H.E.L Phi-TEC Ⅱ 新工藝、新材料評估解決方案
H.E.L Phi-TEC Ⅱ 新工藝、新材料評估解決方案
H.E.L是專業的化工工藝研發、優化,化學反應熱動力學研究設備供應商,可以為化工、制藥、新能源、第三方檢測機構及科研院所等提供一系列化工工藝研發、工藝優化與放大、化學品熱危險性評估、燃爆事故調查與分析以及熱動力學研究等解決方案,幫助客提高生產及測試效率,識別和降低風險,滿足生產及科研的需求。
u 低φ因子絕熱加速量熱儀Phi-TEC Ⅱ
從制藥行業到精細化工生產領域,所涉及到風險的核心是:物料的安全存儲以及隨著反應規模的變化導致的熱散失行為的變化。
• 原始物料、反應生成的產物以及副產物廢料安全存儲風險
• 很多反應是放熱反應,在進行反應放大時需要進行冷卻來確保操作安全
• 在一定的操作條件下,反應中的反應組分變得不穩定,導致額外的熱危害

Phi-TEC II是由計算機精密控制的低φ自動壓力補償絕熱加速量熱儀,Phi-TEC II僅用10~100mL的反應規模,即可準確模擬實際工廠規模的大型化學反應器的行為,可以直接反映大型反應器任一條件改變帶來的危害性,其數據也可直接用于泄爆口設計。
Phi-TEC II的主要特點:
• 測試池:
材質為玻璃及各種金屬;進行篩選實驗時,可使用10mL玻璃或金屬測試池;如需更詳細精確的數據或研究結果,則應使用100~120mL測試池;可定制特殊規格測試
• 池攪拌功能:
可選配磁力攪拌,也可選配由精密數控馬達驅動的機械攪拌功能,更適用于模擬實際工廠條件,以及粘性液體或多相樣品的攪拌。機械攪拌可用于薄壁測試池,對于數據可靠性非常重要
• 溫度/壓力檢測:
溫度檢測仍采用樣品直接接觸的快速響應溫度傳感器;壓力檢測分別檢測樣品壓力,內腔壓力及內外壓差,標準配置最大壓力2000PSI(138Bar),更高壓力可定制
• 放熱檢測靈敏度:
放熱檢測靈敏度0.005~0.2°℃/min,放熱反應追蹤率達200°C/min以上
• 自動壓力補償功能:
具有壓力自動跟蹤補償功能,確保低中測試池的安全使用,標配壓力補償速率100Bar/min
• 手動/自動加料(選配):
在實驗的任何一個階段都可以進行手動或自動加料,加料管路經補償加熱器預熱,自動加料精度及數據可靠性遠高于手動加料,但技術難度較高,目前僅 HEL掌握相關技術
• 低Phi值測試池得到的數據更加準確可靠;
• 放熱起始溫度測試(T onset );
• 最大溫升速率(dT/dt)max
• 最大自放熱速率Maximum self-heat rate(熱爆炸或者最糟糕情況判定)
• 反應失控絕熱溫升,ΔTad
• 最大壓力 P
• 壓升速率dp/dt
• MTSR= Tp + ΔTad
• 最大反應速率到達時間 (TMR)
• 反應動力學及分解動力學參數
• 安全儲存及運輸條件
Phi-TEC II泄放測試
• 自放熱速率Self-heat rate (反應釜緊急排放面積計算)
• 報警設計,淬火,緊急情況蒸發冷卻 ,減壓控制
• 流動形態機理:單相流、多相流
• 泄放口尺寸設計
• 泄放壓力設計:蒸汽體系、產氣體系、混合氣體體系
Phi-TECⅡ泄放程序:
• Runaway test – (HWS) or closed cell失控試驗- (HWS)或封閉測試池
• Tempering test回火試驗
• Blowdown or flow regime test 排污或流動狀態試驗
Phi-TECⅡ反應動力學研究
通過化學動力學的研究,可以知道如何控制反應條件,提高主反應的速率,增加產品產量,抑制副反應的速率,減少原料消耗,減少副產物,提高純度,提高產品質量。化學動力學也研究如何避免危險品的爆炸、材料的腐蝕、產品的變質與老化等問題。所以化學動力學的研究有理論與實踐上的重大意義。
l 化學反應動力學研究Kinetics studies of chemicals/reaction:
--反應級數Reaction Order
--指前因子Log Pre-Arrhenius factor
--活化能Activation Energy (Ea)
l 動力學軟件
化學動力學研究化學反應的速率和反應的機理以及溫度、壓力、催化劑等外界因素對反應速率的影響,把熱力學的反應可能性變為現實性,通過動力學研究:
• 給出有關反應機理的信息 (反應步驟、基元反應和限制 )
• 給出有關化學過程設計的信息 (溫度、時間、濃度、催化劑、抑制劑的影響 )
• 對反應速率的各方面描述 (告訴我們反應進行得如何之快 )
• 模擬研究 (例如其它條件下的反應預測) (免除規模放大、安全性和穩定性的反復試驗 )
• 預測:
-過程最佳化(反應速率)
-安全性(熱生成速率)
-穩定性(儲存時間)
動力學軟件主要解決化學動力學研究中出現的主要問題:
1) 在一些實驗數據的基礎上建立一個數學反應模型——動力學模型,這是動力學評估(估計)的主要目的;
2) 模擬某些特定條件下的反應行為,這就是模擬仿真。如果知道一個反應的數學模型和進行這個反應的反應器的類型,可以解決實際應用問題。

Phi-TEC II 可選測試池: