Teste de planta-piloto

O teste-piloto revela a viabilidade dos processos de separação

O teste-piloto permite que o cliente verifique a viabilidade dos processos de separação propostos. Além disso, soluções inovadoras e novos desenvolvimentos podem ser elaborados e otimizados para fornecer a melhor e mais econômica solução para o problema de separação do cliente.

Principais serviços
  • Desenvolvimento de processos e estudos de viabilidade
  • Ensaios em mini-plantas
  • Ensaios-piloto
  • Documentação, relatórios de testes
  • Medição de propriedades físicas
  • Produção de amostras de teste para validação pelo cliente
Equipamentos de teste
  • Destilação e absorção
  • Evaporação de película
  • Extração líquido-líquido
  • Cristalização
Centros de teste
Teste em escala de laboratório

Centros de teste

Os equipamentos em nossos centros de teste cobrem toda a gama de operações unitárias que pode ser oferecida aos clientes. Nossos equipamentos de laboratório analítico nos permitem medir e monitorar os parâmetros quantitativos e qualitativos relevantes, a fim de garantir que as especificações exigidas possam ser atendidas.

Nossas modernas instalações de teste são continuamente atualizadas e ampliadas. Todas as plantas-piloto são altamente automatizadas e possibilitam o registro completo de todos os parâmetros de teste relevantes. 

  • Equipamentos de laboratório e de tamanho piloto para todas as tecnologias de separação 
  • Salão de teste de 3.000 m3, com altura útil de até 15 m, zona à prova de explosão (zona 1) 
  • Sistema de controle de processo (S7 PLC com visualização WinCC e Hitec-Zang LabVision) 
  • Laboratórios para testes e análises em escala de bancada: 200 m2 
  • Sistemas de aquecimento de 20 a 320°C 
  • Sistemas de resfriamento de –20 a 100°C 
  • Vácuo até 10-3 mbar (0,1 Pa)
Destilação e absorção

Destilação e absorção

A destilação e a absorção são tecnologias de separação bem estabelecidas, e o desempenho da coluna geralmente pode ser previsto com precisão por modelos teóricos. Em muitos casos, no entanto, testes ainda são recomendados, como por exemplo para: 

  • Misturas com impurezas ou subcomponentes (por exemplo: sais) 
  • Sistemas que espumam ou produtos que contêm sólidos 
  • Sistemas com um equilíbrio vapor-líquido desconhecido (e não mesurável) (VLE) 
  • Requisitos extremos (relacionados, por exemplo, a uma pureza de produto muito alta) 
  • Processamento de produtos sensíveis em termos de cor, cheiro ou sabor

 

Procedimento de teste

Os testes geralmente são realizados com base em resultados de simulações ou dados de clientes’. A coluna é configurada de acordo com os requisitos do processo (operação contínua, lote, refluxo total). Os parâmetros sensíveis são variados durante o teste: 

  • Tipo de internos, altura da bandeja, número de estágios 
  • Posição da alimentação e correntes laterais 
  • Fluxo de alimentação 
  • Pressão de operação 
  • Taxa de refluxo

 

Equipamentos de teste

Dependendo da planta de teste, a temperatura pode ser ajustada até 320°C e a pressão de 1 mbar a 16 bar. O rendimento varia de 1 kg/h a várias centenas de kg/h. 

  • Tamanhos de coluna:
    - Vidro: Ø 50 mm
    - SS316L: Ø 100, 250 mm 
  • Até aproximadamente 100 estágios teóricos 
  • Internos: embalagem estruturada, bandejas de fenda
Evaporação de película

Evaporação de película

Em muitos casos, não é possível prever com precisão o desempenho da evaporação da película a partir dos primeiros princípios, especialmente quando os produtos são sensíveis à temperatura ou viscosos. Os testes são, portanto, realizados para: 

  • Examinar as características de fluxo e umidecimento 
  • Avaliar e otimizar o tipo de evaporador 
  • Determinar as melhores concentrações possíveis (geralmente em nível de ppm)

 

Procedimento de teste
Os testes são configurados com base nos primeiros resultados usando um evaporador rotativo, nas estimativas de pressões parciais ou nos dados dos clientes.’ Após a seleção do tipo de evaporador, os parâmetros de teste são estabelecidos: 
  • Pressão de operação/fluxo de alimentação 
  • Taxa de recirculação 
  • Concorrente/contracorrente 
  • Remoção de gás 
  • Para evaporadores de película limpa:
    - Geometria do limpador
    - Sistema de arranque do produto

 

