06/07/2023 par Marque
Applications de traitement pharmaceutique nécessitent le recours à un personnel hautement spécialisé fluide caloporteur spécialement conçu pour fonctionner pour périodes prolongées à la bonne température. Le choix du bon fluide caloporteur peut affecter positivement l’efficacité de fonctionnement d’un système HTF et augmenter la durée de vie active du système et du fluide.
Les systèmes de transfert de chaleur sont largement utilisés dans l'industrie pharmaceutique pour refroidir et chauffer indirectement les ingrédients lors d'étapes telles que les réactions par lots, la cristallisation et le traitement des médicaments en vrac.
Lorsque les fluides thermiques se déplacent dans les systèmes, ils transfèrent de la chaleur depuis ou vers les produits de base, les produits intermédiaires et les produits finis pour obtenir les températures correctes.
Les experts du secteur comprennent que par rapport aux systèmes à vapeur, les systèmes à fluide thermique offrent de multiples avantages dans des domaines tels que la sécurité, l'efficacité et le contrôle précis de la température. Cependant, tous les fluides thermiques n’offrent pas les mêmes capacités qu’un autre. Par conséquent, certains points doivent être pris en compte lors de la sélection du meilleur fluide caloporteur pour un processus spécifique.
Comprendre la dégradation des fluides thermiques
Le coût initial du fluide caloporteur peut sembler une préoccupation majeure, cependant, à long terme, obtenir un bon retour sur investissement passe toujours par un entretien correct des fluides. Tous les fluides caloporteurs se dégradent avec le temps, mais le taux de cette dégradation augmente lorsque les températures du système continuent de dépasser la plage recommandée.
La raison pour laquelle la dégradation se produit lorsque les températures sont élevées est que les liaisons de la chaîne d'hydrocarbures commencent à se briser, ce qui entraîne un processus appelé encrassement qui entraîne la production de dépôts de carbone.
Finalement, une sorte de boue commence à se former à l’intérieur des canalisations et réduit efficacement l’efficacité du système. Les opérateurs pourraient être tentés d'augmenter le système pour compenser toute réduction de la qualité du transfert de chaleur. Cependant, une équation existe qui suggère qu'une augmentation de la température de fonctionnement de seulement dix degrés peut réduire de deux la durée de vie attendue d'un fluide caloporteur, aggravant ainsi le problème.
Lorsqu'un fluide thermique se détériore considérablement, les fabricants de produits pharmaceutiques commencent généralement à rencontrer des problèmes dans leur processus et doivent souvent arrêter la production, éliminer les lots gaspillés, puis vidanger l'ensemble du système avant de le nettoyer et de le rincer. Ce scénario indésirable entraîne des temps d’arrêt inattendus et coûteux pour les entreprises.
Pourquoi les températures de fonctionnement sont importantes
La bonne nouvelle est que les fluides thermiques peuvent avoir une durée de vie exceptionnellement longue lorsque l’on prend soin de les choisir, de les utiliser et de les entretenir conformément aux recommandations du fabricant d’origine.
Les fluides caloporteurs ont chacun des attributs spécifiques qui garantissent leur efficacité et leur stabilité thermique s'ils sont utilisés dans la plage de température appropriée. Cependant, les fabricants pharmaceutiques doivent toujours tenir compte des températures de fonctionnement auxquelles ils travaillent lors de la sélection d'un fluide afin de garantir qu'il peut fonctionner efficacement et en toute sécurité à la température requise.
Considérations chimiques sur les fluides caloporteurs pour les procédés pharmaceutiques
Les fluides caloporteurs ont chacun des compositions chimiques différentes qu’un fabricant pharmaceutique peut prendre en compte lors de la sélection de l’adéquation des attributs d’un fluide pour une application particulière.
Alors que les fluides à base minérale offrent un juste compromis entre performances et coût, le choix le plus populaire dans les applications pharmaceutiques modernes consiste à utiliser des fluides caloporteurs synthétiques. Ces fluides sont moins susceptibles de former du carbone que les huiles à base minérale, offrent une stabilité thermique et une efficacité de transfert de chaleur améliorées et sont plus résistantes à l'encrassement.
Les fabricants cherchant à faire fonctionner un système de transfert de chaleur à des températures plus élevées souhaiteront généralement sélectionner un fluide à base synthétique. En effet, les fluides synthétiques sont reconnus comme ayant une plus grande stabilité à des températures plus élevées que les produits à base minérale.
Les fluides caloporteurs synthétiques sont également des solutions de viscosité plus faible que leurs homologues à base minérale, de sorte qu'ils fonctionnent efficacement à la fois en phase liquide et en phase vapeur. La cristallisation et d'autres réactions chimiques se produisent dans une large plage de températures élevées et basses, de sorte que les fabricants pharmaceutiques peuvent souvent bénéficier de la sélection d'un fluide thermique offrant une plage de températures de fonctionnement plus large.
Maintenir une durée de vie complète pour le fluide
Comme mentionné, tous les fluides caloporteurs se dégradent avec le temps. Cependant, la routine, la surveillance et l’entretien peuvent effectivement ralentir le processus de dégradation.
Une analyse régulière des fluides caloporteurs ralentit leur détérioration. En extrayant un échantillon de fluide représentatif d'un système actif et en l'envoyant à un laboratoire pour analyse, les fabricants peuvent comprendre l'état actuel de leur fluide, ce qui leur permet de planifier la maintenance en conséquence.
La maintenance préventive ralentit la dégradation et réduit le risque de formation de dépôts de carbone et d'encrassement susceptibles de diminuer l'efficacité du fluide. En conséquence, les fabricants peuvent maximiser les performances du système, réduire les coûts énergétiques, améliorer la santé et la sécurité et atténuer la probabilité de temps d'arrêt inattendus et indésirables.
Un fabricant pharmaceutique doit en fin de compte mesurer les performances de transfert de chaleur par rapport à ses exigences de fabrication spécifiques. Un mauvais choix de fluide peut conduire à un système inefficace et à une dégradation accélérée du fluide, ce qui augmentera les temps de maintenance et peut aboutir à des produits finaux non conformes aux réglementations.
Cependant, en tenant compte des exigences spécifiques de l’application et du système, les fabricants pharmaceutiques font un choix éclairé quant au meilleur fluide caloporteur pour leur fonctionnement, garantissant ainsi qu’ils peuvent compter sur son efficacité pendant toute la durée de vie du fluide.
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