Bei Produktionsprozessen mit chemischen Reaktionsvorgängen spielt die richtige Temperatur eine entscheidende Rolle. Dementsprechend wichtig ist die Auswahl einer geeigneten Heiz- und Kühllösung. Chemische und pharmazeutische Produktionsanlagen nutzen häufig zentral vorhandene Kühl- und Heizsysteme zur Temperierung von Produktionsprozessen, insbesondere um großvolumige Reaktoren zu temperieren. Diese Methode hat jedoch einige Nachteile: In der Regel führt sie zu ungenauen Ergebnissen, vor allem aber ist der Temperaturbereich eingeschränkt. Darüber hinaus wird, beispielsweise bei der Nutzung einer elektrischen Heizung, eine große Energiemenge benötigt, was zu hohen Betriebskosten führt. Mit der Unistat-Hybrid-Technologie werden bereits vorhandene Anlagen durch die Anbindung eines hydraulisch dichten Temperiersystems optimiert. So wird auch eine exakte Temperierung von Reaktoren mit großem Füllvolumen ermöglicht. Das Unistat-Hybrid-System nutzt im Produktionsgebäude vorhandene Energiemedien wie Dampf, Kühlwasser oder flüssigen Stickstoff, um die gewünschte Temperatur zu erreichen. Der Unistat übernimmt die Temperaturregelung und kontrolliert in Verbindung mit einem externen Wärmetauscher das Zusammenspiel der einzelnen Energiequellen. Dabei garantiert das Temperiersystem eine zuverlässige und sichere Prozesskontrolle. Die Kopplung mit überschüssigen Ressourcen zur Temperierung ist eine einfache Lösung zur Steigerung von Effizienz und Wirtschaftlichkeit von Anlagen, da die Verwertung der Energieressourcen durch das System rationell gesteuert wird. In der Praxis bedeutet das zum Beispiel ein schnelles Aufheizen von großvolumigen Reaktoren mit heißem Dampf beziehungsweise ein rasches Abkühlen mit flüssigem Stickstoff oder Kühlwasser. Beispielsweise ist Dampf, aufgrund seiner hohen Energiedichte und einer ausgezeichneten Wärmeübertragung, ein exzellenter Wärmeträger. Mit dem Unistat-Hybrid-System wird dieses Potenzial optimal verwertet. Die Wärmeenergie des heißen Dampfes wird mit einem externen Wärmetauscher in das Thermofluid übertragen. So können im Bedarfsfall Temperaturen bis zu +400 °C erreicht werden. Tiefere Temperaturen können durch die Nutzung von flüssigem Stickstoff erzielt werden. Der Unistat-Umwälzthermostat sorgt für eine kontrollierte Energiezufuhr und übernimmt die präzise Feinregelung auf die Temperatur, die im Reaktor benötigt wird. Die Vorteile dieser Technik sind eine hohe Regelgenauigkeit, erweiterte Temperaturbereiche, gesteigerte Heiz- und Kühlleistungen sowie eine zuverlässige Kompensation von thermischen Reaktionen.
Erfolgreiches Scale-up
Die Herstellung größerer Quantitäten ist zumeist kostenintensiv und schwierig: Die im Labor entwickelten Verfahren müssen dafür auf eine Produktionsanlage übertragen werden. Die Unistat-Produktreihe bietet sowohl Geräte für den Einsatz im Labor als auch Geräte für die Produktion. Dadurch wird die systematische Prozessentwicklung, die für ein erfolgreiches Scale-up essenziell ist, erleichtert. Der Transfer vom Labor beziehungsweise vom Technikumsmaßstab in den technischen Maßstab einer Produktionsanlage unter gleichbleibenden Bedingungen und mit durchgängiger Bedienung wird mit der Unistat-Reihe realisierbar. Mit dem Unistat-Hybrid-System wird das Einsatzgebiet der Unistate auf einen großen Produktionsmaßstab erweitert. Unter wirtschaftlichen Aspekten betrachtet, tragen Unistate durch das effiziente Energiemanagement zur Senkung der Betriebskosten bei. Die hydraulisch dichte Bauweise verhindert die Entstehung von Öldämpfen sowie Oxidation und verlängert gleichzeitig die Lebensdauer der Temperierflüssigkeit. Sicherheitseinrichtungen ermöglichen einen unbeaufsichtigten Dauerbetrieb. Die relevanten Betriebszustände werden permanent überwacht. Bei Bedarf werden Warnungen ausgegeben, das System abgeschaltet oder Notkreisläufe aktiviert. Ergänzt wird die Ausstattung mit Programmgebern, adaptiver Kaskadenregelung, Rampenfunktion, Kalenderstart, anpassbarem Usermenü, Sensorkalibrierung sowie durch analoge und digitale Schnittstellen zur Anbindung an Prozessleitsysteme. Mit den Optionen Wetterschutz und Winterbetrieb können die Geräte auch im Außenbereich aufgestellt werden. Über den abnehmbaren Regler ist eine Fernsteuerung via Datenleitung möglich, zum Beispiel bei einer Verwendung in ex-geschützten Bereichen. Hierfür stehen überdruckgekapselte Ex-p-Schränke zur Verfügung. Die Unistat-Reihe bietet mit dem leistungsstarken Hybrid-System sowie kompakten Kleingeräten für jede Applikation die passende Lösung. Die Produktauswahl umfasst Geräte für Laboratorien bis hin zu Modellen für die Temperierung von Produktionsreaktoren. Die Serienmodelle decken einen Temperaturbereich von -120°C bis +425°C ab und bieten Kälteleistungen von 0,7 kW bis 150 kW. Bei einem hohem Leistungsbedarf oder bei besonderen Anforderungen entwickelt Huber individuelle und kundenspezifische Temperierlösungen.
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