Processo di miscelazione chimica

Azienda: Compagnons du Devoir et du Tour de France

Sezioni: serie CT, Biomedic, Ricerca e Sviluppo

Paese: Francia

Famiglia di prodotti: Recipiente in pressione trasparente della serie CTEL. Vetro temprato e acciaio inox.

Contesto:

I Compagnons du Devoir et du Tour de France sono una delle più antiche organizzazioni di artigiani al mondo. Come i Wandergesellen tedeschi, ovvero i garzoni itineranti, gli apprendisti ingegneri devono girare la Francia imparando dai maestri del loro mestiere. Oggi l'organizzazione si è estesa a più di 49 paesi in cinque continenti e, per partecipare, gli apprendisti devono possedere un Certificat d'aptitude professionelle, equivalente a un NVQ di livello 2 o 3 nel Regno Unito.

Sfida ingegneristica:

Ci è stato chiesto di aiutare maestri e apprendisti ingegneri a sviluppare un sistema di produzione completo in grado di trasformare materie prime in un fluido biomedic. Il sistema poteva essere acquistato da fornitori di attrezzature da laboratorio o da aziende del settore sanitario e farmaceutico, ma avrebbe avuto un costo superiore a £30.000. La sfida ingegneristica consisteva nel progettare lo stesso sistema da zero a un costo molto inferiore, ottenendo risultati uguali se non migliori.

Soluzione ingegneristica:

Per sviluppare il processo produttivo da zero, gli ingegneri dei Compagnons du Devoir hanno dovuto progettare il sistema, individuare i componenti chiave, rapportarsi con i fornitori e creare l'automazione e la programmazione necessarie per produrre questo fluido biomedic estremamente complesso. La soluzione prevedeva un processo di miscelazione in tre fasi, abbinato a una fase di riscaldamento e a una fase finale di stoccaggio durante la quale il fluido viene mantenuto in movimento costante per conservarne l'omogeneità in vista dell'erogazione.

Collaborando con gli ingegneri dei Compagnons du Devoir abbiamo stabilito che tre recipienti in pressione trasparenti 2000ML-CTEL sarebbero stati la soluzione migliore per la loro applicazione, perché non solo offrono un ambiente controllato per il fluido, ma consentono anche controlli visivi che permettono di individuare e correggere in modo rapido ed efficace anche minime variazioni nella composizione chimica.

Le sostanze chimiche grezze vengono inizialmente immesse nel primo recipiente in pressione trasparente, dotato di motore e controller elettrici SR-TEK e di miscelatore a ancora. Il processo automatizzato sviluppato dagli ingegneri dei Compagnons du Devoir consente di variare con precisione la miscelazione nel tempo per ottenere il risultato desiderato. La flessibilità offerta da questa configurazione è particolarmente apprezzata dai team di R&S che sviluppano nuovi polimeri o fluidi, perché permette di sperimentare e di capire quali variabili devono essere fissate per ottenere il risultato voluto.

Una volta completata la miscelazione, il fluido passa tramite tubazioni a un secondo recipiente in pressione trasparente CTEL da due litri, dotato di miscelatore a pala singola, progettato per mantenere il fluido in movimento e garantirne l'omogeneità. È in questa fase che viene applicato calore per favorire ulteriormente la polimerizzazione dei materiali.

Dopo il trattamento, il fluido viene inviato a un recipiente di stoccaggio finale, dotato di un altro miscelatore a ancora, da cui viene erogato. È interessante notare che tutti e tre i serbatoi sono equipaggiati con due sensori di livello capacitivi, alto e basso, che, collegati al controllore logico programmabile (PLC), consentono di automatizzare l'intero processo.

Il livello di controllo offerto da questo tipo di sistema è sempre più apprezzato dai reparti di R&S, perché le variabili determinate e fissate in laboratorio possono essere scalate e replicate in produzione. Tutto diventa scienza, una ricetta che può essere presa e applicata a qualsiasi azienda e ambiente nel mondo per ottenere lo stesso risultato.

Risultato:

Il costo totale del sistema completo è stato pari a un terzo dell'alternativa già pronta disponibile in commercio. Come ulteriore vantaggio, gli ingegneri dei Compagnons du Devoir et du Tour de France dispongono ora di componenti di qualità produttiva che possono essere riutilizzati e adattati molte volte per futuri progetti di ricerca, anziché di un macchinario monouso.

I recipienti in pressione trasparenti sono sempre più diffusi tra università e team di ricerca, perché consentono di dimostrare chiaramente i processi coinvolti e offrono il pieno controllo dell'ambiente interno.

Specifiche

3x recipiente in pressione trasparente 2000ML-CTELs
Acciaio inox grado 304, vetro temprato, guarnizioni FKM e acciaio inox 316
Sul coperchio è installata una valvola di sicurezza di sfogo CE tarata, per evitare che il recipiente vada in sovrapressione.
Sono stati aggiunti ulteriori attacchi per consentire ai Compagnons du Devoir di installare un proprio sistema di gestione dell'aria
2 staffe circondano il tubo di vetro per montare i sensori capacitivi per il rilevamento del livello alto e basso del fluido
3x miscelatori a ancora per massimizzare l'omogeneità della miscela senza dover ricorrere a velocità elevate.
3 motori elettrici da 30 Watt e controller
Sensore di livello capacitivo per rilevare il livello del fluido senza contatto

Processo di miscelazione chimica