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PhiTEC II // 低熱惰性絕熱加速量熱儀

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更新時間：2022-10-23 13:53:38瀏覽次數(shù)：898次

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產(chǎn)品簡介

產(chǎn)品簡介產(chǎn)品簡介PhiTECII是由計算機精密控制的LowΦ低熱惰性絕熱加速量熱儀，能模擬在大型化工廠真實生產(chǎn)條件下工業(yè)級化學反應釜的具體反應放熱情況，樣品量為0.5-100ml。該功能的實現(xiàn)主要得益于PhiTECII可以得到低“phi(Φ)"因子條件下的反應相關數(shù)據(jù)系統(tǒng)由計算機全自動控制，其特點有：可使用多種高壓測試池，標配磁力攪拌，壓力和溫度數(shù)據(jù)同步采集，實時在線校準。預設的標準HWS實驗程序......

詳細介紹

產(chǎn)品簡介

產(chǎn)品簡介

PhiTEC II是由計算機精密控制的Low Φ 低熱惰性絕熱加速量熱儀，能模擬在大型化工廠真實生產(chǎn)條件下工業(yè)級化學反應釜的具體反應放熱情況，樣品量為0.5-100ml。該功能的實現(xiàn)主要得益于PhiTEC II可以得到低 “phi (Φ)"因子條件下的反應相關數(shù)據(jù)

系統(tǒng)由計算機全自動控制，其特點有：可使用多種高壓測試池，標配磁力攪拌，壓力和溫度數(shù)據(jù)同步采集，實時在線校準。預設的標準HWS實驗程序可使測試更加快速高效地進行，大大降低實驗成本。

PhiTEC II可選配高壓注射系統(tǒng)，用于實驗過程中所需的進樣操作，是在整個溫升過程中準確監(jiān)測反應動力學的理想解決方案。

Phi因子(Φ)

顯然，一旦安全問題被提上日程，人們只關注如何能夠避免事故發(fā)生，所以我們需要量熱工具。隨之而來的第二個重要參數(shù)是Phi因子(Φ)，亦稱絕熱因子或熱惰性因子。在任何一個化學反應中，Phi因子用于表征容器本身吸收的熱量占反應釋放總能量的比例。在高Phi因子測試系統(tǒng)中，反應所釋放的大部分能量被容器吸收，從而影響體系自身溫度升高的進程，并且會導致最終獲取的絕熱溫升大大降低。在低Phi因子測試系統(tǒng)中，反應釋放的能量基本上被保留在體系中而沒有熱損失，這會限度地提高體系的絕熱溫升并加速其進程，從而更真實地表征反應放熱量及危險性。

至于批量放大的規(guī)?；a(chǎn)，即大型化工廠中反應系統(tǒng)的熱動態(tài)情況，盡管工業(yè)化生產(chǎn)的反應容器可能質(zhì)量很大，但相對于其反應物料的質(zhì)量而言，它的吸熱量實際占整個系統(tǒng)放熱量的比例很小（即Phi因子低，*絕熱狀態(tài)下該數(shù)值為1）。而實驗室規(guī)模的模擬設備，由于樣品量僅為克級，因此容器吸熱量占整個系統(tǒng)放熱量的比例相對較大，Phi因子值為3左右，甚至有可能高達10以上。

只需擁有一臺PhiTEC II (Low Φ) 低熱惰性絕熱加速量熱儀，就能直接提供準確可靠的批量放大反應安全性數(shù)據(jù)，這對于實驗室規(guī)模向工業(yè)化規(guī)模的轉(zhuǎn)變過程至關重要。

實驗測試

PhiTEC II向下兼容PhiTEC I和TS^U的全部測試功能，可獲取的關鍵數(shù)據(jù)包括：

放熱起始溫度點“Onset"
熱失控數(shù)據(jù)，可直接應用于DIERS（Design Isntitute of Emergency Relief Systems）方法設計泄爆口
氣體泄放參數(shù)（生成氣體、蒸氣及混合氣體）
流動型態(tài)機理（單相流或兩相流）
動力學數(shù)據(jù)及衍生應用（如TMR 或 TNR的計算）

應用

Phi-TEC II可以評估反應的最情況：

熱失控反應
泄爆口設計
反應動力學
安全儲存條件
安全運輸條件

Phi因子對用于反應規(guī)模放大的量熱數(shù)據(jù)的可靠性具有重要影響，因為大型工業(yè)化生產(chǎn)裝置的低Phi因子特征對反應速率以及絕熱溫升會有非常大的影響——PhiTEC II可在實驗室規(guī)模的測試中得到準確可靠的工藝放大數(shù)據(jù)，不受反應模型不確定性的影響、也無需花費巨額成本或承擔巨大的風險進行逐級放大的嘗試。

特點和優(yōu)勢

特色

PhiTEC II的設計

測試池容積可達10~120毫升，材質(zhì)為玻璃、不銹鋼或哈氏合金
低Phi因子，可達1.05
支持客戶定制測試池
可選配機械攪拌——對高粘性或多相溶液尤為適用
直接測量樣品溫度
壓力跟蹤補償系統(tǒng)，有效防止測試池爆裂及意外發(fā)生

絕熱量熱

HEL在線校準在每個實驗開始前僅需30分鐘即可自行完成，可在實驗運行過程中多次重復10分鐘的校準過程并實時修正，該方式可使儀器長期保持精準的校準狀態(tài)并可自動適應不同規(guī)格及形狀的測試池、電池及其他樣品。

關鍵數(shù)據(jù)

放熱起始溫度點“Onset"
熱失控數(shù)據(jù)，可直接應用于DIERS（Design Isntitute of Emergency Relief Systems）方法設計泄爆口
氣體泄放參數(shù)（生成氣體、蒸氣及混合氣體）
流動型態(tài)機理（單相流或兩相流）
動力學數(shù)據(jù)及衍生應用（如TMR 或 TNR的計算）

