Dosaggio di materiali sfusi nei processi continui

Molti dei sofisticati processi continui di oggi non potrebbero funzionare senza sistemi di dosaggio altamente precisi e affidabili

Continuous feeding in a plastics extrusion processIn un processo continuo, tutti i componenti delle apparecchiature relativi alle operazioni necessarie dell'unità funzionano come in un singolo sistema e sono studiati per operare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, esclusi i periodi di manutenzione previsti. Il maggior impiego di apparecchiature e le economie di scala associate al processo continuo creano una varietà di efficienze operative e orientate al risparmio.

Storicamente, il processo continuo è stato utilizzato per produrre elevati volumi di materie prime chimiche, petrolchimiche, plastiche e alimentari su mercati di massa. Anche i processi a volume ridotto e valore elevato, come ad esempio quelli propri dell’industria farmaceutica, stanno diventando continui sempre più frequentemente.

Conversione da operazioni a batch a operazioni continue

Da un punto di vista ingegneristico ed economico, per gli operatori addetti al processo può essere opportuno convertire i processi a batch esistenti in operazioni continue.

  • Resa migliorata con l’apparecchiatura costantemente in funzione in condizioni di stato stazionario dimostrato.
  • Componenti dell’apparecchiatura di dimensioni inferiori con ingombri ridotti dei processi determinano volumi di resa maggiori rispetto ai componenti di batch di dimensioni superiori
  • Qualità del prodotto più costante grazie all’eliminazione delle variazioni tra un processo a batch e l’altro
  • Ridotto impiego di energia grazie all’eliminazione delle diverse fasi di riscaldamento e raffreddamento per ciascun batch successivo
  • Consumo di materie prime e scarti di produzione ridotti eliminando le salite e discese successive tipiche del processo a batch
  • Movimentazione manuale ridotta delle materie prime e del prodotto finito
  • Miglior contenimento di polvere ed emissioni trasportate dall’aria grazie alla natura racchiusa della maggior parte dei processi continui
  • Risparmio di tempo e denaro eliminando attività a batch come organizzazione e caricamento di materiali per ciascun batch, campionamento e scarico del batch completato, controllo dell’inventario e pulizia di reattori, recipienti e altri componenti tra un batch e l’altro

Spesso gli impianti che convertono i processi a batch in continui producono il medesimo volume di prodotto in alcuni giorni, mentre prima erano necessarie settimane o addirittura mesi.

Modelli di dosatori per processi continui

Per trasferire i solidi sfusi in un processo continuo, possono essere utilizzati sia i dosatori volumetrici sia quelli gravimetrici, a seconda della natura dei materiali e delle esigenze del processo.

Dosatori volumetrici per processi continui I dosatori volumetrici sono impiegati in processi continui in cui la densità del materiale sfuso erogato è costante o in cui la precisione del dosatore non rappresenta un problema. Si tratta essenzialmente di apparecchiature ad anello aperto, la cui velocità di scarico finale è in funzione della velocità costante del dosatore e non è governata da alcun feedback regolare di dati derivante dall’operazione.

Poiché tali sistemi non possono individuare o adattarsi alle variazioni della densità del materiale sfuso, la quantità effettiva di materiale trasferito al processo (il flusso di massa) può variare nel tempo. Ciò rende i dosatori volumetrici inadatti ad applicazioni a processo continuo caratterizzate da requisiti di precisione rigorosi.

Dosatori gravimetrici per processi continui I due tipi principali di dosatori gravimetrici o a peso sono i dosatori a perdita di peso e i dosatori gravimetrici a nastro. Grazie all'elevata ripetibilità e alla capacità di catturare e documentare costantemente le prestazioni del dosatore durante le operazioni di processo continuo, i dosatori gravimetrici sono largamente utilizzati nei processi continui presso numerosi impianti CPI.

I sistemi di dosaggio a peso garantiscono velocità di scarico precise e avvisano immediatamente in caso di interruzioni del flusso di materiale. I dati del dosaggio gravimetrico in tempo reale supportano i cicli di feedback necessari a conseguire un controllo avanzato del processo. Sia i dati in tempo reale sia quelli storici sono strumenti utili per seguire da vicino il processo. Questi dati analitici a sostegno degli sforzi per l’individuazione e la risoluzione dei problemi consentono l'analisi statistica ai fini del controllo qualità e possono aiutare gli operatori a prevenire riduzioni della precisione o problemi di qualità.