La medición precisa de la temperatura y la humedad relativa desempeña un papel fundamental en la producción y el almacenamiento de productos químicos en forma líquida y en polvo. Los instrumentos de medición utilizados en estos procesos deben poder hacer frente a condiciones adversas, incluidas las altas temperaturas. Al seleccionar su tecnología de medición, además de la confiabilidad y la precisión, también es importante considerar el costo de vida útil y las opciones de instalación disponibles.

Mejorar la eficiencia del secado químico

Los procesos de secado, como el secado al vacío, comúnmente utilizados en las industrias de procesamiento químico, requieren una medición precisa de la temperatura y la humedad relativa para operar de manera eficiente desde el punto de vista energético. Este tipo de procesos son desafiantes debido a las altas temperaturas y los productos químicos agresivos involucrados, por lo que las tecnologías de medición utilizadas deben ser lo suficientemente robustas para operar de manera confiable en estas condiciones.

La oferta de Vaisala incluye instrumentos de punto de rocío y humedad herméticos a la presión que están diseñados para soportar altas temperaturas, lo que proporciona una medición estable y sin desviaciones. Los instrumentos con tecnologías Vaisala HUMICAP® y DRYCAP® también incluyen una función de purga química. Esta característica es útil cuando el sensor está expuesto a solventes y vapores que pueden ingresar al polímero y cambiar las propiedades eléctricas del sensor. Esto se manifiesta al usuario como deriva del sensor. La purga química restablece el rendimiento adecuado del sensor al calentar rápidamente el sensor de humedad, eliminando cualquier molécula de gas que ocupe el polímero del sensor. La purga química se puede iniciar manualmente o se puede configurar para que se ejecute automáticamente a intervalos definidos por el usuario. Para obtener más información sobre la función de purga química, lea este artículo científico.

Asegure la calidad del producto final a través de condiciones óptimas de almacenamiento

Cuanto más tiempo se almacena un producto químico, más importante es garantizar que las condiciones de almacenamiento sean óptimas. El control preciso y fiable de la temperatura y la humedad en las instalaciones de almacenamiento de productos químicos es fundamental por motivos de seguridad y para garantizar la calidad del producto final. Muchos productos químicos son sensibles a la humedad; por ejemplo, algunos productos químicos pueden reaccionar con el agua y provocar la liberación de vapores tóxicos o incluso una reacción química explosiva.

La humedad no óptima también puede hacer que algunos productos químicos en polvo formen grumos, un fenómeno conocido como apelmazamiento, que puede causar problemas con el transporte y el uso.
Para hacer que el monitoreo del almacenamiento de productos químicos sea lo más fácil posible, Vaisala ofrece una amplia gama de sondas de temperatura y humedad que se pueden montar en la pared e incluyen una sonda intercambiable para que el mantenimiento sea rápido y fácil.

Garantice el uso seguro de cajas de guantes, cámaras de reacción y cámaras de vacío

El control de la humedad y la temperatura también ayuda a aumentar la seguridad cuando se manipulan productos químicos que reaccionan con la humedad o la temperatura, ya sea en cajas con guantes o cuando se procesan en cámaras de reacción o cámaras de vacío. Por ejemplo, los instrumentos con tecnología Vaisala DRYCAP® se pueden usar en cajas de guantes para monitorear y controlar las condiciones dentro de la caja. Estos instrumentos ofrecen estabilidad a largo plazo, tiempos de respuesta rápidos e incluyen una función de purga química para garantizar que mantengan una alta precisión.

Fácil almacenamiento y acceso a los datos con tecnología basada en la nube

Las mediciones de humedad y temperatura realizadas con las sondas de Vaisala se pueden almacenar y acceder de manera conveniente mediante el sistema Vaisala Jade Smart Cloud. El sistema le permite registrar datos, almacenarlos en tiempo real y acceder a ellos desde cualquier ubicación mediante un dispositivo móvil.

