Termica Neo ile tanışın: Endüstriyel Ortamlarda Termal Simülasyon için Yeni NETZSCH Yazılımı

Kimya endüstrisinde sıcaklığa bağlı proseslerin simülasyonu için, reaksiyona giren ortamdaki sıcaklık gradyanları önemli olabilir ve dikkate alınmalıdır. Kürleme veya KristalleşmeKristalleşme, kristallerin oluşumu ve büyümesi sırasında sertleşmenin fiziksel sürecidir. Bu işlem sırasında kristalleşme ısısı açığa çıkar.kristalleşme gibi proseslerde, sıcaklık gradyanı ürün kalitesi üzerinde bir etkiye sahiptir ve yüksekEkzotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon ısı üretiyorsa ekzotermiktir. ekzotermal malzeme için kaçak reaksiyonların güvenlik koşulları üzerinde bir etkiye sahiptir.

ICTAC*[1] tarafından önerilen tüm kinetik yöntemleri kullanan, NETZSCH yazılımıKinetics Neo ile tamamen uyumlu olan ve hem modelsiz hem de model tabanlı yaklaşımların yanı sıra bağımsız, rakip veya ardışık adımlara sahip karmaşık reaksiyonlar için çalışan yeni NETZSCH TermicaNeo yazılımımızı sunmaktan gurur duyuyoruz.

^{*ICTAC: IuLUSLARARASI Culusal veya bölgesel federasyon Thermal Aanaliz ve CiCTAC'ın amacı, uluslararası kongrelerin düzenlenmesi ve bilimsel komitelerinin çalışmaları yoluyla termal analiz ve kalorimetri alanlarında uluslararası anlayış ve işbirliğini teşvik etmektir. (Ayrıca bkz. ictac.org)}

^{[1] Vyazovkin S ve diğerleri, ICTAC Kinetik Komitesi çok adımlı kinetiklerin analizi için öneriler, Thermochimica Acta, V.689, 2020, 178597}

Kaçak Eylemleri ve Patlamaları Önlemek için Yüksek Ölçekli Endüstriyel Süreçlerin Simülasyonu

Small diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) veya Termogravimetrik Analiz (TGA ) veya Hızlandırıcı Hız Kalorimetrisi (ARC^® ) gibi diğer termal analitik yöntemlerle ölçülen sadece birkaç miligram ağırlığındaki numunelerde önemli bir sıcaklık gradyanı yoktur ve bu nedenle kinetik analiz için uygundur. Kinetik yazılım, numunelerin sıcaklık gradyanına sahip olmadığı iki sınırlayıcı durum için kimyasal reaksiyonların hızını simüle edebilir. İlk durumda, numune malzemesi kontrollü bir çevre içinde hem sonsuz termal iletkenliğe hem de çevreye sonsuz ısı transferine sahiptir. İkinci sınırlayıcı durum ise herhangi bir ısı kaybı olmaksızın saf AdyabatikAdyabatik, çevre ile herhangi bir ısı alışverişi olmayan bir sistemi veya ölçüm modunu tanımlar. Bu mod, hızlandırma oranı kalorimetrisi yöntemine göre bir kalorimetre cihazı kullanılarak gerçekleştirilebilir (ARC). Böyle bir cihazın temel amacı, senaryoları ve termal kaçak reaksiyonları incelemektir. Adyabatik modun kısa bir tanımı "ısı girişi yok - ısı çıkışı yok" şeklindedir.adyabatik ısıtmadır.

Bununla birlikte, kimya endüstrisinde ve yüksek enerjili malzemelerin depolanması ve taşınmasında, ısı taşınımı ve ısı kaybı bu iki sınırlayıcı durum arasındadır; ve güvenli koşullar veya istenen ürün kalitesini elde etmek için, reaksiyona giren hacimde sabit olmayan sıcaklık için simülasyon yapmamız gerekir.

Böyle bir simülasyonun endüstrideki ana uygulamaları ürün kalitesi ve güvenliğidir.

