H.E.L Phi-TEC Ⅱ 新工艺、新材料评估解决方案

H.E.L是专业的化工工艺研发、优化，化学反应热动力学研究设备供应商，可以为化工、制药、新能源、第三方检测机构及科研院所等提供一系列化工工艺研发、工艺优化与放大、化学品热危险性评估、燃爆事故调查与分析以及热动力学研究等解决方案，帮助客提高生产及测试效率，识别和降低风险，满足生产及科研的需求。

行业引领者，低φ因子绝热加速量热仪Phi-TEC Ⅱ

    从制药行业到精细化工生产领域，所涉及到风险的核心是:物料的安全存储以及随着反应规模的变化导致的热散失行为的变化。

• 原始物料、反应生成的产物以及副产物废料安全存储风险

• 很多反应是放热反应，在进行反应放大时需要进行冷却来确保操作安全

从实验室到工厂规模放大参数

    Phi-TEC II是由计算机精密控制的低φ自动压力补偿绝热加速量热仪，Phi-TEC II仅用10~100mL的反应规模，即可准确模拟实际工厂规模的大型化学反应器的行为，可以直接反映大型反应器任一条件改变带来的危害性，其数据也可直接用于泄爆口设计。

Phi-TEC II的主要特点:

• 测试池：

材质为玻璃及各种金属;进行筛选实验时，可使用10mL玻璃或金属测试池;如需更详细精确的数据或研究结果，则应使用100~120mL测试池;可定制特殊规格测试

• 池搅拌功能：

可选配磁力搅拌，也可选配由精密数控马达驱动的机械搅拌功能，更适用于模拟实际工厂条件，以及粘性液体或多相样品的搅拌。机械搅拌可用于薄壁测试池，对于数据可靠性非常重要

• 温度/压力检测：

温度检测仍采用样品直接接触的快速响应温度传感器;压力检测分别检测样品压力，内腔压力及内外压差，标准配置最大压力2000PSI(138Bar),更高压力可定制

• 放热检测灵敏度：

放热检测灵敏度0.005~0.2°℃/min，放热反应追踪率达200°C/min以上

• 自动压力补偿功能：

具有压力自动跟踪补偿功能，确保低中测试池的安全使用，标配压力补偿速率100Bar/min

• 手动/自动加料(选配)：

在实验的任何一个阶段都可以进行手动或自动加料，加料管路经补偿加热器预热，自动加料精度及数据可靠性远高于手动加料，但技术难度较高，目前仅 HEL掌握相关技术

• 低Phi值测试池得到的数据更加准确可靠；

• 放热起始温度测试(T onset );

• 最大温升速率（dT/dt)max

• 最大自放热速率Maximum self-heat rate(热爆炸或者最糟糕情况判定）

• 反应失控绝热温升，ΔTad

• 最大压力 P 

• 压升速率dp/dt

• MTSR= Tp + ΔTad

• 最大反应速率到达时间 (TMR)

• 反应动力学及分解动力学参数

• 安全储存及运输条件

Phi-TEC II泄放测试

• 自放热速率Self-heat rate (反应釜紧急排放面积计算)

• 报警设计，淬火，紧急情况蒸发冷却 ，减压控制

• 流动形态机理：单相流、多相流

• 泄放口尺寸设计

• 泄放压力设计：蒸汽体系、产气体系、混合气体体系

Phi-TECⅡ泄放程序：

• Runaway test – (HWS) or closed cell失控试验- (HWS)或封闭测试池

• Tempering test回火试验

• Blowdown or flow regime test 排污或流动状态试验

Phi-TECⅡ反应动力学研究

通过化学动力学的研究，可以知道如何控制反应条件，提高主反应的速率，增加产品产量，抑制副反应的速率，减少原料消耗，减少副产物，提高纯度，提高产品质量。化学动力学也研究如何避免危险品的爆炸、材料的腐蚀、产品的变质与老化等问题。所以化学动力学的研究有理论与实践上的重大意义。

•  化学反应动力学研究Kinetics studies of chemicals/reaction：

--反应级数Reaction Order

--指前因子Log Pre-Arrhenius factor

--活化能Activation Energy (Ea) 

•  动力学软件

化学动力学研究化学反应的速率和反应的机理以及温度、压力、催化剂等外界因素对反应速率的影响，把热力学的反应可能性变为现实性，通过动力学研究：

• 给出有关反应机理的信息 （反应步骤、基元反应和限制 ）

• 给出有关化学过程设计的信息 （温度、时间、浓度、催化剂、抑制剂的影响 ）

对反应速率的全方位描述 （告诉我们反应进行得如何之快 ）

模拟研究 (例如其它条件下的反应预测) （免除规模放大、安全性和稳定性的反复试验 ）

• 预测：

-过程最优化(反应速率)

-安全性(热生成速率)

-稳定性(储存时间)

动力学软件主要解决化学动力学研究中出现的主要问题：

1. 在一些实验数据的基础上建立一个数学反应模型——动力学模型，这是动力学评估(估计)的主要目的；

2. 模拟某些特定条件下的反应行为，这就是模拟仿真。如果知道一个反应的数学模型和进行这个反应的反应器的类型，可以解决实际应用问题。

  化学科学家要处理的反应种类繁多，彼此差异很大：同种反应、异种催化反应、聚合反应、生化反应、拓扑化学固态反应等。反应危险性研究通常涉及均相或假均相反应。H.E.L提供的动力学软件涉及许多模型（如下图公式），可以很好的解决这些问题。

标签：化学反应热动力