INDUSTRIACHIMICA

Ekato Process Engineering Day

Tecnologie di miscelazione:
un workshop a Milano
Il 15 ottobre scorso si è tenuto a Milano l’Ekato Process Engineering Day.
Nel corso della giornata, organizzata da Ekato e Ravizza, tecnici Ekato hanno presentato lebasi, le tendenze e gli sviluppi nelle tecnologie di miscelazione con focus sui processi
di idrogenazione, fermentazione e cristallizzazione.
DI A.GOBBI

Da diversi anni EKATO RMT offre ai propri clienti e ai professionistiinteressati, seminari e workshops gratuiti, incentrati su argomenti diingegneria di processo. Quest’anno ha organizzato l’Ekato Process
Engineering Day, un seminario volto ad approfondire le più recenti
tendenze nelle tecnologie di miscelazione e per far incontrare persone ed esperti del settore.
Gli argomenti presentati nel corso del convegno sono stati:• principi fondamentali della miscelazione,• aspetti meccanici di sistemi agitati / giranti,• reazioni gas/liquido (idrogenazione, alcossilazione, ossidazione),• fermentazione,• cristallizzazione,• soluzioni di EKATO per gli impianti di processo.
Abbiamo rivolto alcune domande a Sven Hanselmann, Product Manager di EKATO RMT.
Nella progettazione di un sistema agitato bisogna tenere conto dispecifiche variabili di processo, a seconda dell’applicazione richiesta.
Quali sono le diverse soluzioni proposte da EKATO?
L’obiettivo principale di EKATO nella progettazione dei suoi sistemi
agitati è quello di capire quali siano i requisiti di processo della specifica applicazione. È quindi necessaria una profonda comprensione
degli aspetti più critici del processo: ad esempio, la sensibilità agli

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SVEN HANSELMANN, PRODUCTMANAGER CRYSTALLISATION &POLYMERS DI EKATO RÜHR- UND
MISCHTECHNIK

sforzi da taglio dei componenti

chi di gas o composti a più alta viscosità, un dispersore secondariosolidi o le limitazioni della cine-con un componente assiale come la girante EKATO Combijet migliora

tica di una reazione gas-liqui-il trasferimento di massa e contemporaneamente riduce i tempi dido, possono essere parametri
cruciali per rendere efficace ilmiscelazione.

processo di miscelazione.

Le reazioni di fermentazione hanno requisiti peculiari. In che senso?

Sulla base del vasto know-how

Negli ultimi anni i fermentatori aerati sono notevolmente cresciuti didegli ingegneri della Ricerca &dimensioni. Oggi un volume operativo compreso tra 500 e 800 m³ è

Sviluppo di EKATO, delle proveabbastanza comune. Con questo significativo aumento delle dimen-sperimentali e delle simulazioni numeriche effettuate, siamoin grado di eseguire la proget-sioni, è necessario osservare diversi requisiti relativi al processo.
Il tempo di miscelazione solitamente aumenta con il volume miscelato rimanendo in un intervallo economicamente sostenibile. Pertazione del processo, seguita

mantenere una distribuzione omogenea dei nutrienti e degli agenti

dalla progettazione meccanica.

di regolazione del pH, sono necessarie altre strategie, come un’ali-È anche importante sapere sementazione sommersa. Inoltre giranti a pompaggio assiale migliora-il costo dell›apparecchiatura o i costi operativi condizionano il TCO

no l’omogeneità dei nutrienti e il profilo di temperatura.

(Total Cost of Ownership), poiché il progetto può essere adattato diCon scale-up su base geometrica, la velocità superficiale del gas au-conseguenza.
Molte reazioni chimiche richiedono un efficace trasferimento gas/liquido. In questo casocome devono essere i sistemi di agitazione?
A seconda delle limitazioni della cinetica,
cioè trasferimento di massa o di calore, viene
selezionata la migliore configurazione dellegiranti.
In questi casi, può essere utilizzata una girante radiale come la EKATO Phasejet che
vanta ottime capacità di dispersione del gas
ed anche un’elevata ritenzione di potenza,
anche a portate di gas molto elevate.
Per reazioni con gas puri come l’idrogeno,
una turbina auto-aspirante che ricircola il gas
non reagito dallo spazio di testa può accelerare la reazione. È possibile una riduzione deltempo di reazione del 50% e quindi una riduzione della durata dei batch di oltre il 30%.
Se il gas è una miscela con un solo componente reattivo, come l’aria, il ricircolo nonsarà utile. In questo caso è meglio utilizzare
un dispersore primario in combinazione congiranti a pompaggio assiale. Per elevati cari-WWW.ICPMAG.IT

