"Zautomatyzowana Synteza Chemiczna – najnowsze trendy i wybrane zagadnienia" - Artykuły - Biotechnologia.pl

W dniu 18 maja br na UAM w Poznaniu odbyła się Konferencja Zautomatyzowanej Syntezy Chemicznej "Najnowsze Trendy i Innowacje w Zautomatyzowanej Syntezie Chemicznej". Organizatorami byli Wydział Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza oraz Haas Reaktory, Analiza Termiczna i Powierzchniowa.
W skład komitetu naukowego wchodzili: prof. dr hab. Piotr Kirszensztejn, dr hab. Robert Pietrzak, dr Jasbir Singh, Róża Tomikowska, dr Agnieszka Tolińska.

Biotechnologia.pl była patronem medialnym Konferencji.

W Sali Zielonej Wydziału Chemii prof. Izabela Nowak uroczyście otworzyła Konferencję.

Róża Tomikowska z Haas przedstawiła najnowsze rozwiązania w zakresie zautomatyzowanych reaktorów chemicznych i bioreaktorów Hel. Podczas całej konferencji aktywnie pracowały unikalne szklane, płaszczowe reaktory z możliwością zautomatyzowanego dozowania, poboru próbek, kontroli atmosfery gazowej, pracy w próżni, pomiarów kalorymetrycznych w czasie rzeczywistym (z kolumnami), pomiarów wielkości cząstek online, zmętnienia, krystalizacji, przewodności itp.

Druga grupa aparatury, która wzbudziła szczególne zainteresowanie to równoległe reaktory blokowe Poly Blocks, szczególnie przydatne na etapie selekcji i doboru, dla pracy z niewielkimi ilościami kosztownych odczynników w zakresach od 1 ml do 500 ml. Również w nich można badać wszystkie powyżej opisane cechy, ponadto każda ze stref może być indywidualnie konfigurowana i sterowana (np. w jednej strefie reaktor ciśnieniowy dla uwodorniania, w drugiej badania krystalizacji przy różnych koncentracjach, w trzeciej procesy z pomiarami kalorymetrii przepływu ciepła lub kompensacji mocy, w czwartej badania farmaceutyczne itd.

Kolejny zakres aparaturowy obejmował zbiorniki wysokociśnieniowe, od kilkunastu probówek w jednym autoklawie z kontrolą temperatury, ciśnienia i atmosfery różnych gazów, po reaktory wielofunkcyjne kilku-, kilkudziesięciolitrowe (do 1000 l)

Kontrola natężenia przepływu gazu, wyznaczanie ilości zużytego gazu online, wysokociśnieniowe układy przepływowe ze zautomatyzowanym dozowaniem cieczy i próbkowaniem cieszyły się dużym zainteresowaniem.

Dr hab. Robert Pietrzak przedstawił pierwszą część wykładu zatytułowanego "Zautomatyzowana Synteza Chemiczna - najnowsze trendy i wybrane zagadnienia". Wprowadził uczestników w obszar szeroko rozumianych materiałów polimerowych.

Dr Jasbir Singh i Róża Tomikowska skupili się następnie na przybliżeniu nowych technologii unikalnych możliwości zautomatyzowanych systemów reaktorów na przykładach wykonywanych pomiarów, analizie wyników, i ich interpretacji.

Szczególnie istotnymi częściami przeplatającymi wykłady były praktyczne warsztaty z obsługi unikalnej, najnowszej aparatury do zautomatyzowanej syntezy z Haas.

Po przerwie kawowej dr Jasbir Singh zagłębił się w szczegóły procesów przeprowadzanych w systemach przepływowych i ich korzyści w porównaniu do systemów zbiornikowych "Development of batch and flow heterogeneous catalytic reactions."

Następnie dr hab. Robert Pietrzak kontynuował wykład "Zautomatyzowana Synteza Chemiczna - najnowsze trendy i wybrane zagadnienia" skupiając się na najnowszych typach polimerów oraz innowacyjnych aplikacjach polimerowych.

Kolejny zakres tematyczny przedstawiony przez dr. Jasbira Singh'a obejmował rolę badań kalorymetrii heat flow i power compensation oraz kalorymetrii adiabatycznej w wielu aspektach: od pomiarów efektów cieplnych w wyznaczaniu trendów procesu, przez najdokładniejsze z możliwych pomiary kalorymetrii online zarówno dla procesów w zbiornikach jak i dla kolumn; minimalizację zużycia energii niezbędnej w przełożeniu skali do procesów produkcyjnych po bezpieczeństwo procesowe wyznaczanie zakresów bezpieczeństwa pracy i elementów konstrukcyjnych instalacji. Tytuł wykładu brzmiał "Role of reaction calorimetry in the development and safe scale up of chemical reactions."