Los beneficios clave del sistema incluyen:

• Escalabilidad: como sistema modular, Jade Smart Cloud se puede escalar fácilmente para una variedad de propósitos. Los usuarios pueden simplemente configurar tantos registradores y puntos de acceso como necesiten y agregar más a medida que cambien sus necesidades.
• Almacenamiento en la nube: todos los datos recopilados se almacenan en la nube, lo que significa que no hay necesidad de preocuparse por la infraestructura de TI, la seguridad, el mantenimiento del sistema o reservar espacio en el servidor para el almacenamiento de datos.
• Conectividad de radio extremadamente buena: la conectividad inalámbrica de Jade Smart Cloud se basa en la tecnología de radio LoRa, que ya es ampliamente respetada. Vaisala lo ha llevado aún más lejos con funciones modificadas para garantizar que cumpla con los requisitos más exigentes de nuestros clientes.
• Actualizaciones periódicas de firmware: el software de Jade Smart Cloud se actualiza automáticamente, sin necesidad de que el usuario final realice ninguna acción, ya que la nueva versión de firmware se instala directamente en el sistema local desde la nube.
• Sensores HUMICAP® de Vaisala: debido a que el sistema utiliza sensores HUMICAP probados, proporciona mediciones extremadamente estables y de alta calidad.

Obtenga más información sobre el sistema Jade Smart Cloud o cóntáctenos.

Ahorre costos y energía, y mejore el control del proceso con una medición precisa de la concentración química líquida

La concentración de productos químicos líquidos puede cambiar varias veces durante el procesamiento. Los procesos típicos incluyen lo siguiente:

• Mezcla/combinación/reacción: El objetivo del proceso de reacción, donde los ingredientes se mezclan continuamente en una serie de mezcladores estáticos, es lograr el valor final requerido de un producto. Una aplicación de ejemplo es la mezcla de detergentes.
• Filtración/separación: la filtración se usa para separar partículas no disueltas de un líquido, comenzando con una filtración gruesa usando separadores, decantadores o tanques de sedimentación y terminando con el pulido final. La eficiencia del proceso de filtración afecta la productividad general. Un ejemplo de aplicación es el tratamiento de agua pura con precipitación química.
• Verificación/control de calidad: controlar la composición de un producto ayuda a garantizar materiales de alto rendimiento con exactamente las propiedades adecuadas. Mantener una calidad constante puede conducir a ahorros sustanciales. Las concentraciones precisas del producto también minimizan la necesidad de un tratamiento adicional. Una aplicación de ejemplo es el control de calidad del producto en el proceso de polimerización.
• Destilación/dilución: la destilación se usa para separar el alcohol de un producto fermentado y para separar diferentes alcoholes, como metanol, etanol y propanol, entre sí. Muchos productos químicos concentrados también deben diluirse antes de su uso. El proceso de dilución se puede monitorear en el tanque o en una línea de circulación. La medición de la concentración es una herramienta vital cuando se realiza una dilución. Un ejemplo de aplicación es el proceso de autooxidación en la producción de peróxido de hidrógeno.
• Identificación del producto: por motivos de seguridad y para evitar la contaminación cruzada, es fundamental asegurarse de que el producto químico correcto se suministre al tanque correcto durante la carga, descarga o transferencia de custodia. El refractómetro de proceso en línea de Vaisala diferencia los productos químicos en forma líquida según su índice de refracción distintivo. Un ejemplo de aplicación es la identificación de interfaces químicas en operaciones de carga/descarga.

El refractómetro de proceso en línea se puede utilizar para proporcionar mediciones en tiempo real de la concentración de líquido en todos estos procesos. La tecnología elimina la necesidad de un muestreo manual que requiere mucho tiempo y el riesgo de desviación de la medición debido, por ejemplo, a la turbulencia. La tecnología es de bajo mantenimiento, sin partes móviles que requieran un reemplazo regular, lo que significa que tiene un bajo costo de propiedad en comparación con los medidores de densidad.
Obtenga más información viendo nuestro webinar: Todo lo que necesita saber sobre la medición de densidad y concentración de líquidos en línea.

