신뢰성 높은 마이크로리액터: 미래 화학 혁신을 주도하다

선도적 마이크로리액터 제조사가 세계 화학자들을 지원하는 도전을 받아들이는 방법

마이크로리액션 기술은 전 세계 현대 산업 생산, 화학 공학, 공정 공학에서 흥미로운 도구로 발전했습니다. 그 활용은 제약, 산업 화학 생산, 식품 및 생명 과학 등 다양한 산업에서 증가하고 있습니다.

흐름 화학 애플리케이션에서 핵심 역할을 하는 고품질 마이크로리액터 시스템의 선도적 독일 공급업체인 에어펠트 미크로테크닉(Ehrfeld Mikrotechnik)은 마이크로리액터 기술 개발의 최전선에 있습니다. 이제 마이크로리액터 기술이 성숙함에 따라, 에어펠트의 리액터는 타협 없이 산업 환경에서 생산 규모로 작동할 것으로 기대됩니다.

에어펠트 미크로테크닉은 어떻게 이러한 도전에 부응할까요? 에어펠트 미크로테크닉의 프로젝트 매니저 라파엘 퀴베르츠(Rafael Kuwertz) 박사와 만나 스웨즈락 프랑크푸르트(Swagelok Frankfurt)의 유체 시스템 전문가들과 함께 고객에게 높은 신뢰성을 제공하는 방법을 들어보았습니다.

스웨즈락 레퍼런스 포인트(SRP): 오늘 참여해 주셔서 감사합니다, 퀴베르츠 박사님! 에어펠트 제품으로 다루는 애플리케이션에 대해 말씀해 주시겠어요?

라파엘 퀴베르츠 박사: 영광입니다. 에어펠트는 일반적인 산업 공정의 단위 조작에 해당하는 독창적인 모듈러 마이크로리액션 시스템(MMRS)을 제공합니다. 우리 모듈은 산업 화학 생산 공정의 규모를 쉽게 이전할 수 있는 통합 스케일업 개념을 사용합니다.

대부분의 국제 고객은 특수 화학 및 제약 산업에 종사하며, 우리의 리액터는 다양한 까다로운 공정에 사용될 수 있습니다. 제약 산업은 특히 우리 기술의 고효율 열교환과 빠른 혼합에 관심이 많은데, 이는 정의되고 재현 가능한 결과, 단순화된 공정 제어, 지연 최소화로 이어집니다. 화학 산업의 경우, 과산화물 반응, 에톡실레이션, 수화, 오존 분해 등 다루기 어려운 중요한 반응에 우리 마이크로리액터 기술이 도움이 됩니다. 하지만 아이스크림, 요거트, 스킨 크림, 헤어 케어 제품 등을 다룬 식품 및 생명과학 기업과의 프로젝트도 있습니다.

우리 팀은 종종 고객 현장에 MMRS를 설치합니다. 여기서 우리는 마이크로리액터 시스템을 다양한 인프라에 통합하는 과제에 직면합니다. 모든 상황에 적응 가능한 연결이 필요합니다. 이러한 과제를 극복하기 위해 지난 10년간 스웨즈락 프랑크푸르트와 협력해 왔습니다.

SRP: 정말 도전적으로 들리네요. 스웨즈락과의 관계는 어떻게 발전해 왔나요?

퀴베르츠 박사: 저는 석사 및 박사 과정 때 동료들과 함께 모든 실험 설정을 스웨즈락 구성품으로 조립하며 스웨즈락을 개인적으로 경험했습니다. 오늘날 스웨즈락 제품으로 작업하면서 스웨즈락 튜브 피팅으로 만들 수 없는 연결은 사실상 없다는 것을 알게 되었습니다. 이는 다양한 계기, 센서, 리액터를 신뢰성 있고 전문적으로 연결해야 할 때 항상 큰 이점이었습니다.

이러한 표준화는 고객 설치 시 일상 업무에서 엄청난 도움이 됩니다. 또한 독성 및 인화성 가스, 300°C 이상의 온도를 다루는 시험 설비에 필요한 높은 공정 안전 및 품질 기준을 보장할 수 있습니다. 우리 회사가 계속 혁신함에 따라 이러한 조건은 더욱 까다로워질 것으로 예상합니다.

