De toekomst vormgeven met betrouwbare microreactoren

Hoe een toonaangevende fabrikant van microreactoren de uitdaging aangaat om 's werelds chemici te empoweren

Microreactietechnologie heeft zich ontwikkeld tot een opwindend hulpmiddel voor gebruik in moderne industriële productie, chemische technologie en procestechnologie over de hele wereld. Het gebruik ervan neemt toe in een verscheidenheid aan industrieën, waaronder de farmaceutische industrie, industriële chemische productie, voedsel- en biowetenschappen en nog veel meer.

Ehrfeld Mikrotechnik, een toonaangevende Duitse leverancier van hoogwaardige microreactorsystemen die een sleutelrol spelen in toepassingen van stromingschemie, loopt voorop bij de ontwikkeling van microreactortechnologie. Nu de microreactortechnologie volwassen is geworden, wordt verwacht dat de reactoren van Ehrfeld zonder compromissen in industriële omgevingen op productieschaal zullen werken.

Hoe gaat Ehrfeld Mikrotechnik zo'n uitdaging aan? We gingen zitten met Dr. Rafael Kuwertz, projectmanager bij Ehrfeld Mikrotechnik, om erachter te komen hoe ze hoge betrouwbaarheid leveren aan hun klanten met de hulp van vloeistofsysteemprofessionals bij Swagelok Frankfurt.

Swagelok-referentiepunt (SRP): Bedankt dat je vandaag bij ons bent gekomen, Dr. Kuwertz! Kunt u beginnen met ons iets te vertellen over enkele van de toepassingen die Ehrfeld met zijn producten aanpakt?

Dr. Rafael Kuwertz: Het is mij een genoegen. Ehrfeld biedt een uniek modulair microreactiesysteem (MMRS) dat overeenkomt met de werking van de unit in een typisch industrieel proces. Onze modules gebruiken een geïntegreerd opschalingsconcept dat helpt om de schaal van industriële chemische productieprocessen eenvoudig over te dragen.

De meeste van onze internationale klanten zijn actief in de gespecialiseerde chemische en farmaceutische industrie, en onze reactoren kunnen worden gebruikt in een reeks veeleisende processen. De farmaceutische industrie is vooral geïnteresseerd in de zeer efficiënte warmtewisseling en snelle menging van onze technologie, wat resulteert in gedefinieerde en reproduceerbare resultaten, vereenvoudigde procescontrole en minimale vertragingen. Voor de chemische industrie helpt onze microreactortechnologie bij belangrijke reacties die vaak moeilijk te hanteren zijn, zoals peroxidereacties, ethoxylaties, hydrataties, ozonolyse en meer. Maar we hebben ook projecten met food- en life science-bedrijven waar we werkten met ijs, yoghurt, huidcrème of haarverzorgingsproducten.

Ons team installeert de MMRS vaak bij onze klanten. Hier staan ​​we voor de uitdaging om ons microreactorsysteem in veel verschillende infrastructuren te integreren - we hebben verbindingen nodig die aan elke situatie kunnen worden aangepast. Om die uitdagingen het hoofd te bieden, hebben we de afgelopen tien jaar samengewerkt met Swagelok Frankfurt.

SRP: Dat klinkt inderdaad uitdagend. Hoe heeft uw relatie met Swagelok vorm gekregen?

Dr. Kuwertz: Mijn persoonlijke ervaring met Swagelok dateert uit mijn master en Ph.D. werk, waar mijn medestudenten en ik al onze experimentele opstellingen monteerden met Swagelok-componenten. In ons werk met Swagelok-producten van vandaag, heb ik ontdekt dat er vrijwel geen verbinding is die niet kan worden gemaakt met Swagelok-buisfittingen. Dit is altijd een groot voordeel geweest, zeker wanneer je verschillende instrumenten, sensoren en reactoren op een betrouwbare en professionele manier moet aansluiten.

Dit soort standaardisatie blijft enorm nuttig in ons dagelijks werk tijdens installaties bij klanten. Bovendien kunnen we de hoge normen van procesveiligheid en kwaliteit garanderen die nodig zijn voor onze testfaciliteiten die omgaan met giftige en ontvlambare gassen en temperaturen boven 300 C°. We verwachten dat deze omstandigheden alleen maar uitdagender zullen worden naarmate ons bedrijf blijft innoveren.

