Simulazione termica con mappatura a colori che evidenzia la formazione di punti caldi interni in una reazione chimica, essenziale per prevedere le condizioni di pericolo.

03.03.2026 by Aileen Sammler

Scale-up e sicurezza: Come NETZSCH Termica Neo prevede cosa potrebbe andare storto

Questo articolo del blog è il secondo della nostra serie in cinque parti "La nuova dimensione dell'analisi termica con NETZSCH Termica Neo: software per la simulazione termica delle reazioni chimiche su scala industriale".

Rimanete sintonizzati e leggete i seguenti argomenti nelle prossime settimane: Dal modello cinetico alle applicazioni reali; Scale-up e sicurezza; Polimerizzazione dei polimeri; CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.Cristallizzazione termoplastica (PA12); SinterizzazioneLa sinterizzazione è un processo di produzione per la formazione di un corpo meccanicamente resistente a partire da una polvere ceramica o metallica. Sinterizzazione della ceramica

Logo Termica Neo per il software di simulazione termica nell'industria chimica, che pone l'accento sull'analisi avanzata e sulla sicurezza.

Situazione iniziale: Il lotto sembrava perfetto sulla carta, finché la temperatura non ha iniziato a salire.

Ogni curva DSC è risultata entro limiti accettabili. Ogni test su scala small era stabile. Poi, in un fusto da 50 kg, il calore si è sviluppato più rapidamente di quanto previsto dai soli dati DSC.

Con NETZSCH Termica Neonon sarete mai sorpresi da un momento simile. Rivela come il calore viaggia, si concentra e trasforma una formulazione ordinaria in una potenziale Fuga termicaUna fuga termica è la situazione in cui un reattore chimico è fuori controllo rispetto alla produzione di temperatura e/o pressione causata dalla reazione chimica stessa. La simulazione di una fuga termica viene solitamente effettuata utilizzando un dispositivo calorimetrico secondo la calorimetria accelerata (ARC).fuga termica prima che inizi la prima prova su scala large.

simulazione 3D che visualizza i campi di temperatura con punti caldi e zone di conversione, evidenziando l'analisi termica dei materiali.
Figura: SADT (Self Accelerating Decomposition Temperature) per AIBN (Azobisisobu¬tyronitrile) vista in simulazione: cilindro mappato a colori che mostra la formazione di punti caldi interni.

Dall'intuizione alla prevenzione: una continuazione del blog 1

Nel nostro precedente articolo abbiamo esplorato come Termica Neo dia vita alla cinetica in uno spazio 3D. Ora, questa stessa intelligenza spaziale diventa uno strumento di sicurezza, consentendo agli ingegneri di prevedere il rischio termico con precisione scientifica anziché affidarsi a regole empiriche.

Leggete l'articolo precedente del blog:

Grafico che illustra le previsioni di temperatura nel tempo per reazioni adiabatiche in una sfera, con curve di concentrazione multiple.
Figura: Simulazione comparativa tra liquido e solido: il riscaldamento del centro è molto più rapido nel blocco solido.

Perché i fattori di sicurezza tradizionali non colgono il pericolo reale

Un tempo il fattore Φ sembrava sufficiente: un semplice rapporto per correggere l'Inerzia termicaL'inerzia termica è equivalente al fattore PHI. Entrambi descrivono il rapporto tra la massa e la capacità termica specifica di un campione o di una miscela di campioni rispetto a quella del recipiente o del contenitore del campione.inerzia termica. Tuttavia, i materiali reali raramente si comportano in modo ideale:

  • I liquidi distribuiscono il calore per convezione.
  • I solidi e i sistemi viscosi si affidano a una lenta conduzione del calore.
  • Ifronti di reazione si muovono in modo non uniforme, innescando esotermie secondarie.

Il risultato? Le condizioni di sicurezza possono variare notevolmente a parità di fattore Φ.

Prevedere il SADT con Termica Neo

NETZSCH Termica Neo collega i dati cinetici del softwareNETZSCH Kinetics Neo con la geometria e le condizioni al contorno reali. Calcola automaticamente latemperatura di Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione auto-accelerata (SADT), mostrando esattamente dove e quando la temperatura supererà i limiti di sicurezza.

Gli utenti possono:

Caso di studio per lo stesso fattore Φ: Quando le dimensioni cambiano tutto

In un campione di 7 cm, il calore prodotto si dissipa facilmente, mentre a 56 cm si accumula pericolosamente. Termica Neo mostra come la temperatura del nucleo nei campioni più grandi aumenti più rapidamente, innescando la Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione secondaria. La temperatura iniziale e il fattore Φ rimangono costanti, ma non il rischio.

Grafici che mostrano le previsioni della temperatura simulata nel tempo per varie concentrazioni di campione, evidenziando le intuizioni sul comportamento termico.
Figura: Simulazioni adiabatiche di una reazione esotermica per campioni con diametri di 7 / 14 / 56 cm con mappe di temperatura massima.

Controllo della realtà - Convalida di ARC®

Le simulazioni sono preziose solo quando rispecchiano la realtà. NETZSCH ha convalidato i risultati di Termica Neo utilizzando il calorimetro a velocità accelerataARC 305 con DTBP (perossido di diottile) in toluene. L'accordo tra le curve simulate e quelle sperimentali dimostra che Termica Neo cattura sia le temperature di inizio che quelle di picco con una precisione sorprendente.

Grafico che mostra la temperatura nel tempo per l'analisi termica, con un campione sferico nero e i punti chiave dei dati evidenziati in rosso.
Figura: Conferma della simulazione mediante una misura DTBP ARC®.

Dalle congetture alla previsione

Con il software NETZSCH Termica Neo, i team di processo e di sicurezza possono:

  • Quantificare il SADT e i limiti di dimensione critici prima di effettuare lo scale-up.
  • Simulare in modo sicuro gli eventi adiabatici del caso peggiore su uno schermo.
  • Identify individuare i punti caldi che potrebbero sfuggire ai sensori
  • Sostituire i margini di sicurezza empirici con la fiducia predittiva.


Invece di reagire agli eventi di fuga di calore, ora è possibile prevenirli.

Informazioni su questa serie di blog

Questo post continua la serie NETZSCH: "La nuova dimensione dell'analisi termica con Termica Neo"

Simulare prima di scalare. Vedere il processo prima che avvenga. Esplora NETZSCH Termica Neo.

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Link utili:

Ottenete la vostra versione demo gratuita:Richiedi la versione demo di Temica Form - NETZSCH Termica Neo

Scaricate la nuova brochure per saperne di più:Opuscolo Termica Neo

Contatto diretto:Richiesta di funzionalità - NETZSCH Kinetics Neo

Per saperne di più:Termica Neo - NETZSCH Termica Neo

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