Control Batch de reactores

Control Batch de reactores.

Los procesos en la industria Química son tan variables como las reacciones requeridas para lograr un producto final. Si son exotérmicas o endotérmicas, corrosivos, abrasivos, muy calientes o criogénicas, cada substancia y su proceso tienen su particularidad. Así optimizado a cada condición tiene que ser también el control y la automatización de estos procesos, garantizando una mejora continua.

Clasificación de reactores químicos

a. Según el modo de operación

Reactores discontinuos: son aquellos que trabajan por cargas, es decir se introduce una alimentación, y se espera un tiempo dado, que viene determinado por la cinética de la reacción, tras el cual se saca el producto. Reactores continuos: son todos aquellos que trabajan de forma continua.

b. Según el tipo de flujo interno

Reactores ideales: suelen ser descritos con ecuaciones ideales sencillas y no consideran efectos físicos más complejos o perturbaciones pequeñas.

Reactores no ideales: consideran el patrón de flujo, la existencia de zonas muertas dentro del reactor donde el material no circula, además consideran una dinámica de fluidos más compleja, suelen describirse conociendo la cinética de las reacciones, la RTD (distribución de edad del fluido) del flujo, el tipo de mezclado pudiendo ser este tardío o inmediato, y conociendo si el tipo de fluido es micro o macro fluido.

c. Según las fases que albergan

  • Reactores homogéneos: tienen una única fase, líquida o gas.
  • Reactores heterogéneos: tienen varias fases, gas-sólido, líquido-sólido, gas-líquido, gas-líquido-sólido.

Base de un control exitoso de los diferentes tipos de reactores es la selección correcta de los equipos para el control de cada parámetro. Cada reactor es diferente y cada reacción tiene sus particularidades.

Por eso la selección de los equipos es clave para la eficiencia y la seguridad. Por eso les adjuntamos abajo los parámetros más importantes para cada parámetro como base para una selección fiable del sistema de medición.

Batch Control

El procesamiento por lotes basado en el estándar S88 define una estructura independiente al sistema de control (DCS, PLC, SCADA o HMI), es independiente al proveedor o marca del equipo, y puede aplicarse a operaciones automáticas, semiautomáticas y/o manuales.

En ECN Automation con más de 30 años de experiencia hemos desarrollado capacidades para realizar proyectos basados en S88 para cumplir con los más altos requerimientos de la industria de alimentos, bebidas, ciencias de la vida, farmacéutica y química.

En esta norma se separa el proceso en dos modelos: de equipo (físico) y de procedimientos.

El modelo físico incluye los siguientes elementos: empresa, sitio, área, proceso, unidad, módulo de equipo y módulo de control. El modelo de procedimiento contiene la estrategia o pasos a seguir para realizar el Lote de Producción. A cada nivel del modelo físico corresponde una acción del modelo de procedimientos (Diagrama 3).

Características:

  • Cree y gestione recetas, y ejecútelas automáticamente
  • Reduzca tiempo de validación y puesta en marcha
  • Configure modelos físicos y procedimentales
  • Recolecte datos de lotes electrónicos e informes
  • Integre los datos de lotes y recetas con los sistemas de información corporativos
  • Simule el proceso por lotes
  • Preserve y bloquee versiones de recetas
  • Asigne y rastree flujos de aprobación
  • Ayude a evitar acceso no autorizado

Beneficios:

  • Reduzca tiempo de validación y puesta en marcha
  • Ayude a evitar acceso no autorizado
  • Eliminación de la ambigüedad
  • Terminología común
  • Reutilización
  • Claridad del diseño
  • Validación

El sistema por Lotes tiene cualidades muy notorias ya que son normalmente utilizados donde los procesos tienen diferente tipo de etapas y algunos de manera repetitiva, es decir, recetas.

La estructura ISA/ANSI S88 permite identificar claramente líneas de proceso, equipos, operaciones, acciones, etcétera. También permite identificar las materias primas utilizadas, su transformación y los productos generados. Esto ayuda al usuario a generar reportes de rastreabilidad del producto y genealogía.

Ejemplos de programación de procesos Batch






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