SRP: Microreactietechnologie kan helpen bij een groot aantal verschillende processen. Met wat voor soort applicaties werkt u regelmatig en wat zijn enkele van de uitdagingen die u vaak tegenkomt?

Dr. Kuwertz: De uitdagingen waarmee we worden geconfronteerd, zijn onder meer klanten overtuigen om tijd en geld te investeren in deze nieuwe microreactortechnologie, vrijwel elk type chemie in ons reactorsysteem uitvoeren en voldoen aan de verwachtingen van de klant. Een van mijn taken is bijvoorbeeld het bedenken en assembleren van proefinstallaties op maat van de klant en binnen de kortst mogelijke tijd.

Swagelok helpt ons daarbij. Ons werk omvat het combineren van externe instrumenten, sensoren of analytische apparatuur met het Ehrfeld-microreactorsysteem en het maken van zowel vloeibare als elektrische verbindingen. Voor processen waarbij zowel gassen als vloeistoffen betrokken zijn, zijn Swagelok-componenten bijzonder gunstig. De meeste toepassingen werken bij hoge drukken (tot 100 bar) en hoge temperaturen (tot 250°C) - veiligheid, kwaliteit en betrouwbaarheid zijn hier bijzonder belangrijk.

Hoogwaardig roestvast staal, en in sommige gevallen meer exotische legeringen, zijn vaak een noodzaak om corrosieproblemen te voorkomen. Als we bijvoorbeeld werken met ozonolyse van olefinische organische verbindingen, die we verschillende keren met succes hebben uitgevoerd, heeft Hastelloy ^® C-componenten hebben ons geholpen om corrosieproblemen te voorkomen.

SRP: Uw reactoren zijn erg flexibel. Waarom is modulariteit zo belangrijk voor u?

Dr. Kuwertz: We zijn ervan overtuigd dat deze modulariteit de sleutel tot ons succes is, omdat u het systeem snel en eenvoudig kunt aanpassen aan het proces. Stelt u zich een meerstapssynthese voor die u kunt opsplitsen in afzonderlijke bewerkingen en elke bewerking kunt optimaliseren een op zijn beurt. U krijgt dan een perfect geoptimaliseerde reactie, die met onze geïntegreerde opschalingsaanpak naar productieschaal kan worden overgebracht. We kunnen de procesparameters in ons modulaire systeem bewaken door standaard sensoren en actuatoren te integreren.

Integratie is ook eenvoudig voor nieuw ontwikkelde of gewijzigde modules. Al onze componenten kunnen afzonderlijk worden gedemonteerd en schoonmaken is zeer eenvoudig. Elke verbinding in ons microreactorsysteem maakt gebruik van standaard Swagelok-componenten, waardoor we ervoor kunnen zorgen dat we ons systeem kunnen integreren met de verschillende infrastructuren die aanwezig zijn op de locaties van onze klanten.

SRP: Wat brengt de toekomst voor Ehrfeld?

Dr. Kuwertz: We kijken ernaar uit om onze technologie verder te ontwikkelen en vooruitgang te boeken in nieuwe en groeiende markten zoals China, India en Rusland, wat we verwachten te doen met de hulp van Swagelok. We hebben een dochteronderneming opgericht in Shanghai om bijvoorbeeld de Chinese markt te ondersteunen, waar bedrijven gemotiveerd zijn om nieuwe productie-installaties op te zetten die voldoen aan strenge veiligheidseisen en een kleine footprint.

Veel van onze klanten over de hele wereld zijn bekend met Swagelok-componenten. Daarom wordt de installatie van onze fabrieken efficiënter, zelfs wanneer u alleen contact hebt via telefoon of videoconferentiegesprekken, zoals we tijdens de pandemie hebben gedaan. Toch hopen we binnenkort onze klanten weer persoonlijk te kunnen bezoeken, met ons systeem en een gereedschapskist vol Swagelok-beslag.

***

Wilt u meer weten over hoe Swagelok-componenten betrouwbare verbindingen kunnen vormen in uw toepassingen? Onze vloeistofsysteemspecialisten helpen u graag verder. Neem contact op met uw lokale Swagelok-verkoop- en servicecentrum om een ​​gesprek te beginnen.