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WORKFLOW DI BASE PER LA PROGETTAZIONE MECCANICA E DI PROCESSO DI UN SISTEMA DI MISCELAZIONE(FONTE: EKATO)

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INDUSTRIACHIMICA

DA OLTRE 60 ANNIAL SERVIZIO DEGLI IMPIANTIDI PROCESSOReagente

Tenuta meccanicao azionamento magnetico

Presenti sul mercato dagli anni 50, Ravizza & C. rappresenta e
distribuisce in Italia prodotti di società straniere di primissimo
piano, ciascuna leader nelle proprie tecnologie. Questa scelta
di fondo si è dimostrata vincente sia negli anni dell’industrializzazione italiana del secondo dopoguerra sia, successivamente,
all’aumentare degli standard qualitativi imposti dall’aumentata
concorrenza internazionale.
I settori di maggiore presenza sono in primo luogo l’industria chimica in senso lato, la petrolchimica, la generazione di potenza, lafarmaceutica e, con alcune rappresentate, l’industria alimentare,mineraria, siderurgica e quella dei metalli non ferrosi. Le linee
guida dell’attività sono molto precise:• collaborare, come rappresentante o distributore, solo con fornitori universalmente conosciuti come leader nel proprio campoe quindi dotati di know-how e di referenze di altissimo livello:• immedesimarsi nelle necessità tecnico-commerciali e di esercizio del cliente e quindi essere considerati da questi un valido
collaboratore sia prima che dopo l’ordine.
www.ravizza.it

Ricircolazione interna del gas

Albero cavo

Fascio tubiero o scambiatore a piatti

Turbina autoaspirante

Dispersore primario

REATTORE DI IDROGENAZIONE EKATO

menta con la dimensione. Quindi i cambiamenti nell’idrodinamica
devono essere considerati per uno scale-up affidabile assicurando
una sufficiente velocità di trasporto dell’ossigeno (OTR), e quindi iltenore di ossigeno disciolto (DO).
La cristallizzazione è un’operazione unitaria presente in una vastagamma di applicazioni industriali. Quali sono i principali parametri
da considerare per una corretta progettazione del sistema di agitazione?
Per prima cosa dobbiamo distinguere tra cristallizzazione discontinua o continua, per raffreddamento o evaporazione. Abbiamo molta
esperienza riguardo alle soluzioni di miscelazione per ciascuna diqueste operazioni. Oltre alla resa e alla purezza del prodotto, anche
la distribuzione delle dimensioni dei cristalli è molto importante peri nostri clienti.
VISTA ALL’INTERNO DI UN FERMENTATORECON GIRANTI EKATO PHASEJET E COMBIJET

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Per un tipico cristallizzatore discontinuo si consiglia un’efficiente sospensione dei cristalli con un minimo di sforzi di taglio, così comeICP N.11 201928/10/19 16:42

chimica fine e per prodotti cosmetici e farmaceutici. In molti
casi EKATO è stata coinvolta daclienti che, una volta completato lo sviluppo di un processo
chimico in laboratorio, erano
alla ricerca di un partner pertrasferire il processo alla scalaindustriale. In questi casi, EKATO applica le proprie risorse diricerca e sviluppo per analizzaScala di laboratorio ~1,5 m3

Fermentatore medio
fino a 100 m3

Fermentatore grandefino a 100 m3 e oltre

re il processo su scala pilota, effettua lo scale-up, dimensiona
le attrezzature di processo ne-SCALE-UP DI FERMENTATORI: UN OBIETTIVO SFIDANTEcessarie, sviluppa, in collaborazione con il cliente, un concetto

viene assicurato da sistemi di miscelazione con giranti EKATO Viscoprop o Isojet. La scelta giusta del sistema di miscelazione dipen-di impianto individuale e valuta
i costi di investimento.

de molto dalle condizioni reologiche della sospensione e delle acque

Un team di ingegneri esperti

madri.

