Ambiti di impiego dei reattori in acciaio inox nella produzione

Un reattore in acciaio inox è un recipiente di uso generale: la stessa progettazione di base con mantello camiciato, agitatore e sistema di controllo si ritrova in uno stabilimento farmaceutico, in una fabbrica di cosmetici o in un impianto chimico speciale. Ciò che cambia da settore a settore non è la struttura del reattore, ma il compito a cui è destinato: il prodotto che contiene, la reazione o la fase di processo che svolge, e lo standard che deve soddisfare per essere considerato idoneo a tale fase. Esaminare separatamente questi ambiti di impiego dice più su come dovrebbe essere specificato un reattore rispetto a qualsiasi descrizione generica dei suoi componenti.

Sintesi farmaceutica e di chimica fine

Nella produzione di principi attivi farmaceutici (API) e nella sintesi di chimica fine, i reattori eseguono essi stessi le fasi di trasformazione chimica (reazione, cristallizzazione, estrazione) spesso come un’unica fase in un percorso di sintesi a più stadi in cui il prodotto passa da un reattore all’altro. Il compito qui è definito dalla chimica della reazione più che dalla sola igiene: il recipiente deve tollerare i reagenti, i solventi e le temperature specifici del percorso senza che la superficie del reattore contamini il prodotto o ne venga attaccata, e la sua camicia deve garantire un controllo rigoroso della temperatura, poiché la resa e il profilo delle impurità nella chimica fine sono spesso sensibili alla temperatura. La pulibilità tra un lotto e l’altro resta importante, poiché la contaminazione incrociata tra prodotti diversi lavorati nello stesso recipiente è una reale preoccupazione normativa e di qualità, ma il principale fattore che guida la specifica del reattore in questo settore è la compatibilità chimica e il controllo di processo.

Formulazione farmaceutica e lavorazione in lotti di cosmetici

Un passo oltre la sintesi, i reattori vengono utilizzati anche per la formulazione: sciogliere, miscelare e omogeneizzare un prodotto farmaceutico o cosmetico finito prima che venga confezionato nel suo imballaggio finale. Qui l’enfasi si sposta verso la sterilità e la pulizia: i recipienti destinati a prodotti sterili o quasi sterili sono progettati per cicli di pulizia in loco (CIP) e, ove richiesto, di sterilizzazione a vapore in loco (SIP), con superfici interne, tenute dell’agitatore e collegamenti dei bocchelli definiti in dettaglio per evitare bracci morti o fessure in cui i residui di prodotto potrebbero accumularsi e ospitare microrganismi. La lavorazione in lotti di cosmetici e prodotti per la cura della persona aggiunge le proprie complicazioni a questa base igienica, poiché molte formulazioni sono emulsioni che richiedono profili controllati di taglio e temperatura per formare e mantenere la propria struttura, il che pone esigenze specifiche tanto sulla progettazione dell’agitatore quanto sul recipiente stesso.

Lavorazione alimentare e delle bevande

I reattori in acciaio inox utilizzati nella produzione alimentare e delle bevande (per cottura, miscelazione, pastorizzazione o fasi di reazione come caramellizzazione o emulsificazione) sono specificati principalmente in base alla progettazione igienica e ai requisiti delle superfici a contatto con gli alimenti. La finitura interna del recipiente viene scelta liscia e pulibile, le saldature vengono molate a filo anziché lasciate come depositate, e la geometria del recipiente evita sporgenze orizzontali o angoli non raggiungibili dove il prodotto potrebbe ristagnare durante un ciclo CIP. La resistenza alla corrosione resta importante, in particolare quando il prodotto è acido o salato, ma il fattore di progettazione dominante è che il recipiente deve essere verificabilmente pulito all’inizio di ogni campagna produttiva.

Chimica speciale, adesivi e resine

All’estremità più aggressiva dello spettro chimico, i reattori utilizzati per prodotti chimici speciali, adesivi e resine sono specificati principalmente per la resistenza chimica e la robustezza meccanica piuttosto che per l’igiene. Questi processi possono comportare reagenti corrosivi, viscosità elevate durante la reticolazione di una resina e un rilascio significativo di calore da reazioni esotermiche, quindi la camicia e l’agitatore devono essere dimensionati per carichi termici reali e la qualità del materiale scelta per resistere alla chimica specifica coinvolta, richiedendo talvolta gradi di acciaio inox più legati di quanto richiederebbe un’applicazione alimentare o farmaceutica.

Makfen progetta e realizza reattori in acciaio inox in base al compito definito per ciascuna applicazione (chimica della reazione, requisiti di sterilità e CIP, finitura igienica o resistenza chimica), anziché secondo un’unica specifica fissa.