Løsninger til industriel proceskøling inden for farmaci og bioteknologi

Anvendelse af industriel køling

I medicinalindustrien og bioteknologien gennemføres mange forskellige eksoterme processer. Uden et kølesystem fører varmeafgivelsen hurtigt til en stigning i temperaturen i reaktoren. Reaktionen foregår ukontrolleret. Som følge heraf kan molekylernes struktur eller funktion ændre sig, hvilket påvirker deres effektivitet. Samtidig kan en høj temperatur føre til dannelsen af uønskede biprodukter. Nogle aktive stoffer i farmaci og bioteknologi nedbrydes allerede ved stuetemperatur, og mikroorganismer kan indstille deres aktivitet. Derfor foregår mange processtrin under industriel proceskøling.
 

Krav til industriel proceskøling

I industrien er effektive og omkostningseffektive produktionsprocesser samt høj kvalitet de vigtigste parametre. Grundlæggende krav til industriel proceskøling er:

• Driftstid: hurtig generering af den nødvendige køling
• Driftsikkerhed: sikring af en konstant temperatur, uafhængigt af den frigivne varme
• Energieffektivitet: Kølemidler med høj varmeoverføringshastighed muliggør en mere effektiv drift af proceskølingen
   

Moderne kølemidler til industriel proceskøling

Køling med vand når maksimalt fem grader Celsius som køletemperatur. Fluorerede kulbrinter har en bedre køleeffekt. På grund af skader på ozonlaget er mange stoffer i denne kategori forbudt. En alternativ er dybfryste flydende gasser som nitrogen (LN2) eller kuldioxid (R744). Fordelene ved disse gasser er:

• Lav fordampningstemperatur på op til -196 °C for nitrogen
• Hurtig sænkning af temperaturen
• Inerte stoffer, der ikke fremskynder korrosion
• Fordampning af gasserne uden rester
• Bæredygtige kølemidler

Nitrogen udvindes fra luften i luftseparationsanlæg og kondenseres derefter. Kuldioxid dannes som et biprodukt i mange processer. På grund af denne oprindelse betragtes nitrogen og kuldioxid som bæredygtige kølemidler.
 

Anvendelser af proceskøling

Temperaturregulering i omrørings- og blandingsbeholdere og reaktorer er en af de vigtigste foranstaltninger for en pålidelig, eksoterm proces. Hyppige processer inden for farmaci og bioteknologi, hvor køleanlæg anvendes, er:

• Opløsning og blanding: Nogle råvarer til fremstilling af medicin genererer store mængder varme, når de opløses. Kryogene anlæg er også nødvendige til opløsning og blanding af temperaturfølsomme mikroorganismer.
• Kemiske reaktioner: I mange syntesetrin opstår der eksoterme reaktioner. For at opnå en defineret fremstillingsproces skal reaktoren derfor køles.
• Andre processer: I nærværelse af mikroorganismer er mange processtrin nødvendige under afkøling. Dette omfatter rensningstrin og centrifugering. Afkøling kan også påvirke krystalliseringen.

Implementering af industriel køling

Anvendelsen af dybfryseflydende gasser i industriel køling tilbyder mange fordele. For industrien er det fornuftigt at afstemme anlægsteknik og leveringsbehov. Hvilket gas der anvendes, afhænger af de nøjagtige krav til processen.

AlaskaTM-kølesystem til industriel proceskøling

AlaskaTM-kølesystemet tilbyder fleksibel og effektiv proceskøling fra -40 til -90 °C. Princippet er baseret på køling af et cirkulerende kølevæske i en varmeveksler ved hjælp af det flydende gas. Den høje varmeoverføringshastighed af nitrogen muliggør en hurtig sænkning af temperaturen og sikker kontrol i din proces. Der kan også tilføjes et varmekredsløb som ekstraudstyr. AlaskaTM-kølesystemet fås i flere effektklasser mellem 5 og 100 kW. Air Liquide tilbyder nøglefærdige specialløsninger til særlige krav inden for industriel køleteknik.

Leveringsformer af tekniske gasser til proceskøling

Flydende nitrogen leveres og opbevares i specielle kryobeholdere i forskellige størrelser. Beholderne, også kaldet Deward-beholdere, isolerer den flydende nitrogen termisk fra omgivelserne. Vi leverer kuldioxid efter dine individuelle behov. Til mindre forbrug er der gasflasker på 50 l og flaskebundter med tolv gasflasker på hver 50 l til rådighed. Ved stort behov kan der installeres en tank til flydende CO2 på din adresse.

Håndtering af flydende gasser

Håndtering af flydende gasser kræver øgede sikkerhedsforanstaltninger. De lave temperaturer kan forårsage personskader. Fordampede gasser kan ophobes i luften i rummet og forårsage helbredsproblemer. Det er nødvendigt at instruere medarbejderne i håndtering af stofferne.