specifica poi le apparecchiature

Un tipico cristallizzatore continuo con tubo di aspirazione con deflet-dell’impianto nella successiva

tori (DTB) deve fornire una qualità costante del prodotto a condizioni

fase di ingegneria di base a un livello sufficiente per l’approvvigiona-stazionarie e stabili, garantendo condizioni di pompaggio ed evapo-mento. Vengono inoltre elaborati il layout dell’impianto e il concetto

razione stabili. Il cuore di un tale cristallizzatore è una pompa assiale
con ingresso dal fondo che, in con-complessivo di sicurezza, vengono condotte le valutazioni HAZOP eSTUDIO CFD PER ANALIZZAREE OTTIMIZZARE L’OMOGENEITÀ PER UNFERMENTATORE SU LARGA SCALA

seguenza dei requisiti, deve essere
il più efficiente possibile. EKATO
ha sviluppato la pompa assiale Torusjet per cristallizzatori continui,
sul mercato da oltre tre anni.
Ci può raccontare di alcune soluzioni EKATO che avete realizzato
per specifiche applicazioni? Quali
sono stati i vantaggi per l’utilizzatore finale?
Negli ultimi anni, EKATO si è concentrata con successo sulla progettazione e fornitura di sistemi completi di idrogenazione, realizzati su
misura per processi proprietari deiclienti, in particolare per processi diWWW.ICPMAG.IT

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PARAMETRI CHE INFLUENZANO UN TIPICO CRISTALLIZZATORE CON DRAFT TUBE (DTB) – FONTE EKATO

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INDUSTRIACHIMICA

rapida ed economica

MISCELAZIONEPER I PROCESSI A 360°

del progetto, comprese

Fondato nel 1933 e leader mondiale per le tecnologie di miscelazione, il Gruppo EKATO, offre tramite quattro consociate soluzioni individuali per l’industria orientata al processo:
EKATO Rühr- und Mischtechnik GmbH, quale leader mondialenella tecnologia di processo da 80 anni, progetta e ottimizza agitatori e reattori per applicazioni liquide ed è la più grande consociata del Gruppo EKATO. Inoltre EKATO RMT offre soluzioni
innovative per le tenute degli alberi in rotazione per tutti i tipi diimpianti e di ingegnerizzazione di processi (EKATO ESD)EKATO FLUID Misch- und Dispergiertechnik GmbH produce agitatori serializzati per l’industria chimica e per le applicazioni dibioetanolo e di biodiesel.
EKATO SYSTEMS GmbH si è specializzata in unità complete
comprensive di sistemi di controllo di processi per il trattamento
di solidi sfusi e per l’industria della cosmesi.
EKATO Process Technologies GmbH consolida sotto lo stesso tetto tutte leconsociate e le rappresentanze internazionali delGruppo EKATO.
Per maggiori informazioni,vi invitiamo a visitare ilsito www.ekato.com

EKATO dispone di di-L’HEADQUARTER EKATOA SCHOPFHEIM, NEL LAND
DEL BADEN-WÜRTTEMBERG,
IN GERMANIA

le relative garanzie delle
prestazioni.

versi Centri R&S per losviluppo delle soluzioni
di agitazione richieste
dagli utilizzatori finali.
Di che cosa si occupano?
EKATO TORUSJET: POMPAGGIO ASSIALE“DELICATO” ED EFFICIENTE CHE FAVORISCE LA
CRISTALLIZZAZIONE

Le esigenze dei nostri
clienti sono cambiate
notevolmente negli ultimi anni. Per competerenei vari mercati è necessario un concept complessivo convincente.
Posizioni chiare e vincolanti su costi, produttività e qualità del prodotto sono fattori di successo decisivi per la nostra attività. A tal fine,dobbiamo testare, su scala pilota in condizioni realistiche, i processi
agitati dei nostri clienti, che spesso vengono esaminati solo su scaladi laboratorio.
Il nostro centro di ricerca e sviluppo, recentemente ulteriormente
ampliato, offre esattamente queste possibilità per una vasta gamma
di applicazioni ed è il collegamento tra vendite, ricerca e sviluppo eingegneria.
Il centro comprende attrezzature di prova su una superficie di 1000
m2, costituite da apparecchiature con capacità fino a 100 m3, un impianto pilota di idrogenazione completo di ausiliari e cinque laboratori ben attrezzati con la possibilità di eseguire prove con il prodotto
originale dei nostri clienti.

determinati con precisione i costi finali di investimento per l’intero
impianto.
Quando necessario, EKATO ha fornito tutti i servizi di ingegneria
per parte o per l’intero impianto di idrogenazione: l’ingegneria didettaglio, la fornitura delle attrezzature critiche e il supporto per l’installazione e la messa in servizio. Ciò comporta la qualifica dell’impianto di idrogenazione per successivo esercizio in condizioni GMP.
Lo specifico vantaggio per i clienti risiede nel fatto che EKATO offre,
da un’unica fonte, il know-how necessario per lo scale-up, la progettazione e la realizzazione di impianti di idrogenazione industriale con tutte le diverse specializzazioni. Ciò assicura la realizzazione

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UN IMPIANTO DI IDROGENAZIONECENTRO R&S DI EKATOICP N.11 201928/10/19 16:42