Skontaktuj się z nami już dziś, aby dowiedzieć się więcej o przyrządach do kalorymetrii reakcyjnej.
test

RC1mx HFCal™

Zapewnij bezpieczeństwo już na etapie projektowania

Zakres temperatur: -70 °C – 300°C
Objętość operacyjna: 100 mL – 22 L

test

Optimax HFCal™

Wykryj nieskalowalne warunki

Zakres temperatur: -40 °C – 180 °C
Objętość operacyjna: 150 mL – 1 000 mL

test

EasyMax 402 HFCal™

Kalorymetria w badaniach przesiewowych bezpieczeństwa

Zakres temperatur: -40 °C – 180 °C
Objętość operacyjna: 80 mL – 400 mL

test

EasyMax 102 HFCal™

Kalorymetria w badaniach przesiewowych bezpieczeństwa

Zakres temperatur: -40 °C – 180 °C
Objętość operacyjna: 40 mL – 100 mL

test

EasyMax 102 LT HFCal™

Opracowany do niskich temperatur

Zakres temperatur: -90 °C – 80 °C
Objętość operacyjna: 40 mL – 100 mL

Co to jest kalorymetria reakcyjna?

Kalorymetria reakcyjna mierzy ciepło uwalniane w wyniku reakcji chemicznej lub procesu fizycznego i dostarcza podstaw termochemii i kinetyki reakcji.

Uzyskane informacje są niezbędne do opisania wydzielania ciepła w reakcji chemicznej w czasie i bezpiecznego przeniesienia jej z laboratorium do zakładu.

Kalorymetria reakcyjna wykrywa nieoczekiwane zachowania i sprawia, że wszelkie problemy ze skalowalnością stają się widoczne i policzalne. Pomaga również zidentyfikować kwestie związane z przenoszeniem ciepła i masy lub mieszaniem, a także pozwala na określenie prawidłowej temperatury, profilu mieszania lub dozowania danej reakcji lub procesu. Uzyskane informacje są następnie wykorzystywane do oceny ryzyka, skalowalności i krytyczności procesu.

Dane z kalorymetrii reakcyjnej są wykorzystywane do charakteryzowania, optymalizacji i zrozumienia parametrów procesu w kontrolowanym, dokładnym i powtarzalnym środowisku, umożliwiając bezpieczne skalowanie i transfer do produkcji.

Co to jest kalorymetria przepływu ciepła?

Co to jest kalorymetria przepływu ciepła

Co to jest kalorymetria przepływu ciepła

Kalorymetria przepływu ciepła jest najprostszą i najbardziej niezawodną metodą określania ciepła uwalnianego w wyniku reakcji chemicznej lub procesu fizycznego. Jest ona obsługiwana przez wszystkie stacje robocze kalorymetrii reakcyjnej METTLER TOLEDO. Kalorymetria przepływu ciepła jest bardzo czuła i ma zastosowanie w większości warunków, a także zapewnia doskonałą powtarzalność.

Zasada kalorymetrii przepływu ciepła opiera się na pomiarze różnicy temperatur na ścianie reaktora, która jest następnie przekształcana w przepływ ciepła poprzez pomiar jego współczynnika przenikania ciepła.

Współczynnik przenikania ciepła zależy od rodzaju chemii, warunków reakcji oraz materiału reaktora i jest określany za pomocą referencyjnej grzałki elektrycznej.

Aby uzyskać prawdziwe i dokładne dane, każda stacja robocza i reaktor są wyposażone w model analizy termicznej (Ta), który koryguje przepływ ciepła przez ściany reaktora, biorąc pod uwagę przewodność cieplną i grubość ściany reaktora, opór cieplny warstwy masy reakcyjnej oraz opór cieplny filmu olejowego.

Metoda kalorymetrii przepływu ciepła ma zastosowanie zarówno w małej, jak i dużej skali i stanowi podstawę wszystkich projektów rozwoju procesów chemicznych, zwiększania skali procesów i badań bezpieczeństwa procesów chemicznych.

Jaka jest wartość kalorymetrii reakcyjnej?

wykres kalorymetrii reakcyjnej

Kalorymetry reakcyjne pozwalają na wydajny i bezpieczny rozwój procesów na dużą skalę.

Gdy reakcja jest skalowana z laboratorium do zakładu, problemy ze skalowalnością mogą nagle pojawić się z różnych powodów. W najgorszym przypadku niezidentyfikowane ryzyko reakcji może doprowadzić do niekontrolowanej reakcji, po której nastąpi eksplozja. Przyczyny incydentów termicznych są często przypisywane:

  • Brak zrozumienia chemii lub termochemii procesu
  • Niemożność usunięcia ciepła
  • Złe lub słabo poznane zachowanie mieszania
  • Czynnik ludzki

Incydentów można uniknąć, określając odpowiednie dane w skali laboratoryjnej. Prace laboratoryjne są wykonywane w warunkach zbliżonych do procesu przy użyciu kalorymetrów reakcyjnych, dzięki czemu wyniki można bezpośrednio zastosować w operacjach na większą skalę.

Kalorymetria reakcyjna zapewnia wysoki poziom zrozumienia procesu, dzięki czemu niezbędne procedury mogą być wykonywane rutynowo, solidnie i zgodnie z wymaganymi standardami jakości.

Jak uzyskać dokładne i precyzyjne dane kalorymetryczne w każdych warunkach?

Dokładne i precyzyjne dane dotyczące przepływu ciepła są niezbędne do przejścia z laboratorium do zakładu. Wysokowydajny system ogrzewania i chłodzenia w połączeniu z czułym systemem pomiaru i kontroli temperatury jest warunkiem wstępnym uzyskania dokładnych i precyzyjnych informacji o cieple w procesie chemicznym. Obejmuje to szczegółowe informacje na temat ciepła reakcji, całkowitego bilansu przepływu ciepła, masy i wymiany ciepła oraz ciepła właściwego masy reakcyjnej.

Całkowity bilans przepływu ciepła samego procesu chemicznego obejmuje różnorodne efekty termiczne, takie jak akumulacja ciepła, wymiana ciepła spowodowana dodatkami reagentów lub rozpuszczalników, ciepło spowodowane zmianą lepkości, straty ciepła itp.

W przypadku reakcji, które przebiegają w zmiennych warunkach temperaturowych, akumulacja ciepła staje się ważnym czynnikiem w obliczaniu ciepła reakcji (ciepła uwalnianego w funkcji czasu). W tym przypadku niezbędna jest korekta z izotermicznej na nieizotermiczną kontrolę temperatury, a model analizy termicznej (Ta) odgrywa niezwykle ważną rolę.

Kalorymetry reakcyjne METTLER TOLEDO i pakiet oprogramowania iControl wykorzystują zaawansowane algorytmy obliczeniowe. Uwzględniają one dynamiczne zachowanie ściany reaktora, pojemność cieplną zbiornika i wkłady reaktora, dostarczając dane kalorymetryczne o maksymalnej dokładności i precyzji.

Co to jest ciepło reakcji?

Ciepło reakcji lub entalpia reakcji to energia, która jest uwalniana lub pochłaniana podczas reakcji chemicznej. Kiedy reagenty są przekształcane w produkty, opisuje, jak zmienia się zawartość energii. Chociaż istnieją reakcje endotermiczne (pochłaniające ciepło) i egzotermiczne (wydzielające ciepło), większość reakcji przeprowadzanych w sektorze chemicznym i farmaceutycznym ma charakter egzotermiczny. Ciepło reakcji jest jedną z cech termodynamicznych, która jest wykorzystywana między innymi w badaniach chemicznych, skalowaniu i bezpieczeństwie procesów od skali laboratoryjnej do produkcji.

Dowiedz się więcej o cieple reakcji i entalpii reakcji.

Czy mogę podłączyć mój kalorymetr reakcyjny do akcesoriów innych firm?

Tak! Akcesorium Easy Control Box (ECB) (do nabycia osobno) rozszerza możliwości automatycznego sterowania kalorymetrem reakcyjnym i przechwytywania danych z urządzeń innych firm, w tym czujników, rozwiązań dozujących i do pobierania próbek.

ECB zapewnia możliwość sterowania dozowaniem i łatwo łączy dostępne na rynku pompy i wagi w celu zautomatyzowanego, wstępnie zaprogramowanego dozowania grawimetrycznego lub objętościowego. Akcesorium posiada funkcję pomiaru plug-and-play z czujnikami w technologii SmartConnect. Elementy sterujące są automatycznie rozpoznawane, dzięki czemu konfiguracja systemu reaktora jest prostym zadaniem. 

Dowiedz się więcej o Easy Control Box (ECB).

Przewodnik o kalorymetrii reakcyjnej

Przewodnik o kalorymetrii reakcyjnej

Informacje cieplne mają kluczowe znaczenie podczas przenoszenia reakcji chemicznych ze skali laborat...

Guide to Chemical Process Safety

Guide to Chemical Process Safety

Guide to Process Safety discusses challenges to consider when designing a safe process including the...

Kultura bezpieczeństwa

Utrzymanie kultury bezpieczeństwa

Zapoznaj się z opracowaniem technicznym „Utrzymanie kultury bezpieczeństwa”, które przedstawia wykor...

Kinetyczna i termodynamiczna kontrola reakcji

Uzyskaj bezpieczniejsze i bardziej niezawodne procesy w wysoce reaktywnych procesach chemicznych

Ten zbiór badań podsumowuje najnowsze artykuły z globalnej literatury chemicznej które pokazują w ja...

Investigating a Serious Runaway Reaction Incident using Reaction Calorimetry

Investigating a Serious Runaway Reaction Incident using Reaction Calorimetry

A serious runaway reaction incident occurred in a pilot plant reactor leading to over-pressurization...

Estimate Stoessel Classification for Reaction Hazards

Estimate Stoessel Classification for Reaction Hazards

On-demand webinar sharing methodology to effectively estimate the Stoessel criticality class of any...