Además, los refractómetros de proceso en línea pueden soportar productos químicos corrosivos y altas temperaturas gracias a su principio de medición digital, y las mediciones no se ven afectadas por las burbujas de aire ni por el color del líquido que se mide. Si es necesario, también se puede incluir un sistema de lavado para mantener limpio el prisma, lo que garantiza una medición precisa.

Descubra la tecnología detrás de las tecnologías HUMICAP® y DRYCAP® de Vaisala utilizadas en las sondas de humedad de Vaisala y obtenga más información sobre los refractómetros de proceso en línea de Vaisala.

Este blog es el primero de una serie de tres partes sobre cómo los refractómetros de proceso en línea pueden optimizar los procesos API.

La creación de ingredientes farmacéuticos activos (API) es una parte crítica de la producción farmacéutica. La formulación de API generalmente comienza con la carga de productos químicos en un reactor donde se rompen los enlaces químicos y se forman nuevos enlaces. Después de la reacción, el ingrediente activo se separa mediante pasos de purificación posteriores, como centrifugación y filtración. Por lo general, el API se recupera como un sólido de la fase líquida y el solvente utilizado se recupera en unidades de recuperación de solventes dedicadas. La recuperación de solventes es importante en la industria farmacéutica porque ayuda a reducir los costos y el impacto ambiental. El API sólido final luego se seca antes de que pueda usarse como un intermedio o para formular el producto farmacéutico final.

El desarrollo y la optimización de los procesos de fabricación de productos farmacéuticos puede ser un proceso largo y complejo, que puede tardar varios años en completarse. Para optimizar estos procesos y llevar los medicamentos al mercado más rápido, es importante que las compañías farmacéuticas se concentren en crear procesos eficientes que sean escalables y reproducibles a escala comercial. La implementación del marco de tecnología analítica de procesos (PAT) de la FDA, incluido el uso de instrumentación de medición en línea, ofrece una oportunidad valiosa para el desarrollo y la ampliación de procesos farmacéuticos a través de la recopilación y el análisis de datos para la comprensión, el diseño y la optimización de procesos. Las herramientas PAT ayudan a garantizar que la calidad se integre en el diseño y que los procesos generen productos de calidad constante que cumplan con las especificaciones requeridas.

Uso del índice de refracción como parte de PAT

El índice de refracción (IR) ha demostrado ser una herramienta útil de tecnología analítica de procesos (PAT) para el desarrollo, diseño y optimización continua de los procesos de fabricación de API. La medición continua y en línea de RI proporciona datos y conocimiento del proceso que ayudan a comprender y diseñar diferentes pasos de fabricación. Los datos permiten la creación de perfiles de proceso que pueden utilizarse para detectar desviaciones y garantizar la equivalencia del proceso. El refractómetro de Vaisala proporciona datos de tendencias con la alta confiabilidad y reproducibilidad requeridas en la fabricación farmacéutica. Las mediciones del índice de refracción no se ven afectadas por la presencia de burbujas de gas, partículas sólidas o el color del líquido. Estas características del índice de refracción lo hacen ideal para muchas aplicaciones en el proceso de fabricación de API.

El índice de refracción es una propiedad física fundamental de los líquidos y generalmente no depende de la cantidad de muestra medida. Esto simplifica la ampliación de los procesos desde el laboratorio hasta el piloto y, luego, hasta la producción a gran escala.

Los datos de tendencia se obtienen en tiempo real y se pueden comparar con el perfil del proceso de diseño obtenido por RI, que determina la equivalencia del proceso y ayuda a evaluar y determinar otros parámetros críticos del proceso, tolerancias y condiciones operativas óptimas. Además, los perfiles de proceso de los datos de RI ayudan a identificar problemas durante la ampliación y para la optimización continua de los procesos existentes.

