Farvemappet termisk simulering, der fremhæver dannelsen af interne hotspots i en kemisk reaktion, hvilket er vigtigt for at kunne forudsige farlige forhold.

03.03.2026 by Aileen Sammler

Opskalering og sikkerhed: Sådan forudsiger NETZSCH Termica Neo, hvad der kan gå galt

Denne blogartikel er den anden i vores femdelte serie "Den nye dimension af termisk analyse med NETZSCH Termica Neo: Software til termisk simulering af kemiske reaktioner i industriel skala."

Følg med og læs om følgende emner i løbet af de næste par uger: Fra den kinetiske model til anvendelser i den virkelige verden; opskalering og sikkerhed; polymerhærdning; termoplastisk KrystalliseringKrystallisering er den fysiske hærdningsproces under dannelse og vækst af krystaller. Under denne proces frigives krystallisationsvarme.krystallisering (PA12); keramisk SintringSintring er en produktionsproces, hvor man danner et mekanisk stærkt legeme ud af et keramisk eller metallisk pulver. sintring

Termica Neo er et logo for software til termisk simulering i den kemiske industri med fokus på avanceret analyse og sikkerhed.

Den oprindelige situation: Batchen så perfekt ud på papiret, indtil temperaturen begyndte at stige.

Alle DSC-kurver lå inden for acceptable grænser. Hver test i small-skalaen var stabil. Men i en 50 kg tung tromle udviklede varmen sig hurtigere end forventet ud fra DSC-data alene.

Med NETZSCH Termica Neovil du aldrig blive overrasket over sådan et øjeblik. Den afslører, hvordan varmen bevæger sig, koncentreres og forvandler en almindelig formulering til et potentielt termisk runaway, før den første large-skalaforsøg begynder.

3D-simulering, der viser temperaturfelter med hotspots og konverteringszoner, og som fremhæver termisk analyse af materialer.
Figur: SADT (Self Accelerating Decomposition Temperature) for AIBN (Azobisobutyronitril) simuleringsvisning: farvekortlagt cylinder, der viser intern hotspot-dannelse.

Fra indsigt til forebyggelse - en fortsættelse af blog 1

I vores forrige artikel udforskede vi, hvordan Termica Neo bringer kinetik til live i et 3D-rum. Nu bliver den samme rumlige intelligens til et sikkerhedsinstrument, der giver ingeniører mulighed for at forudsige termisk risiko med videnskabelig præcision i stedet for at stole på tommelfingerregler.

Læs den forrige blogartikel:

Grafen illustrerer temperaturforudsigelser over tid for adiabatiske reaktioner i en kugle og viser flere koncentrationskurver.
Figur: Sammenlignende simulering af væske vs. fast stof: centeropvarmning meget hurtigere i den faste blok.

Hvorfor traditionelle sikkerhedsfaktorer overser den virkelige fare

Engang syntes Φ-faktoren at være nok; et simpelt forhold til at korrigere for Termisk inertiDen termiske inerti svarer til PHI-faktoren. Begge beskriver forholdet mellem masse og specifik varmekapacitet for en prøve eller prøveblanding sammenlignet med beholderens eller prøvebeholderens.termisk inerti. Men virkelige materialer opfører sig sjældent ideelt:

  • Væsker fordeler varmen ved konvektion.
  • Faste stoffer og viskøse systemer er afhængige af langsom varmeledning.
  • Reaktionsfronter bevæger sig ujævnt og udløser sekundære eksotermer.

Hvad er resultatet? Sikkerhedsforholdene kan variere meget for den samme Φ-faktor.

Forudsigelse af SADT med Termica Neo

NETZSCH Termica Neo forbinder dine kinetiske data fra NETZSCH Kinetics Neo software med ægte geometri og randbetingelser. Den beregner automatisk den selvaccelererende nedbrydningstemperatur (SADT) og viser nøjagtigt, hvor og hvornår temperaturen vil overskride de sikre grænser.

Brugerne kan:

  • Skifte mellem adiabatiske og ikke-adiabatiske scenarier.
  • Teste forskellige beholdermaterialer, diametre og omgivende medier.
  • Visualisere temperatur- og konverteringsfelter i 2D og 3D.

Casestudie for den samme Φ-faktor: Når størrelsen ændrer alt

I en prøve på 7 cm forsvinder den producerede varme let, mens den ved 56 cm ophobes på en farlig måde. Termica Neo viser, hvordan kernetemperaturen i større prøver stiger hurtigere og antænder sekundær NedbrydningsreaktionEn nedbrydningsreaktion er en termisk induceret reaktion af en kemisk forbindelse, der danner faste og/eller gasformige produkter. nedbrydning. Udgangstemperaturen og Φ-faktoren forbliver konstant, men det gør risikoen ikke.

Grafer, der viser simulerede temperaturforudsigelser over tid for forskellige prøvekoncentrationer og fremhæver indsigt i termisk adfærd.
Figur: Adiabatiske simuleringer af en EksotermEn prøveovergang eller en reaktion er eksoterm, hvis der udvikles varme.eksoterm reaktion for prøver med en diameter på 7/14/56 cm med kort over maksimumtemperaturer.

Virkelighedstjek - Accelererende hastighedskalorimetri (ARC)Metoden beskriver isotermiske og adiabatiske testprocedurer, der anvendes til at påvise termisk eksoterme nedbrydningsreaktioner.ARC® Validering

Simuleringer er kun værdifulde, når de afspejler virkeligheden. NETZSCH validerede Termica Neo-resultaterne ved hjælp af Accelererende hastighedskalorimetri (ARC)Metoden beskriver isotermiske og adiabatiske testprocedurer, der anvendes til at påvise termisk eksoterme nedbrydningsreaktioner.ARC® 305 Accelerating Rate Calorimeter med DTBP (di-tert-butylperoxid) i toluen. Overensstemmelsen mellem de simulerede og eksperimentelle kurver viser, at Termica Neo fanger både begyndelses- og spidstemperaturer med slående nøjagtighed.

Fra gætværk til fremsyn

Med NETZSCH Termica Neo-softwaren kan proces- og sikkerhedsteams

  • Kvantificere SADT og kritiske størrelsesgrænser før opskalering.
  • Simulere worst-case adiabatiske hændelser sikkert på en skærm.
  • Identify identificere hotspot-placeringer, som sensorer måske overser.
  • Erstatte empiriske sikkerhedsmarginer med forudsigelig tillid.


I stedet for at reagere på heat-runaway-begivenheder kan du nu forhindre dem.

Om denne blogserie

Dette indlæg er en fortsættelse af NETZSCH serien: "Den nye dimension af termisk analyse med Termica Neo."

Simuler, før du skalerer. Se din proces, før den sker. Udforsk NETZSCH Termica Neo.

--------------------------

Nyttige links:

Få din gratis demoversion:Anmod om demoversion af Temica Form - NETZSCH Termica Neo

Download den nye brochure for at få mere at vide:Termica Neo Brochure

Direkte kontakt:Anmodning om funktion - NETZSCH Kinetics Neo

Lær endnu mere:Termica Neo - NETZSCH Termica Neo

Disse webinarer kunne være af interesse for dig:

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Please accept Marketing Cookies to see that Video.

Disse blogartikler kan også være af interesse

Del denne artikel:

AI Overview
An error occurred. Please try again.