Equipamentos de teste
As plantas-piloto podem ser operadas com temperaturas variando de 20 a 320°C e pressões de 0,01 a 1 000 mbar (1 Pa a 100 000 Pa). As taxas de alimentação variam de 0,5 kg/h a cerca de 200 kg/h. 
  • Evaporador rotativo: 1 lt (0,001 m3
  • Evaporador de flash: Ø 250 mm (0,250 m) 
  • Evaporadores de queda de película:
    - Em vidro: 0,12 m2
    - Em SS316L: 0,4; 0,8; 1,2 m2 
  • Evaporadores de película limpa:
    - Em vidro: 0,025 m2, 0,06 m2
    - Em SS316L: 0,14 m2 
  • Evaporadores de trajetória curta:
    - Em vidro: 0,05 m2
    - Em SS316L: 0,14 m2
Extração líquido-líquido
Coluna de extração líquido-líquido agitada em escala-piloto

Extração líquido-líquido

Os testes são prática normal para extração em contracorrente. Uma dificuldade adicional aqui é a escala complexa da maioria dos extratores. Os testes são necessários pelas seguintes razões: 

  • Estudo de viabilidade (para investigar dispersão, tamanho de gotícula e separação de fases) 
  • Avaliação e otimização do tipo do extrator e a proporção de fases 
  • Medição de concentrações realizáveis
 
Procedimento de teste
A seleção do solvente é o primeiro passo e determina a viabilidade do processo de extração. Os testes-piloto são baseados em propriedades físicas e dados de equilíbrio. Se necessário, testes em mini-plantas com fluxos de reciclagem são realizados antes para verificar o acúmulo de impurezas. Sempre que possível, os testes são realizados em pequenos extratores, com pequenas amostras de alimentação. Os parâmetros de teste típicos são: 
  • Internos (geometria, número de estágios), entrada de energia 
  • Carga, proporção de fases 
  • Rejeitar

 

Equipamentos de teste
Normalmente, os testes são realizados a temperaturas entre 20 e 100°C e pressão normal. As taxas de alimentação variam de 1 kg/h a 300 kg/h. 
  • Tipos de extrator:
    - Coluna Kühni agitada ECR
    - Coluna preenchida Sulzer ECP
    - Coluna-misturador-decantador ECMS
    - Misturador-decantador EMS 
  • Até 20 estágios teóricos 
  • Colunas
    - Tamanhos Ø 32, 60 e 150 mm
    - Material: vidro/PVDF, SS316L, hastelloy, titânio 
  • Baterias misturador-decantador:
    - Em vidro: 250 ml (250x10 a 6 m3), 5 lt (0,005 m3)
    - Em SS316L: 80 lt (0,080 m3)
Cristalização
Planta-piloto para cristalização

Cristalização

A cristalização é frequentemente usada devido à vantagem de uma separação de alta pureza de uma substância. Os dados obtidos a partir de ensaios-piloto são obrigatórios para o projeto e o dimensionamento de unidades de cristalização. Esses testes-piloto possibilitam a otimização do processo de cristalização em relação à(s) unidade(s) a ser(em) empregada(s). Nos casos de novos problemas de separação, nos quais nenhuma experiência com cristalização está disponível, testes em escala de bancada são utilizados para verificar a viabilidade da separação.

Procedimento de teste
Entre 2 e 10 kg de material de amostra são suficientes para realizar testes em escala de bancada para uma avaliação preliminar sobre comportamento de cristalização, qualidade do produto e viabilidade do processo. Para testes em escala-piloto são necessários 100 a 800 kg. Como resultado dessas investigações, uma proposta detalhada pode ser apresentada, a que incluirá um diagrama de fluxo preliminar do processo, uma lista de equipamentos e dados de desempenho da planta.

Equipamentos de teste
  • Cristalizadores de película em queda (com 1, 4, 12 e 18 m de altura) 
  • Cristalizadores de fusão estática (1, 1,5, 6, 40 e 67 lt / 0,001, 0,0015, 0,006, 0,040 e 0,067 m3
  • Concentração de congelamento e cristalizador de suspensão com coluna de lavagem
Análise

Análise

Para a avaliação de testes, as análises simultâneas de amostras são essenciais. Os métodos existentes dos clientes são usados ou adaptados quando necessário.’ Equipamentos analíticos modernos e controlados por computador estão disponíveis em nossos centros de teste. Para requisitos analíticos especiais, cooperamos com competentes laboratórios contratados.

Equipamentos analíticos internos
  • GC (FID, TCD), Headspace GC, GC-MS 
  • HPLC com detector UV ou RI 
  • Espectroscopia UV-VIS 
  • Acidimetria e titulação Karl-Fischer 
  • pH, condutividade 
  • Índice de refração
Documentos
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