SRP: 마이크로리액션 기술은 다양한 공정에 도움이 될 수 있습니다. 정기적으로 작업하는 애플리케이션 유형과 흔히 마주치는 과제는 무엇인가요?

퀴베르츠 박사: 우리가 직면한 과제에는 고객이 이 새로운 마이크로리액터 기술에 시간과 돈을 투자하도록 설득하는 것, 우리 리액터 시스템에서 거의 모든 유형의 화학을 수행하는 것, 고객 기대를 충족하는 것 등이 포함됩니다. 예를 들어, 제 업무 일부는 고객 요구사항에 맞춰 최단 시간 내에 맞춤형 시험 플랜트를 구상하고 조립하는 것입니다.

스웨즈락이 이를 돕습니다. 우리 작업에는 외부 계기, 센서, 분석 장비를 에어펠트 마이크로리액터 시스템과 결합하고 유체 및 전기 연결을 모두 만드는 것이 포함됩니다. 가스와 액체 모두를 포함하는 공정에서는 스웨즈락 구성품이 특히 유용합니다. 대부분의 애플리케이션은 고압(최대 100 bar)과 고온(최대 250°C)에서 실행되며, 여기서 안전, 품질, 신뢰성이 특히 중요합니다.

부식 문제를 방지하기 위해 고품질 스테인리스강, 경우에 따라 더 특수한 합금이 종종 필요합니다. 예를 들어, 올레핀 유기 화합물의 오존 분해를 다룰 때(우리가 여러 번 성공적으로 수행함), 하스텔로이(Hastelloy®) C 구성품이 부식 우려를 피하는 데 도움이 되었습니다.

SRP: 리액터가 매우 유연합니다. 모듈러 방식이 왜 그렇게 중요한가요?

퀴베르츠 박사: 우리는 이 모듈러 방식이 성공의 열쇠라고 확신합니다. 시스템을 공정에 빠르고 쉽게 적응시킬 수 있기 때문입니다. 별도의 조작으로 분할해 각각을 차례로 최적화할 수 있는 다단계 합성을 상상해 보십시오. 그러면 통합 스케일업 접근법을 사용해 생산 규모로 이전할 수 있는 완벽하게 최적화된 반응을 얻게 됩니다. 우리 모듈러 시스템에서는 기성 센서와 액추에이터를 통합해 공정 매개변수를 모니터링할 수 있습니다.

새로 개발되거나 수정된 모듈과의 통합도 간단합니다. 우리 모든 구성품은 개별적으로 분해할 수 있고 세척이 매우 쉽습니다. 우리 마이크로리액터 시스템의 모든 연결은 표준 스웨즈락 구성품을 사용해, 고객 현장에 존재하는 다양한 인프라와 우리 시스템을 통합할 수 있도록 보장합니다.

SRP: 에어펠트의 미래는 어떻습니까?

퀴베르츠 박사: 우리는 스웨즈락의 도움으로 중국, 인도, 러시아 같은 새롭고 확장되는 시장에서 기술 추가 개발과 진전을 기대합니다. 예를 들어 중국 시장을 지원하기 위해 상하이에 자회사를 설립했는데, 이곳 기업들은 엄격한 안전 요건과 작은 설치 면적을 충족하는 새로운 생산 플랜트 구축에 동기부여되어 있습니다.

전 세계 많은 고객이 스웨즈락 구성품에 익숙합니다. 따라서 팬데믹 기간 동안 우리가 전화나 화상 회의로만 연락했음에도 우리 플랜트 설정이 더 효율적이 되었습니다. 그럼에도 조만간 우리 시스템과 스웨즈락 피팅이 가득한 공구 상자를 들고 고객을 직접 방문할 수 있기를 희망합니다.

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스웨즈락 구성품이 귀사 애플리케이션에서 신뢰할 수 있는 연결을 형성하는 방법에 대해 더 알고 싶으십니까? 우리 유체 시스템 전문가들이 기꺼이 도와드리겠습니다. 지역 스웨즈락 영업 및 서비스 센터에 연락해 대화를 시작하세요.