EKATO

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Hidrogenación

Transferencia de masa e intercambio de calor de alta eficiencia

El proceso de hidrogenación es un tipo de reacción química con hidrógenos gaseosos como compuesto reactivo. Las hidrogenaciones se llevan a cabo generalmente como procesos catalizados heterogéneamente. El hidrógeno se dispersa en finas burbujas para disolverse en un líquido.
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El sistema de agitación (proceso) tiene principalmente las siguientes tareas

  • Intensificación de la transferencia de masa de hidrógeno de la fase gaseosa a la líquida
  • Eliminación del calor de reacción mediante el flujo contra el intercambiador de calor en el reactor
  • Suspensión del catalizador
  • Homogeneización del contenido del reactor
  • Prevención de diferencias de concentración y temperatura

Dado que casi todas las reacciones de hidrogenación tienen lugar en condiciones con transferencia de masa limitada, el reactor de hidrogenación de EKATO, equipado con el exclusivo sistema combinado de gasificación de EKATO y un potente sistema de refrigeración, permite aumentar la transferencia de masa y, por tanto, obtener mayores rendimientos espacio-temporales con una calidad de producto mayoritariamente mejorada.

EKATO trabaja en el campo de la hidrogenación desde hace más de 90 años. Con más de 500 referencias activas, ofrecemos una amplia cartera de productos y servicios para todo lo relacionado con la hidrogenación: desde ensayos en el centro de I+D de EKATO y el escalado resultante, hasta componentes de plantas y plantas de hidrogenación llave en mano.

Plantas de hidrogenación para productos químicos especiales

Un fabricante de productos químicos especiales para la industria de la pintura pudo determinar, mediante ensayos en la planta piloto de hidrogenación de EKATO en Schopfheim (Alemania), que es posible reducir la carga de catalizador del 2,5% al 1,0% y el tiempo de reacción de cuatro a dos horas si se mejoran la dispersión del hidrógeno y la capacidad de refrigeración del reactor.

La posterior conversión del reactor de hidrogenación existente fue planificada y ejecutada por EKATO en términos de ingeniería de procesos y mecánica. Los elementos centrales de la remodelación fueron la conversión del reactor con 2 m3 de volumen útil a la exclusiva gasificación combinada de EKATO, así como la optimización del sistema de refrigeración existente. Con 1.200 arranques al año, se pudieron ahorrar anualmente 3.600 kg de un catalizador de Pd/C, lo que supuso un ahorro de aproximadamente 400.000,00 euros al año.

Optimización exitosa de un reactor de hidrogenación junto con EKATO

  • Ahorro anual de 3.600 kg de catalizador de Pd/C
  • Ahorro de aprox. 400.000 € al año

Producción de principios activos farmacéuticos (API)

La hidrogenación es un paso de síntesis frecuente en la producción de principios activos farmacéuticos. Los factores de éxito en esta industria son la rápida introducción en el mercado de nuevas sustancias, la máxima eficiencia y la mayor flexibilidad posible en la producción.

Junto con EKATO, un fabricante europeo de principios activos pudo materializar su inversión en una nueva planta de hidrogenación con una duración de proyecto inferior a 12 meses, desde el concepto hasta la puesta en marcha, obteniendo así la ventaja decisiva en el mercado: el inicio de la producción lo más rápido posible («time-to-market»).

La planta fue diseñada, fabricada y probada íntegramente por EKATO y consta de cuatro módulos funcionales de planta (plataformas), que se instalaron in situ en un edificio diseñado por EKATO.

EKATO combina la planificación, fabricación y montaje de módulos de planta bajo un mismo techo mediante conceptos de planta modulares, aprovechando así de forma óptima sus capacidades y recursos como proveedor de plantas llave en mano.

«Los módulos precalificados de nuestra nueva unidad de hidrogenación se instalaron el día de su llegada y comenzamos la producción ese mismo mes»

Plantas de hidrogenación para alcoholes de azúcar

El sorbitol es un alcohol de azúcar que se obtiene por hidrogenación de la glucosa. Los alcoholes de azúcar se utilizan como sustitutos del azúcar en la industria alimentaria y también son materias primas importantes para otras numerosas aplicaciones y mercados. Con el fin de garantizar la mejor calidad del producto ante las crecientes exigencias de eficiencia económica, EKATO ha llevado a cabo amplios estudios de desarrollo para analizar y optimizar la hidrogenación de azúcares en alcoholes de azúcar como el sorbitol, el xilitol y el manitol. El objetivo de estos estudios de desarrollo era aumentar el rendimiento espacio-temporal, minimizar el contenido de azúcares reductores residuales, suprimir la formación de ácido glucónico y mejorar la vida útil del catalizador.

A partir de estas extensas investigaciones, se desarrolló una nueva serie estándar optimizada de reactores de hidrogenación para la producción de alcoholes de azúcar con volúmenes de llenado de hasta 88 m3. Además de la optimización de la ingeniería de procesos, la nueva serie de reactores se investigó mediante FEM para excluir la posibilidad de fallo de los componentes internos del reactor bajo cargas cíclicas.

La tecnología de hidrogenación más competitiva para derivados de polioles:

  • Tecnología de reactores de alto rendimiento
  • Equipos robustos y fiables
  • Bajos gastos de capital
  • Bajos gastos operativos

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Más información
Análisis modal de bobinas El efecto de las frecuencias de excitación puede simularse mediante FEA. Los resultados ayudan a prevenir fallos por fatiga mediante un diseño optimizado.

Formulario de contacto para soluciones de procesos

EKATO Rühr- und Mischtechnik GmbH (EKATO RMT)

Enfoque: agitadores de alto rendimiento, agitadores de reactor, equipos de procesamiento, cierres mecánicos
Aplicaciones típicas:

  • Industria química (productos químicos especiales, polímeros, productos químicos a granel)
  • Industria farmacéutica
  • Hidrometalurgia
  • Desulfuración de gases de combustión
  • Biotecnología
  • Pinturas y recubrimientos

Productos y servicios:

  • Agitadores e impulsores personalizados
  • Agitadores de reactor (p. ej., coaxiales, agitadores magnéticos)
  • Cierres mecánicos y sistemas de suministro de sellado
  • Equipos de procesamiento y plantas piloto
  • Simulaciones CFD/FEA, escalado, soporte de ingeniería
  • Red de servicio global que incluye mantenimiento, cursos de formación, gestión de piezas de recambio

EKATO Systems GmbH

Enfoque: Unidades de procesamiento al vacío para líquidos y sólidos (UNIMIX y SOLIDMIX)
Aplicaciones típicas:

  • Industria cosmética
  • Industria farmacéutica
  • Industria alimentaria
  • Industria química

Productos y servicios:

  • UNIMIX: Mezcladores de procesamiento al vacío para productos líquidos a muy viscosos
  • SOLIDMIX: Mezcladores y secadores de sólidos para polvos y gránulos
  • Sistemas a escala de laboratorio y piloto (3-1000 litros)
  • Soluciones llave en mano conformes con GMP, incluida la automatización
  • Consultoría de procesos, desarrollo, escalado, puesta en marcha, mantenimiento

EKATO Fluid GmbH

Enfoque: Agitadores industriales estandarizados y rentables
Aplicaciones típicas:

  • Industria química
  • Pinturas y recubrimientos
  • Biotecnología
  • Biocombustibles
  • Farmacia
  • Cosmética
  • Agua y aguas residuales
  • Industria alimentaria
  • Pasta y papel
  • Fertilizantes

Productos y servicios:

  • Agitadores de entrada superior y lateral (p. ej., EM 2000, ES 2000, MD/SD)
  • Soluciones para tanques de almacenamiento, recipientes abiertos y cerrados
  • Cierres mecánicos sencillos
  • Plazos de entrega cortos, alta rentabilidad
  • Puesta en marcha y servicio in situ

¿Qué significa “Número de caras de obturación”?

Cierres mecánicos de simple efecto
Estos cierres tienen una superficie de obturación y solo sellan en una dirección. Generalmente presentan un diseño más sencillo y se utilizan habitualmente en aplicaciones donde la presión se aplica desde un solo lado.

Cierres mecánicos de doble efecto
Estos cierres tienen dos superficies de obturación y pueden sellar en ambas direcciones. Son ideales para aplicaciones donde la presión puede provenir de ambos lados o donde se requiere un mayor rendimiento de sellado.

Cierres mecánicos de triple efecto
Estos cierres son menos comunes y se utilizan en aplicaciones especializadas que requieren una configuración de sellado más compleja. Ofrecen superficies o mecanismos de obturación adicionales para garantizar un sellado fiable incluso en entornos altamente exigentes.