Optimización del intercambio de solventes

El intercambio de solventes, un paso común en la producción de API, tiene como objetivo reemplazar el solvente original de la reacción, con un solvente más adecuado para el siguiente paso de procesamiento. El intercambio de disolvente se realiza típicamente por destilación. Durante la destilación, las mediciones de RI se utilizan para monitorear las concentraciones de líquido de producto superior (poscondensador) e inferior, por ejemplo, para garantizar que se obtenga la concentración correcta de API o solvente, para identificar el punto correcto para agregar más solvente y para reducir la cantidad total de solvente. consumo. Durante el desarrollo del proceso, RI también se puede utilizar para obtener datos importantes para el diseño, como los datos de equilibrio vapor-líquido (VLE).

Las mediciones en línea también son útiles para identificar problemas en el proceso. Por ejemplo, en el caso de un cliente, los datos de tendencias del refractómetro de Vaisala se usaron durante la ampliación del proceso para establecer la equivalencia del proceso de dos instalaciones (una en EE. UU. y otra en Europa) y el perfil del proceso de laboratorio. Gracias a los datos en línea del refractómetro, este cliente descubrió que la planta de EE. UU. no se estaba comportando según lo diseñado y requirió un paso de intercambio adicional para lograr la misma pureza lograda en el diseño en el laboratorio y en la instalación piloto de la UE. En este caso, los datos de tendencias de RI fueron una herramienta invaluable para la solución de problemas que ayudó a garantizar que pudieran lograr condiciones operativas óptimas en todas las instalaciones.

Mediante el uso de mediciones del índice de refracción, nuestro cliente identificó las desviaciones del laboratorio al piloto. Luego pudieron tomar medidas correctivas inmediatas, lo que condujo a ahorros en el consumo de solventes y un mayor rendimiento del producto. El cliente había utilizado mediciones del índice de refracción desde una etapa temprana en el laboratorio para estudiar la mezcla, obtener datos VLE y un perfil del proceso, y diseñar el proceso de intercambio. La ampliación de laboratorio a piloto se simplificó mediante mediciones del índice de refracción en línea.

Las mediciones del índice de refracción son una poderosa herramienta PAT para el diseño, monitoreo y optimización de los procesos de intercambio de solventes, así como también una valiosa herramienta de tendencias para conocer el proceso y solucionar problemas.

El secado por aspersión es algo común en la fabricación de productos lácteos como el concentrado de proteína de suero (WPC) y la lactosa, así como en la fabricación de productos farmacéuticos. El proceso crea polvo seco a partir de un líquido o lodo en un solo paso al secarlo rápidamente con gas caliente. Las mediciones estables y precisas de humedad, sólidos totales (TS) y temperatura pueden ayudarlo a lograr grandes ahorros en el consumo de energía y los costos sin comprometer la calidad del producto final.

Monitorear los parámetros correctos es crítico

El secado por aspersión se utiliza en una variedad de diferentes procesos de producción industrial para:
•    aumentar la vida útil del producto
•    facilitar la manipulación de los productos durante el embalaje, el transporte y el almacenamiento
•    prevenir el crecimiento microbiano
•    asegurar la calidad del producto
•    ahorra energía
•    aumentar los rendimientos

Para optimizar su proceso de secado por aspersión, hay algunos parámetros clave críticos del proceso que debe vigilar: el contenido de sólidos solubles de la alimentación al secador (generalmente medido en Brix o sólidos totales (TS) y la humedad del aire de entrada y salida y temperatura.

Imagen: Las mediciones precisas de humedad relativa (HR), temperatura (T) y línea de alimentación de sólidos totales (TS) son fundamentales para garantizar un secado por aspersión eficiente.

El monitoreo del secado por aspersión utilizando instrumentos de medición estables, confiables y precisos garantizará que su producto se seque lo suficiente para evitar el crecimiento microbiano, lo cual es particularmente importante con los productos alimenticios, pero no se seque en exceso, lo que puede afectar negativamente la calidad del producto y resultar en un consumo excesivo de energía y costos Con los costos de la energía actualmente disparándose, garantizar la eficiencia es una prioridad en la agenda de todos.

