이러한 이유로 분취 크로마토그래피 및 초임계 유체 크로마토그래피(SFC) 시스템 제조업체들은 일관된 제품 품질을 확보하기 위해 고급 유량 측정 솔루션을 시스템에 통합하고 있습니다. 이를 위해 많은 제조업체가 시스템 설계의 핵심 요소로 브롱호스트 유량계를 채택하고 있습니다.
응용 요구 사항
제약 산업 분야에서는 장비가 포괄적인 사용자 요구사양 명세서(URS)를 충족해야 하며, 이에 따라 중요 공정 파라미터(CPP)에 대한 광범위한 모니터링 및 문서화가 요구됩니다. 유량은 제품 품질과 수율에 직접적인 영향을 미치는 핵심 공정 파라미터입니다. 유량이 지정된 허용 범위를 벗어날 경우 배치가 폐기될 수 있으며, 이는 상당한 비용 손실로 이어질 수 있습니다. 분취 크로마토그래피 시스템은 실험실 및 산업 공정 모두에서 비교적 적응 양의 시료를 처리합니다. 이에 따라 유량계는 초저유량 영역에서도 높은 정확도를 제공해야 하며, 넓은 유량 범위에 걸쳐 안정적인 측정 성능을 유지해야 합니다. 최근에는 기존 액체 용매에 더해 초임계 유체 특히 CO₂의 활용이 확대되고 있습니다. CO₂는 우수한 용매 특성을 제공하는 동시에 석유 기반 용매의 사용량을 크게 줄일 수 있습니다. 또한 분리 대상 물질에 따라 유기 용매 또는 소량의 물과 함께 사용할 수 있어 공정 유연성을 높여줍니다. 초임계 유체를 사용하는 공정에서는 밀도와 온도에 대한 실시간 모니터링이 매우 중요합니다. 특히 CO₂는 압력과 온도 변화에 따라 물성이 빠르게 변하기 때문에 공정 안정성에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, HPLC 펌프가 적용된 시스템에서는 정밀한 유량 조절이 필수적입니다. 정확한 PID 제어와 지속적인 펌프 상태 모니터링을 통해 안정적인 공정 운영을 유지하고, 공정 중단 위험을 줄이는 동시에 예방 유지보수 전략을 효과적으로 지원할 수 있습니다.
중요 주제
중요 주제
저유량 액체 및 초임계 유체의 유량을 정확하고 신뢰성 있게 측정
유체 물성 변화의 영향을 받지 않는 초임계 CO₂ 유량 측정
공정 안정성 향상을 위한 밀도 및 온도 통합 모니터링
내장형 PID 기능을 활용한 정밀한 펌프 제어
디지털 통신을 통한 자동화 시스템과의 손쉬운 통합
공정 솔루션
액체 유량의 측정 및 제어를 위해 ES-FLOW 초음파 체적 유량계를 적용할 수 있습니다. 이 컴팩트한 유량계는 저유량 애플리케이션에 특화되어 있으며, 용매, 공용매(co-solvent) 및 물에 대해 높은 정확도와 재현성을 제공합니다.
초임계 유체 공정에서는 공급 펌프 전단에 코리올리 질량 유량계를 설치할 수 있습니다. 코리올리 측정 원리는 밀도나 점도 같은 유체 물성에 영향을 받지 않기 때문에 초임계 CO₂ 애플리케이션에 이상적입니다. 또한 질량 유량과 함께 밀도 및 온도를 실시간으로 측정할 수 있어, CO₂가 최적의 액체 상태로 펌프에 공급되도록 지원하며 공정 안정성을 향상시킵니다.
브롱호스트 유량계는 PID 컨트롤러를 내장하고 있어, 목표 유량을 유지할 수 있도록 펌프 속도를 직접 제어합니다. 또한 펌프 성능을 지속적으로 모니터링하여 제어 성능을 최적화하고, 막힘이나 마모와 같은 이상 징후를 조기에 감지할 수 있습니다. 이를 통해 열교환기 및 펌프의 고장 위험을 줄이고 공정의 안정적인 운영을 지원합니다.
모든 유량계는 PROFINET 프로토콜 기반의 디지털 통신을 통해 자동화 제어 시스템에 통합됩니다.
직접 유량 측정 없이 운영되는 분취 크로마토그래피 시스템은 일반적으로 최대 20% 수준의 불확실성을 갖는 이론적 유량 곡선에 의존하게 됩니다. 이러한 오차는 재현성 높은 추출 공정을 어렵게 만들 뿐만 아니라, 일관된 생산 처리량을 유지하는 데에도 영향을 미칠 수 있습니다.
액체의 실제 체적 유량과 초임계 CO₂의 질량 유량을 정밀하게 측정함으로써, 일관되고 재현성 높은 수율을 확보할 수 있습니다. 또한 공정을 실시간으로 모니터링하고 자동 제어함으로써 안정적인 품질 관리를 지원합니다. 결과적으로 공정 안정성이 향상되고 운영 리스크가 감소하며, 시간 및 비용 절감 효과를 기대할 수 있습니다.
“브롱호스트 유량계는 초임계 CO₂ 공정에서도 매우 안정적인 유량 제어를 제공합니다. 뛰어난 정확도와 신뢰성 높은 PID 제어 덕분에 추출 공정의 재현성과 일관성이 향상되었으며, 공정 운영 시간도 크게 단축할 수 있었습니다.”