Róża Tomikowska z dr. Jasbirem Singh'iem zaprezentowali innowacyjne cechy oprogramowania sterującego najnowszymi systemami reaktorów, oprzyrządowaniem oraz interfejsami, z możliwością wprowadzania zmian bez zatrzymywania procesu. Najkrócej ujmując - co jest możliwe do zdefiniowania w sposób logiczny można zaprogramować jako indywidualne, modułowe oprogramowanie, czyli wielokrokowe plany z pętlami, przejściami warunkowymi, kaskadowymi, sterowaniem w funkcji każdej ze zbieranych danych online, sterowanie analizatorami zewnętrznymi, automatyczne wyznaczanie ilości zużytego gazu, wartości kalorymetrycznych, krzywych Gaussa rozkładu wielkości cząstek, obszaru metastabilnego dla badań krystalizacji itp. Unikalna w skali globalnej możliwość zastosowania funkcji Boole'a czyni systemy Hel jedynymi w swoim rodzaju, umożliwiając np. przejście do kolejnego kroku planu w momencie pojawienia się pierwszego z zadanych czynników. Wyobraźmy sobie, że zastanawiamy się jak zapanować nad rozpoczęciem dozowania katalizatora X dokładnie w momencie gdy temperatura w zbiorniku dojdzie do poziomu 70 st C lub ciśnienie osiągnie poziom 8 barów lub pH osiągnie wartość 8 . Jednak pracujemy z najnowszym systemem z Haas i oprogramowanie pozwala nam zadać takie przejście wprowadzając we wręcz intuicyjny sposób zadane parametry.

Z czym kojarzy się system bezpieczeństwa? Ostrzeżenia i alarm w sytuacji kryzysowej? Dodajmy do tego drugi, inteligentny, definiowany przez użytkownika system. Nie chcemy by w sytuacji niepożądanej cały proces został przerwany, chcemy naprowadzić go z powrotem na właściwe tory. Zadajemy: gdy ciśnienie przekroczy 250 barów zatrzymaj dozowanie katalizatora X, obniż temperaturę o 50 st. C, zadozuj 10 ml/min substancji Y, obniż ciśnienie 5 barów/minutę do 220 barów.

Pracujemy w środowisku o szczególnych wymogach bezpieczeństwa? Wybieramy zestaw z certyfikatem ATEX.

Nie chcemy lub nie możemy pobierać próbek do analizy zmętnienia lub wielkość cząstek? Wybieramy zestaw z analizą w czasie rzeczywistym.

Szczególne zainteresowanie wzbudziło praktyczne, intuicyjne w obsłudze wprowadzanie planów procesów oraz wyznaczanie instrukcji w systemie bezpieczeństwa.

W kolejnej części dr Jasbir Singh wyjaśnił aspekty i ogromne znaczenie testów bezpieczeństwa dla reakcji egzotermicznych w skali laboratoryjnej wraz z przełożeniem na skalę produkcyjną (PhiTec) "Safety testing of exothermic chemical reactions."

Po lunchu dr hab. Robert Pietrzak kontynuował wykład "Zautomatyzowana Synteza Chemiczna" poruszając zagadnienia dotyczące innowacyjnych typów procesów wytwórczych polimerów.

Część warsztatowa objęła zakres najnowszych sond pomiarowych, automatyzacji dozowania cieczy i proszków, poboru prób, różnego typu kontroli atmosfery dla systemów próżniowych oraz wysokociśnieniowych.

Przedstawione zostało także oprogramowanie analityczne, którego łatwość obsługi i możliwości analityczne oraz przejrzystość, elastyczność graficzna pozwalają na bezpośrednie przeniesienie wyników do publikacji, raportów, opracowań, bez jakichkolwiek dodatkowych prac w środowisku Windows. Dodatkową zaletą jest szeroka baza danych właściwości fizycznych i chemicznych dla kilkuset substancji, niezwykle przydatna w codziennej pracy.

Bogata tematyka przyniosła szereg pytań, wszyscy mieli okazję uczestniczyć w dyskusjach zarówno podczas części wykładowych, praktycznych i przerw. Przeprowadzono także szereg indywidualnych konsultacji, szczególnie opartych na kilkudziesięcioletnim, specjalistycznym doświadczeniu dra. Jasbira Singh'a oraz wieloletniej praktyce przedstawicieli HAAS.

Zakończenie Konferencji uwieńczone zostało wręczeniem Certyfikatów.

Serdecznie zapraszamy na kolejną Konferencję, a wszelkie materiały poszerzające zakres informacji można uzyskać pod adresem www.haas.com.pl, oraz r.tomikowska@haas.com.pl"

Róża Tomikowska omawia innowacyjne cechy i możliwości analizy online w zautomatyzowanych reaktorów szklanych, wysokociśnieniowych i równoległych bloków HAAS - pracujących podczas Konferencji.

dr Jasbir Singh - kilkudziesięcioletnie specjalistyczne doświadczenie w zakresie zautomatyzowanej syntezy chemicznej - wykład "Safety testing of exothermic chemical reactions"