Optimización de procesos con mediciones precisas de Brix y TS

Los fabricantes pueden mejorar la productividad al automatizar y optimizar sus procesos utilizando la medición en línea de Brix y sólidos totales (TS) proporcionada por el refractómetro sanitario PR-43-AC de Vaisala K-PATENTS.

Por ejemplo, en la producción de proteína de suero y lactosa, suplementos alimenticios importantes que comúnmente se concentran y conservan en forma de polvo, la medición de concentración en línea confiable y precisa ayuda a controlar y ajustar los niveles de concentración después de la ultrafiltración y en
la entrada del evaporador. La medición precisa de la concentración desde la salida del evaporador ayuda a optimizar el consumo de energía y garantiza la correcta concentración del producto de alimentación al secador por pulverización o al cristalizador.

En la producción de levadura, donde se usa el secado por aspersión para secar el extracto de levadura hasta obtener un polvo fino o partículas granuladas, la medición de la concentración en línea se puede usar para controlar la dilución de la melaza en la etapa inicial, controlar el progreso de la fermentación y medir la concentración de la levadura. extracto para garantizar que se logre el nivel objetivo de sólidos secos.

Ahorre energía y costes con una medición precisa de la temperatura y la humedad

Además del secado por aspersión, las mediciones de humedad son un factor clave para optimizar una variedad de otros procesos de secado a alta temperatura, incluido el secado en lecho fluido y el horneado. Cuando se seca suero por aspersión, las sondas de humedad y temperatura de Vaisala se pueden usar para medir la humedad y la temperatura en el aire de entrada y salida de la secadora.

Los datos de humedad del aire de entrada se utilizan para controlar el proceso, mientras que los datos de humedad del aire de salida se correlacionan con el contenido de humedad del polvo. Esto significa que se puede utilizar como indicador de la calidad del producto final. Encontrar el equilibrio perfecto ahorra tiempo y energía al evitar el secado excesivo.

Si desea ver por sí mismo cómo las mediciones precisas de humedad pueden ayudarlo a aumentar la eficiencia energética y mejorar la calidad y los rendimientos en su proceso, pruebe nuestro simulador de secado interactivo.

Un adelanto detrás de la producción de especiales de barbacoa: salchichas,catsup y cerveza

A medida que las noches oscuras retroceden y los días se vuelven más largos y soleados, es hora de cambiar nuestra atención en la preparación de alimentos y trasladarnos de la cocina al jardín. Asar la comida al aire libre y comerla al sol de alguna manera hace que sepa incluso mejor que la misma comida cocinada en el interior. Pero no tan rápido: preparar las salchichas, la catsup y lograr que esa botella de cerveza esté perfectamente fría para nuestras fiestas de verano requiere tiempo y un gran despliegue de tecnología de medición precisa. Tomemos un descanso de soñar con noches de verano y cenas al aire libre para descubrir cómo los productores de alimentos garantizan la calidad y la consistencia de nuestros alimentos y bebidas esenciales para el verano. 

Salchichas chisporroteantes a la parrilla: ¿cómo se hacen las tripas para embutidos?

Una salchicha voluminosa y jugosa es el ingrediente esencial de un hot dog asado a la parrilla que hace agua la boca, por lo que no es de extrañar que se espere que la demanda global de salchichas crezca un 4 % anual hasta 2025. Para adaptarse a este mercado en crecimiento, muchos fabricantes han optado por las tripas artificiales, ya que agilizan la producción de salchichas y aseguran una consistencia deliciosa de lote a lote. Para eliminar la necesidad de muestreo y pruebas manuales, los refractómetros de proceso en línea pueden monitorear de manera continua el proceso de producción de las tripas artificiales, lo cual incrementa la eficiencia del proceso y la uniformidad del producto.

