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Sistemas de purificación de fluidos en el sector de la Química Fina

El extenso ámbito de la Química Fina hace de este un sector multidisciplinar, complejo y muy tecnificado. Requiere de flexibilidad y diversidad de competencias para la aplicación de modelos de desarrollo industrial inmediatos, que asuman con agilidad la responsabilidad de la fase de producción tras el desarrollo de los departamentos de I+D.

Además, su actividad favorece convenios con departamentos de investigación, gracias a cuyas colaboraciones se potencia la mejora de procesos en la síntesis de sustancias y el desarrollo de nuevas tecnologías.

 

El papel de los equipos de purificación de fluidos

Los equipos, su interconexionado, su diseño y sus sistemas de control constituyen el centro neurálgico de los sistemas de purificación en los procesos químicos industriales, al permitir:

• El correcto flujo del producto.

• Su limpieza, mantenimiento e inspeccionado.

• Su estanqueidad, presurizado e inertizado.

• Su aislamiento térmico y eficacia energética.

• La protección contra contaminaciones cruzadas del producto.

• La repetitividad y estabilidad del proceso.

Huelga decir que estos equipos están certificados, garantizados y sujetos a registros de trazabilidad en su diseño, fabricación y verificado, tanto por el cliente como por Organismos de Control Autorizados. En planta han de ser inspeccionados periódicamente, para certificar su vigencia productiva e idoneidad para formar parte de tecnologías modernas y eficientes.

 

Los mejores equipos de purificación de fluidos

En la actualidad, los equipos más importantes y evolucionados en la Industria de la Química Fina para la purificación de productos son:

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1. Columnas de destilación.

Son depósitos cilíndricos, de poco diámetro y mucha altura, provistos interiormente de bandejas alineadas y separadas uniformemente, que favorecen la condensación del vapor del fluido procesado.

La purificación del fluido se realiza en condiciones de temperatura y vacío, mediante la vaporización y condensación repetida (reflujo) y controlada del fluido.

 

2. Reactores.

Favorecen y controlan las reacciones químicas que transforman las materias primas en el producto.

Suelen estar complementados por:

-Un agitador antideflagrante, que aporta homogeneidad al producto, versatilidad al proceso y protección ATEX.

-Un serpentín o camisa envolvente, para calentado o enfriado automático, que permita el control y mantenimiento de la temperatura activadora de la reacción.

 

3. Filtros para retención de coadyuvantes.

Filtraciones para retención de catalizadores, carbón activo, coadyuvantes de filtración (tierras diatomeas, perlitas, absorbentes de humedad, etc). Estas filtraciones suelen realizarse en 2 etapas: en una primera para retención de lo más grosero, generalmente kilogramos de estos sólidos, mediante el uso de bolsas filtrantes. Grados habituales: 1-5 micras nominales. En una segunda etapa, ya con cartuchos filtrantes, logramos retener los finos de esos sólidos que hayan atravesado la bolsa filtrante. En este caso filtraremos entre 1-5 micas pero absolutas. Dependiendo del control de calidad del usuario esta filtración será más o menos exigente.

 

4.- Purificación con carbón activo.

La purificación mediante carbón activo tiene por objetivo la retención de color y/o trazas de moléculas orgánicas contaminantes que se forman en las reacciones de síntesis. Mediante el uso de cartuchos filtrantes lenticulares con carbón activo, se evita el uso de carbón a granel así como los riesgos asociados a su uso. El uso de cartuchos filtrantes lenticulares con carbón activo redunda en una mayor seguridad de las instalaciones y de los operarios, y en menores costes por el reprocesado que a veces requieren los lotes tratados con carbón a granel.

 

5. Filtros de seguridad.

Filtraciones de seguridad antes del cristalizador: tras las reacciones que ocurren en los reactores y antes de pasar a los cristalizadores es frecuente realizar filtraciones de seguridad con el objetivo de retener sustancias insolubles e impurezas propias de las materias primas. Los productos cristalizados pueden ser ya productos finales o bien servir de materia prima para la elaboración de otros. Los grados de filtración utilizados más habituales son de 0,5 a 5 micras.

 

6. Centrífugas.

Son equipos rotatorios que aplican al producto a tratar fuerzas centrífugas que aceleran la separación de sus componentes y que, además, permiten la inertización del proceso.

Es un proceso separativo que basa su eficacia en la diferencia de densidad de los compuestos a separar.

 

7. Liofilizadores.

Son equipos de criodeshidratación que eliminan la totalidad de agua, sin afectar la estructura molecular ni las propiedades físicas del elemento liofilizado.

Este caro proceso de conservación consigue primero la congelación del compuesto, para luego eliminar -en condiciones de vacío y por sublimación-, todas las moléculas de agua que aún pudieran existir.

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