De seguida, são apresentadas as principais considerações e orientações de compra para a adequação do equipamento de controlo de temperatura:
1. Intervalo de temperatura:
Deve cobrir totalmente as temperaturas mínima e máxima exigidas pelo processo.
(1) Limite inferior de refrigeração: Qual a temperatura mínima exigida pelo processo? (ex.: -30°C, -50°C, -80°C). A temperatura mínima do equipamento deve ser inferior aos requisitos do processo (reservar uma margem).
(2) Limite superior de aquecimento: Qual é a temperatura máxima exigida pelo processo? (ex.: 150°C, 200°C, 250°C). A temperatura máxima do equipamento deve ser superior aos requisitos do processo.
Nota: A gama de tolerância dos reatores de vidro é geralmente de -80°C a +200°C, mas devem ser evitadas variações bruscas de temperatura (ΔT < 80°C). A seleção real é baseada nos requisitos do processo.
2. Precisão e estabilidade do controlo da temperatura:
(1) Precisão: Os requisitos de precisão do processo para o controlo da temperatura (por exemplo, ±0,5°C, ±1°C, ±2°C). As reações de síntese e cristalização requerem, geralmente, uma precisão de ±1°C.
(2) Estabilidade: A capacidade de manter a temperatura definida durante um longo período é tão importante como a precisão. Escolha equipamentos com excelentes algoritmos de controlo PID.
3.º Meio de transferência de calor:
Selecione de acordo com o intervalo de temperatura:
(1) > 0°C: Água (necessita de ser antibacteriana), água desionizada, água purificada (farmacêutica).
(2) -40°C a +200°C: Óleo de silicone (mais utilizado, boa estabilidade térmica, não inflamável, viscosidade moderada). Evite a utilização de óleos de baixa qualidade com baixo ponto de inflamação ou que se decomponham facilmente a altas temperaturas.
(3) -50°C a -80°C: Solução aquosa de etilenoglicol (baixo custo, alta viscosidade, baixa eficiência), fluido sintético especial para baixa temperatura (alta eficiência, alto custo).
(4) > 200°C: Óleo de transferência de calor para alta temperatura (ponto de inflamação elevado, excelente estabilidade térmica).
Requisitos principais: baixa viscosidade (especialmente boa fluidez a baixa temperatura), elevada capacidade térmica específica, elevada condutividade térmica, inércia química, boa estabilidade térmica, não tóxico/baixa toxicidade, não inflamável.
4. Desempenho da bomba de circulação:
(1) Caudal: Um caudal de circulação suficiente é fundamental para garantir a eficiência da troca de calor. Ela precisa de cumprir os requisitos de resistência da camisa/parede do reator. Geralmente, recomenda-se uma gama de caudal de 15 a 40 L/min para a maioria dos reatores de vidro de pequena e média dimensão (1L a 50L). O caudal insuficiente é uma causa comum de falha no controlo da temperatura!
(2) Pressão (altura manométrica): Capacidade de vencer a resistência das tubagens, válvulas e camisas. Certifique-se de que a altura manométrica máxima da bomba é superior à resistência total do sistema.
(3) Material: A cabeça e o retentor da bomba devem ser resistentes ao fluido e à temperatura (aço inoxidável 316L, vedante em PTFE/FFKM).
(4) Tipo: Bomba de acionamento magnético (sem fugas) é a primeira escolha.
5. Interface e ligação:
(1) Tamanho da interface: Os tamanhos de entrada e saída de circulação (como G1/2", G3/4", G1") devem corresponder à interface da camisa do reactor. Caso contrário, é necessária uma junta de conversão.
(2) Material da tubagem: Resistente ao calor e de média resistência (tubos de silicone normalmente utilizados, tubos de PTFE, mangueiras metálicas). O comprimento deve ser o mais curto possível e deve ser feito um bom isolamento para reduzir a perda de calor/arrefecimento.
6. Proteção de segurança:
(1) Proteção contra sobreaquecimento/baixa temperatura: Proteção múltipla independente do hardware (limitador de temperatura).
(2) Proteção contra baixo nível de líquido: Impede que os aquecedores ou bombas de queima a seco fiquem ao ralenti.
(3) Dispositivo de pressão/alívio de pressão: Os sistemas fechados requerem válvulas de segurança/tanques de expansão.
(4) Proteção contra fugas: Standard.
(5) Requisitos de proteção contra explosão: Ao manusear solventes inflamáveis e explosivos, toda a máquina ou os seus principais componentes devem cumprir o nível de proteção contra explosão correspondente. (como Ex d IIB T4 Gb).
7.º Sistema de controlo e funções:
(1) Interface do utilizador: Clara e fácil de operar, exibindo a temperatura definida, a temperatura real, a velocidade da bomba, informações de alarme, etc.
(2) Controlo do programa: Se forem necessários vários programas de aquecimento/arrefecimento/retenção, escolha um modelo programável.
(3) Registo de dados: Registe curvas e eventos de temperatura e suporte à exportação (USB, RS232, Ethernet). Cumpra os requisitos de integridade dos dados GMP (se aplicável).
(4) Comunicação: Modbus, Profibus e outras interfaces opcionais podem ser integradas no sistema do computador anfitrião.
8.º Marca e serviço:
(1) Escolha uma marca com boa reputação na área dos equipamentos de controlo de temperatura para laboratórios.
(2) Considere a velocidade de resposta do serviço pós-venda, o fornecimento de peças sobressalentes e a capacidade de suporte técnico.