Simulação térmica com mapa de cores que destaca a formação de pontos quentes internos em uma reação química, essencial para a previsão de condições perigosas.

03.03.2026 by Aileen Sammler

Aumento de escala e segurança: Como a NETZSCH Termica Neo prevê o que pode dar errado

Este artigo do blog é o segundo de nossa série de cinco partes "A Nova Dimensão da Análise Térmica com NETZSCH Termica Neo: Software para a Simulação Térmica de Reações Químicas em Escala Industrial."

Fique atento e leia sobre os seguintes tópicos nas próximas semanas: Do Modelo Cinético às Aplicações no Mundo Real; Aumento de Escala e Segurança; Cura de Polímeros; CristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado.Cristalização Termoplástica (PA12); SinterizaçãoA sinterização é um processo de produção para formar um corpo mecanicamente forte a partir de um pó cerâmico ou metálico. Sinterização de Cerâmica

Logotipo da Termica Neo para software de simulação térmica no setor químico, com ênfase em análise avançada e segurança.

Situação inicial: O lote parecia perfeito no papel até que a temperatura começou a subir.

Todas as curvas DSC estavam dentro dos limites aceitáveis. Todos os testes em escala small foram estáveis. Então, em um tambor de 50 kg, o calor aumentou mais rapidamente do que o esperado apenas com base nos dados de DSC.

Com o NETZSCH Termica Neovocê nunca se surpreenderá com um momento como esse. Ele revela como o calor se desloca, se concentra e transforma uma formulação comum em um possível descontrole térmico antes do início do primeiro teste em large escala.

simulação em 3D que exibe campos de temperatura com pontos de acesso e zonas de conversão, destacando a análise térmica de materiais.
Figura: Visualização da simulação de SADT (temperatura de Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição autoacelerada) para AIBN (azobisisobu¬tyronitrile): cilindro mapeado por cores mostrando a formação de pontos quentes internos.

Do insight à prevenção - Continuação do Blog 1

Em nosso artigo anterior, exploramos como o Termica Neo dá vida à cinética em um espaço 3D. Agora, essa mesma inteligência espacial se torna um instrumento de segurança, permitindo que os engenheiros prevejam o risco térmico com precisão científica, em vez de se basearem em regras práticas.

Gráfico que ilustra as previsões de temperatura ao longo do tempo para reações adiabáticas em uma esfera, mostrando várias curvas de concentração.
Figura: Simulação comparativa de líquido vs. sólido: aquecimento central muito mais rápido no bloco sólido.

Por que os fatores de segurança tradicionais não detectam o perigo real

O fator Φ parecia suficiente; uma simples proporção para corrigir a Inércia térmicaA inércia térmica é equivalente ao fator PHI. Ambos descrevem a relação entre a massa e a capacidade de calor específica de uma amostra ou mistura de amostras em comparação com a do recipiente ou contêiner de amostras.inércia térmica. Entretanto, os materiais reais raramente se comportam de maneira ideal:

  • Os líquidos distribuem o calor por convecção.
  • Os sólidos e os sistemas viscosos dependem da condução lenta do calor.
  • As frentes de reação se movem de forma desigual, desencadeando exotermas secundárias.

O resultado? As condições de segurança podem ser muito diferentes para o mesmo fator Φ.

Previsão de SADT com o Termica Neo

NETZSCH O Termica Neo conecta seus dados cinéticos do softwareNETZSCH Kinetics Neo com geometria real e condições de contorno. Ele calcula automaticamente aTemperatura de Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. Decomposição Auto-Acelerada (SADT), mostrando exatamente onde e quando a temperatura excederá os limites de segurança.

Os usuários podem:

  • Alternar entre cenários adiabáticos e não adiabáticos.
  • Testar diferentes materiais de contêineres, diâmetros e meios circundantes.
  • Visualizar os campos de temperatura e conversão em 2D e 3D.

Estudo de caso para o mesmo fator Φ: Quando o tamanho muda tudo

Em uma amostra de 7 cm, o calor produzido se dissipa facilmente, enquanto que a 56 cm, ele se acumula perigosamente. A Termica Neo mostra como a temperatura do núcleo em amostras maiores aumenta mais rapidamente, provocando a Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição secundária. A temperatura inicial e o fator Φ permanecem constantes, mas o risco não.

Gráficos que exibem as previsões de temperatura simuladas ao longo do tempo para várias concentrações de amostras, destacando as percepções do comportamento térmico.
Figura: Simulações adiabáticas de uma reação exotérmica para amostras com diâmetros de 7 / 14 / 56 cm com mapas de temperatura máxima.

Verificação da realidade - Calorimetria de taxa acelerada (ARC)O método que descreve os procedimentos de teste isotérmico e adiabático usados para detectar reações de decomposição termicamente exotérmicas.ARC® Validação

As simulações só têm valor quando refletem a realidade. O site NETZSCH validou os resultados do Termica Neo usando o Calorímetro de Taxa de AceleraçãoARC 305 com DTBP (peróxido de di-terc-butila) em tolueno. A concordância entre as curvas simuladas e experimentais comprova que o Termica Neo captura as temperaturas de início e de pico com uma precisão impressionante.

Do trabalho de adivinhação à previsão

Com o software NETZSCH Termica Neo, as equipes de processo e segurança podem:

  • Quantificar o SADT e os limites críticos de tamanho antes do aumento de escala.
  • Simular com segurança os piores casos de eventos adiabáticos em uma tela.
  • Identify identificar locais de pontos críticos que os sensores podem não detectar.
  • Substituir as margens de segurança empíricas por confiança preditiva.


Em vez de reagir a eventos de fuga de calor, agora você pode evitá-los.

Sobre esta série de blogs

Esta postagem dá continuidade à série NETZSCH: "A nova dimensão da análise térmica com o Termica Neo"

Simule antes de dimensionar. Veja seu processo antes que ele aconteça. Explore NETZSCH Termica Neo.

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