產(chǎn)品簡介
系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)全自動控制，其特點(diǎn)有：可使用多種高壓測試池，標(biāo)配磁力攪拌，壓力和溫度數(shù)據(jù)同步采集，實(shí)時(shí)在線校準(zhǔn)。預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)HWS實(shí)驗(yàn)程序可使測試更加快速高效地進(jìn)行，大大降低實(shí)驗(yàn)成本。
PhiTEC II可選配高壓注射系統(tǒng)，用于實(shí)驗(yàn)過程中所需的進(jìn)樣操作，是在整個(gè)溫升過程中準(zhǔn)確監(jiān)測反應(yīng)動力學(xué)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(guān)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(gè)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(gè)化學(xué)反應(yīng)中，Phi因子用于表征容器本身吸收的熱量占反應(yīng)釋放總能量的比例。在高Phi因子測試系統(tǒng)中，反應(yīng)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(jìn)程，并且會導(dǎo)致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(yīng)釋放的能量基本上被保留在體系中而沒有熱損失，這會大限度地提高體系的絕熱溫升并加速其進(jìn)程，從而更真實(shí)地表征反應(yīng)放熱量及危險(xiǎn)性。
至于批量放大的規(guī)模化生產(chǎn)，即大型化工廠中反應(yīng)系統(tǒng)的熱動態(tài)情況，盡管工業(yè)化生產(chǎn)的反應(yīng)容器可能質(zhì)量很大，但相對于其反應(yīng)物料的質(zhì)量而言，它的吸熱量實(shí)際占整個(gè)系統(tǒng)放熱量的比例很?。?font face="Arial">Phi因子低，*絕熱狀態(tài)下該數(shù)值為1）。而實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的模擬設(shè)備，由于樣品量僅為克級，因此容器吸熱量占整個(gè)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(dá)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(zhǔn)確可靠的批量放大反應(yīng)安全性數(shù)據(jù)，這對于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模向工業(yè)化規(guī)模的轉(zhuǎn)變過程至關(guān)重要。
實(shí)驗(yàn)測試
PhiTEC II向下兼容PhiTEC I和TSU的全部測試功能，可獲取的關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括：
放熱起始溫度點(diǎn)“Onset”
熱失控?cái)?shù)據(jù)，可直接應(yīng)用于DIERS（Design Isntitute of Emergency Relief Systems）方法設(shè)計(jì)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(jī)理（單相流或兩相流）
動力學(xué)數(shù)據(jù)及衍生應(yīng)用（如TMR 或 TNR的計(jì)算）
應(yīng)用
Phi-TEC II可以評估反應(yīng)的情況：
熱失控反應(yīng)
泄爆口設(shè)計(jì)
反應(yīng)動力學(xué)
安全儲存條件
安全運(yùn)輸條件
Phi因子對用于反應(yīng)規(guī)模放大的量熱數(shù)據(jù)的可靠性具有重要影響，因?yàn)榇笮凸I(yè)化生產(chǎn)裝置的低Phi因子特征對反應(yīng)速率以及絕熱溫升會有非常大的影響——PhiTEC II可在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的測試中得到準(zhǔn)確可靠的工藝放大數(shù)據(jù)，不受反應(yīng)模型不確定性的影響、也無需花費(fèi)巨額成本或承擔(dān)巨大的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行逐級放大的嘗試。
特點(diǎn)和優(yōu)勢
特色
PhiTEC II的設(shè)計(jì)
測試池容積可達(dá)10~120毫升，材質(zhì)為玻璃、不銹鋼或哈氏合金
低Phi因子，低可達(dá)1.05
支持客戶定制測試池
可選配機(jī)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(bǔ)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(zhǔn)在每個(gè)實(shí)驗(yàn)開始前僅需30分鐘即可自行完成，可在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行過程中多次重復(fù)10分鐘的校準(zhǔn)過程并實(shí)時(shí)修正，該方式可使儀器*保持精準(zhǔn)的校準(zhǔn)狀態(tài)并可自動適應(yīng)不同規(guī)格及形狀的測試池、電池及其他樣品。
關(guān)鍵數(shù)據(jù)
放熱起始溫度點(diǎn)“Onset”