研發(fā)背景

研發(fā)背景

HEL的化學家和風險評估咨詢師經(jīng)過多年努力，將1970年代晚期陶氏化學基于絕熱量熱原理的ARC設備的技術性能推進到一個新的高度。HEL持續(xù)地致力于將其豐富的熱危害評估和化學反應研究經(jīng)驗注入其遠比傳統(tǒng)ARC更精良的專業(yè)化PhiTEC (ARC) 設備，為客戶提供一系列的的高性能絕熱安全工具，作為構建現(xiàn)代安全實驗室的重要技術支柱。

PhiTEC系列產(chǎn)品自1987年起，根據(jù)客戶安全咨詢的需求不斷進行改進，現(xiàn)已發(fā)展成為涵蓋從初級水平至專業(yè)水平的系列全套產(chǎn)品，足以滿足安全領域所有的專業(yè)應用需求。

PhiTEC I (ARC)
絕熱加速量熱儀

PhiTEC I (ARC) 是經(jīng)典型的絕熱量熱儀,采用8~11毫升高壓玻璃、不銹鋼或合金測試池，可用于測試化學物質(zhì)，如各種液體、粉末、漿液，以及上述物質(zhì)混合、以及測試過程中加入液體或氣體等樣品，以獲取熱力學和動力學數(shù)據(jù)，如SADT、TMR等參數(shù)，并據(jù)此確定加工、貯存和運輸?shù)陌踩珬l件。

該設備也可應用于測試小規(guī)格電池（支持26650電池）和電池原材料的熱穩(wěn)定性及安全性。

PhiTEC II 絕熱加速量熱儀

PhiTEC II型絕熱加速量熱儀是低熱惰性因子絕熱加速量熱儀，適用于原位模擬大規(guī)模反應的實際熱危害過程、泄爆口設計、熱失控反應分析，可直接得到動力學和熱力學數(shù)據(jù)。向下兼容TS^U及PhiTEC I (ARC) 型儀器全部功能，可使用標準ARC測試池進行測試，但其無二的優(yōu)勢在于可使用薄壁大體積測試池，通過在測試池外進行自動壓力跟蹤補償來確保測池內(nèi)外壓力一致，避免測試池爆裂及意外發(fā)生。

PhiTEC II的薄壁測試池意味著測試體系可以達到非常低的"phi"因子（亦稱絕熱因子或熱惰性因子）——可以精準預測化工廠大型反應裝置的安全性及潛在危險性。

BTC 大電池測試絕熱加速量熱儀

BTC電池測試量熱儀是HEL公司經(jīng)典絕熱量熱儀PhiTEC (ARC) 系列針對電池測試的升級版本——將經(jīng)典應用擴展至重要性越來越突出的儲能載體設備測試，可容納Φ50 x 50cm規(guī)格的樣品。

BTC是PhiTEC I (ARC) 的電池測試專業(yè)版，保留了PhiTEC I (ARC)的所有優(yōu)點，同時采用了適應大電池（例如EV 或 HEV）的大測試艙室。該系統(tǒng)適用于測試各種類型的電池，從普通的AA電池到車輛電池至軍事或航空專用電池都可輕松應對。

技術

絕熱量熱

“絕熱"的字面意思為“熱量不可傳遞"，在熱力學中我們用它指代一個熱量無法傳入及傳出的系統(tǒng)，在實驗室測試中，它是通過將測試池所處的環(huán)境溫度調(diào)節(jié)到到與測試池本身相同的溫度來實現(xiàn)的。此時，測試池及其環(huán)境溫度之間沒有溫差，從技術層面實現(xiàn)了系統(tǒng)的熱動態(tài)密閉，即測試池內(nèi)的任何熱量變化必然是其內(nèi)部化學反應過程所導致。

非常有趣的理論，卻代表著熱穩(wěn)定性研究的一大突破。

為什么要關心絕熱量熱呢？——為了安全。

在大型化工廠中，化學反應放熱的速度遠勝于工廠冷卻設備散熱的速度。在這種情況下，反應系統(tǒng)就具備了一定的絕熱特性——究其本質(zhì)，容器內(nèi)化學反應產(chǎn)生的所有熱量都積聚在自身體系中，這往往會導致嚴重的潛在危害性甚至惡性事故的發(fā)生。

因此，在大型化工廠進行工藝放大或是生產(chǎn)規(guī)模擴大之前，研究其化學反應的絕熱特性至關重要！

HEL的在線絕熱校準

PhiTEC (ARC) 系列絕熱加速量熱儀基于HEL海量的熱危害研究實驗數(shù)據(jù)，采用復雜精準的多維數(shù)學模型，僅需在每次實驗開始階段進行一個30分鐘的標準校準步驟，結合各溫度臺階下的動態(tài)修正，即可實現(xiàn)對體系的精確絕熱控制。它可以精確測定不同規(guī)格或形狀測試池及樣品在不同測試條件下的熱損失情況，并進行反饋補償，無需對系統(tǒng)或測試池進行改變、無需復雜費時且不準確的“空彈校準"*。

*注：傳統(tǒng)的ARC加速絕熱量熱儀（需要進行冗長的空彈校準以獲取經(jīng)驗校準數(shù)值用于后續(xù)實驗操作及分析，該過程通常需要花費20小時甚至更長的時間。

除了浪費時間外，空彈校準也無法預知不同樣品、產(chǎn)氣引起的壓力變化等因素對不同規(guī)格測試池熱損失的影響，即用純物理的校準數(shù)據(jù)代入一個復雜的化學過程，其不科學、不嚴謹不言而喻。

關鍵詞：量熱儀

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