Les procédés sont généralement d’abord développés à échelle laboratoire avec de faibles volumes. A cette échelle, les conditions du procédé sont quasiment les mêmes dans toutes les régions du réacteur. A l’échelle industrielle pilote ou production, les quantités augmentent par ordre de magnitude et les conditions homogènes du procédé ne peuvent plus être assumées.
En conséquence, différentes zones ou régions de réaction prennent forme à l’intérieur du réacteur en réponse à différentes conditions. Cette situation est particulièrement importante dans le cas de réactions exothermiques.
Le procédé d’extrapolation conduit souvent au développement de conditions non identifiées lors de l’élaboration initial du procédé et par conséquent à une perte de rendements et des problèmes de qualité (sous-produits).
Il existe un ensemble de règles à prendre en compte lors d’un procédé d’extrapolation (telles que la vitesse de mélange par unité de volume et la vitesse de l’agitateur). Cependant elles ne sont pas toujours valides par exemple pour beaucoup de fluides non-newtoniens.
La modélisation CFD et autres outils aident à la compréhension plus approfondie des équipements et du procédé lors de l’extrapolation. Cependant ces modèles doivent être très souvent eux-mêmes validés.
Le procédé d’extrapolation est l’un des domaines clés pour lequel la tomographie électrique apporte une réelle valeur ajoutée. Par exemple le p2+ à 8 capteurs est capable de prendre jusqu'à 2500 points de mesures à différents endroits du réacteur plusieurs fois par seconde.
Ces informations sont utiles pour :
- La validation des conditions du procédé
- La vérification des modèles
- La visualisation d’un procédé en ligne afin de déterminer l’importance des variations de conditions
- Identification de régions turbulentes et séniles pour un positionnement optimal des capteurs
- Détermination de points de complétion
Lors de l’élaboration d’un procédé, la tomographie électrique industrielle est un outil utile à une meilleure compréhension de ce dernier.
Photo: Nos capteurs peuvent mesurer de 5mm de diamètre jusqu'à plusieurs mètres.
Valeur ajoutée:
- Visualisation et validation dynamique des conditions d’un procédé à différentes échelles
- Validation des modèles de procédés à différentes échelles
- Identification des régions turbulentes ou séniles
- Détermination du point de complétion d’un procédé en scannant des points multiples à travers un volume
"De large sociétés pharmaceutiques utilisent des capteurs linéaires pour l'étude et la caractérisation de réacteurs afin d'optimiser l'utilisation des équipements à échelles pilote et production."
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Publications:
Mann, R, Wang, M, Forrest, AE, Holden, PJ, Dickin, FJ, Dyakowski, T and Edwards, RB (1999) Gas-Liquid and Miscible Liquid Mixing in a Plant-Scale Vessel Monitored Using Electrical Resistance Tomography, Chem. Eng. Commun., Vol. 175, pp 39-48
Henningsson, M., Regner, M., Ostergren, K., Tragardh, C. and Dejmek, P. (2007) CFD simulation and ERT visualization of the displacement of yoghurt by water on industrial scale, Journal of Food Engineering, Vol.80, No. 1, pp 166-175
Mann, R, Dickin, FJ, Wang, M, Dyakowski, T, Williams, RA, Edwards, RB, Forrest, AE and Holden PJ (1997) Application of Electrical Resistance Tomography to Interrogate Mixing Processes at Plant Scale, Chemical Engineering Science, Vol. 52, No. 13, pp 2087-2097
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Dans la presse:
- The Chemical Engineer Feb 2009 - Seeing is believing
- Pharmamanufacturing.com - 2009 - Scaling up and controlling crystallization
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