolvimento de Processos

INTRODUÇÃO

O desenvolvimento de processos continua sendo uma área desafiadora por uma série de razões. Químicos e Engenheiros químicos se deparam rotineiramente com produtos químicos, que são difíceis ou perigosos quando se pretende aumentar a escala, mantendo os rendimentos otimizados em escala de laboratório, além disso, as tecnologias disponíveis em escala de laboratório muitas vezes não estão disponíveis ou são realizáveis ​​em uma escala maior (por exemplo, tecnologia de reator de micro-ondas). Os grupos de desenvolvimento de processos estão continuamente procurando habilitar tecnologias que permitirão produtos químicos serem dimensionados ou para melhorar a segurança de certos processos. Este caso de uso abrangerá ambos.

Neste exemplo particular, um grupo de desenvolvimento de processo em uma Indústria Farmacêutica está precisando de geração de hidrogênio para Alta Pressão. Há uma mudança contínua tanto interna quanto externa para a remoção de cilindros de gás hidrogênio com segurança. Além disso, os métodos atuais desta operação requerem a mudança a cada 25-30 minutos para algumas aplicações. Isso cria um risco adicional de segurança e acarreta um alto custo. O gerador de hidrogênio H-Genie é um gerador de hidrogênio específico para químicos e engenheiros químicos, que podem ser usados ​​para produzir 4.0 de gás hidrogênio até 1NL/min a 100 bar. No momento, este é o único gerador de hidrogênio projetado especificamente para gerar pressão e trabalhar com ambos os reatores em batelada ou em fluxo contínuo.

A seguir mostraremos um relatório sobre a eficiência no uso de um H-Genie em um Laboratório de Desenvolvimento de Processos.

SET UP
O sistema foi instalado em cerca de 15 minutos e foi um procedimento simples. Requer apenas saídas para liberar hidrogênio, água e oxigênio. O manual tem instruções de configuração claras.

START UP
Descobriu-se que o H-Genie é muito simples de se colocar em funcionamento. O sistema faz um teste de pressão interna para 110 bar na inicialização e concluiu esta etapa em cerca de 5 minutos. Isso é mais rápido do que os atuais geradores de hidrogênio de baixa pressão que podem levar até 20 minutos para gerar baixas pressões. Uma vez completa, é então possível definir as condições de reação.

NAVEGAÇÃO
Os menus são bem definidos, fáceis de navegar e as telas têm a quantidade certa de informações. A tela sensível ao toque é rápida e não houve o caso de se pressionar um botão e ativar outro. O fluxo e os modos em batelada são muito fáceis de operar, selecionando a reação para pressão e taxa de enchimento do vaso para modo de batelada ou taxa de fluxo de gás para o modo de fluxo, conforme mostrado na Figura 1.

PRECISÃO DA TAXA DE FLUXO
Ao realizar experimentos com processos contínuos, é importante ter taxas de fluxo precisas. As taxas de fluxo são controladas por meio de um controlador de fluxo de massa interno (MFC), que também registra a quantidade de hidrogênio liberado do sistema (importante no caso de registro de hidrogênio e absorção durante uma reação). O H-Genie ™ foi testado em uma série de taxas de fluxo múltiplas com tempos e uma média tomada. Os resultados são exibidos na Tabela abaixo:

De uma perspectiva industrial, a capacidade de alta pressão do H-Genie é muito importante para permitir o seguinte:
• Aumentar a dissolução do gás hidrogênio em solução para aumentar a probabilidade de que a reação possa prosseguir e acelerar ainda mais a reação.
• Para permitir o aquecimento da mistura de reação acelerando as reações sem volatilidade e vaporização do solvente.

Várias reações de desbenzilação reagiram às pressões variando de 20-80 bar a uma temperatura de 80°C
ambos com um cilindro de hidrogênio e com o H-Genie. Não houve diferença nos resultados entre o cilindro de hidrogênio e o H-Genie. O usuário gostou muito da capacidade de monitorar a reação em tempo real do tempo na forma de um gráfico e exportar os dados como um Arquivo .csv. (Figura 2.)

CONCLUSÕES
O H-Genie teve um bom desempenho na maioria dos testes. O H-Genie abre uma lacuna, permitindo uma escala maior de hidrogenações a serem executadas sem o uso de garrafas ou cilindros, além de fornecer uma alternativa mais segura. Os usuários consideraram o dispositivo simples de configurar e operar.