Las tripas artificiales a menudo se convierten en salchichas mediante un proceso llamado coextrusión, donde se crea la tripa a medida que se produce la salchicha. La mezcla de carne y el gel de tripa se extruyen de manera simultánea y luego el gel se coagula por contacto con una solución de salmuera. La cantidad de agua en la solución aumenta a medida que la salchicha pasa y va diluyendo la salmuera. Para garantizar un producto de calidad, color y textura óptimos, se debe agregar sal fresca a la salmuera para mantenerla en el nivel de concentración deseado: un refractómetro puede proporcionar información continua en tiempo real para ayudar a mantener este nivel objetivo y asegurar que la tripa de la salchicha tenga una forma perfecta y mantenga la misma alta calidad a lo largo del tiempo.

Los refractómetros cumplen una función de control similar en la producción de tripas de salchicha de celulosa, lo cual garantiza la correcta concentración de hidróxido de sodio, que desulfura la tela de fibra de celulosa que se utiliza para crear las tripas. 

Un chorrito de salsa como guarnición: ¿cuál es el secreto de la consistencia y el sabor de la salsa de tomate?

Tiene su salchicha recién salida de la parrilla, ¿qué necesita ahora? Una gran cantidad de sabrosa catsup. La catsup o salsa de tomate es uno de los condimentos más populares del mundo y todos tienen su marca favorita, esa que lo hace justo como a ellos les gusta. Por lo tanto, es fundamental mantener el equilibrio perfecto de tomates, azúcar, vinagre, agua, sal y condimentos en su receta para que sus fieles consumidores estén siempre felices. Para hacer esto, nuestro amigo —el refractómetro— vuelve a estar disponible para proporcionar un control de calidad constante al monitorear de manera continua las concentraciones a lo largo del proceso de producción, lo que ayuda a mantener la consistencia perfecta. ¡Delicioso!

Y una cerveza helada para saciar la sed: supervisión de la producción de malta y elaboración de cerveza

Esa es la comida que ordenó, pero ¿cuál será la bebida? Si está buscando una cerveza, es importante reconocer el papel que ha jugado aquí también el monitoreo preciso; en pocas palabras, mejores datos conducen a una mejor cerveza y los mejores datos provienen del monitoreo continuo. El primer paso en el proceso de elaboración de la cerveza es el procesamiento de los granos de malta para extraer una sustancia llamada mosto. Empresas como Viking Malt, que suministran productos de malta a la industria cervecera, utilizan un control continuo de la humedad para garantizar la alta calidad constante de sus productos, al mismo tiempo que ahorran energía y mejoran la rentabilidad. La cerveza de alta calidad depende del uso de ​​​​​​​malta de alta calidad y Viking Malt descubrió que esto se logra mejor con un transmisor Vaisala Indigo 520, una sonda de humedad Vaisala HMP 7 y una sonda de temperatura Vaisala TMP 1 para evitar el secado excesivo o insuficiente.

Una vez que los cerveceros han extraído el mosto de la malta, lo fermentan con levadura, filtran el líquido producido y lo embotellan. El uso de refractómetros durante todo el​​​​​​​ proceso de elaboración de la cerveza permite optimizar el proceso, ahorrar energía, reducir los residuos, bajar los costos y ayudar a ofrecer una bebida de alta calidad que sea siempre la misma en cada botella o lata. Las diferentes condiciones de proceso tienen diferentes requisitos, por lo que los refractómetros sanitarios de Vaisala se suministran calibrados de fábrica, teniendo en cuenta las condiciones específicas de la cervecería.

La receta perfecta para el verano

Así que este verano, cuando esté afuera disfrutando de salchichas, catsup y una cerveza en el jardín o en la terraza, levante un vaso por la tecnología de medición que ayudó a garantizar la seguridad, la consistencia y la alta calidad del producto de sus alimentos y bebidas. ¡Todo lo que falta ahora es la luz del sol!

¿Le interesan la tecnología y las soluciones de medición para la industria alimentaria?

Entonces dele una mirada a estas lecturas:

• Conocer más a fondo la eficiencia en la producción de salchichas
• La ciencia detrás de la producción de alimentos
• Las mejores prácticas para el procesamiento de ingredientes alimentario