熱失控?cái)?shù)據(jù)，可直接應(yīng)用于DIERS（Design Isntitute of Emergency Relief Systems）方法設(shè)計(jì)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(jī)理（單相流或兩相流）
動力學(xué)數(shù)據(jù)及衍生應(yīng)用（如TMR 或 TNR的計(jì)算）
研發(fā)背景
研發(fā)背景
HEL的化學(xué)家和風(fēng)險(xiǎn)評估咨詢師經(jīng)過多年努力，將1970年代晚期陶氏化學(xué)基于絕熱量熱原理的ARC設(shè)備的技術(shù)性能推進(jìn)到一個(gè)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(xué)反應(yīng)研究經(jīng)驗(yàn)注入其遠(yuǎn)比傳統(tǒng)ARC更精良的專業(yè)化PhiTEC (ARC) 設(shè)備，為客戶提供一系列的的高性能絕熱安全工具，作為構(gòu)建現(xiàn)代安全實(shí)驗(yàn)室的重要技術(shù)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(jìn)行改進(jìn)，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(lǐng)域所有的專業(yè)應(yīng)用需求。
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(yīng)的實(shí)際熱危害過程、泄爆口設(shè)計(jì)、熱失控反應(yīng)分析，可直接得到動力學(xué)和熱力學(xué)數(shù)據(jù)。向下兼容TSU及PhiTEC I (ARC) 型儀器全部功能，可使用標(biāo)準(zhǔn)ARC測試池進(jìn)行測試，但其的優(yōu)勢在于可使用薄壁大體積測試池，通過在測試池外進(jìn)行自動壓力跟蹤補(bǔ)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(dá)到非常低的"phi"因子（亦稱絕熱因子或熱惰性因子）——可以精準(zhǔn)預(yù)測化工廠大型反應(yīng)裝置的安全性及潛在危險(xiǎn)性。
BTC 大電池測試絕熱加速量熱儀
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(diǎn)，同時(shí)采用了適應(yīng)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電池都可輕松應(yīng)對。
技術(shù)
絕熱量熱
“絕熱”的字面意思為“熱量不可傳遞”，在熱力學(xué)中我們用它指代一個(gè)熱量無法傳入及傳出的系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)的。此時(shí)，測試池及其環(huán)境溫度之間沒有溫差，從技術(shù)層面實(shí)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(xué)反應(yīng)過程所導(dǎo)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(guān)心絕熱量熱呢？——為了安全。
在大型化工廠中，化學(xué)反應(yīng)放熱的速度遠(yuǎn)勝于工廠冷卻設(shè)備散熱的速度。在這種情況下，反應(yīng) 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(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的所有熱量都積聚在自身體系中，這往往會導(dǎo)致嚴(yán)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(jìn)行工藝放大或是生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大之前，研究其化學(xué)反應(yīng)的絕熱特性至關(guān)重要！
HEL的在線絕熱校準(zhǔn)
PhiTEC (ARC) 系列絕熱加速量熱儀基于HEL海量的熱危害研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用復(fù)雜精準(zhǔn)的多維數(shù)學(xué)模型，僅需在每次實(shí)驗(yàn)開始階段進(jìn)行一個(gè)30分鐘的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)步驟，結(jié)合各溫度臺階下的動態(tài)修正，即可實(shí)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(jìn)行反饋補(bǔ)償，無需對系統(tǒng)或測試池進(jìn)行改變、無需復(fù)雜費(fèi)時(shí)且不準(zhǔn)確的“空彈校準(zhǔn)”*。
*注：傳統(tǒng)的ARC加速絕熱量熱儀（需要進(jìn)行冗長的空彈校準(zhǔn)以獲取經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)數(shù)值用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作及分析，該過程通常需要花費(fèi)20小時(shí)甚至更長的時(shí)間。
除了浪費(fèi)時(shí)間外， 空彈校準(zhǔn)也無法預(yù)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?zé)釗p失的影響，即用純物理的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)代入一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)過程，其不科學(xué)、不嚴(yán)謹(jǐn)不言而喻。