Polimer veya seramik endüstrisinde, daha yüksek sıcaklığa sahip alanlar daha yüksek bir reaksiyon hızına sahiptir, bu da farklı koordinat noktalarında malzemenin farklı fiziksel özelliklerine yol açar. Bu durum SinterlemeSinterleme, seramik veya metalik bir tozdan mekanik olarak güçlü bir gövde oluşturmak için kullanılan bir üretim sürecidir. sinterleme veyaKürleşme (Çapraz Bağlanma Reaksiyonları)Kelimenin tam anlamıyla tercüme edildiğinde, "çapraz bağlama" terimi "çapraz ağ oluşturma" anlamına gelir. Kimyasal bağlamda, moleküllerin kovalent bağlar oluşturarak ve üç boyutlu ağlar oluşturarak birbirine bağlandığı reaksiyonlar için kullanılır. kürleme sırasında büzülme olarak ortaya çıkar ve mekanik StresStres, iyi tanımlanmış bir kesite sahip bir numune üzerine uygulanan kuvvet seviyesi olarak tanımlanır. (Stres = kuvvet/alan). Dairesel veya dikdörtgen kesitli numuneler sıkıştırılabilir veya gerilebilir. Kauçuk gibi elastik malzemeler orijinal uzunluklarının 5 ila 10 katına kadar gerilebilir.stres yaratarak ürün kalitesini etkiler.

Kimya endüstrisinde yüksek enerjili malzemelerin depolanması veya taşınmasına ilişkin tahminlerde, reaksiyona giren ortamdaki sıcaklık gradyanları da önemlidir ve dikkate alınmalıdır. YüksekEkzotermikBir örnek geçişi veya bir reaksiyon ısı üretiyorsa ekzotermiktir. ekzotermal reaksiyonlar için, daha yüksek sıcaklığa ve daha hızlı reaksiyonlara sahip alanlar daha yoğun ısı üretimine ve kendi kendine ısınmaya sahiptir. Daha sonra bu tür yerel alanlar kaçak veya termal patlamanın başlangıcı için hotspots haline gelir. Daha düşük termal etkiye sahip reaksiyonlar için, daha yüksek sıcaklığa sahip alanlar daha yüksek reaksiyon hızına ve dönüşüm derecesine sahiptir. Farklı koordinat noktalarındaki malzemelerin ısı kapasitesi, ısı iletkenliği veya reaktan konsantrasyonları olarak ortaya çıkan farklı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin nedeni budur.

Termica Neo ile Karmaşık Kimyasal Süreçlerin Simülasyonu

Mevcut birçok FEM(Sonlu Elemanlar Yöntemi) yazılım çözümü ısı transferini hesaplayabilir, ancak termal etkilerin mevcut olduğu karmaşık çok adımlı kimyasal reaksiyonlar açısından sınırlıdır. Genellikle bu tür sistemler, tek bir kinetik denkleme sahip modelsiz kinetikler için veya tüm kinetik parametrelerin bilindiği 1-2 adımlı modeller için çalışır.

Termal simülasyon için yeni Termica Neo yazılımı, doğrudan Kinetics Neo projesinden kimyasal parametreler ve denklemler şeklinde girdi verilerinden oluşur. NETZSCH Kinetics Neo Yazılımı ile tamamen uyumludur ve hem modelsiz hem de model tabanlı yaklaşımları kullanabilir. Model tabanlı yaklaşım için, bağımsız, rakip veya ardışık olanlar da dahil olmak üzere, bireysel reaksiyon adımlarının sayısı veya aralarındaki bağlantılar üzerinde herhangi bir sınırlama yoktur.

Termica Neo simülasyon yazılımı, Kinetics Neo'daki tüm kinetik parametreleri kabul eder. Ayrıca YoğunlukKütle yoğunluğu, kütle ve hacim arasındaki oran olarak tanımlanır. yoğunluk, Termal İletkenlikTermal iletkenlik (W/(m-K) birimiyle λ), sıcaklık gradyanının bir sonucu olarak enerjinin - ısı şeklinde - kütleli bir cisim boyunca taşınmasını tanımlar (bkz. Şekil 1). Termodinamiğin ikinci yasasına göre, ısı her zaman düşük sıcaklık yönünde akar.termal iletkenlik ve reaksiyona giren malzemelerin ve ürünlerin ısı kapasitesi gibi sıcaklığa bağlı fiziksel parametreleri library adresinden kullanır. Ek girdi parametreleri, reaktör geometrisinin her bir yüzeyi için kalınlığı ve malzemesi farklı olabilen kapları ve ayrıca üstte hava, yanda su ve altta toprak gibi farklı çevreleyen ortamları içerir. Çevreleyen sıcaklık profilleri de farklı geometri yüzeyleri için farklı olabilir.

Termica Neo ile Yapabilecekleriniz

• Malzemelerinizin kap içindeki her bir noktadaki davranışını simüle edin
• Kap içindeki reaktantın maksimum sıcaklığının veya maksimum dönüşüm oranının nerede ve ne zaman olduğunu bulun
• Belirli bir zaman ve reaktantın kap içindeki konumu için sıcaklık, dönüşüm ve konsantrasyonları belirleyin
• Kürlenme, Ayrışma reaksiyonuBir ayrışma reaksiyonu, katı ve/veya gaz ürünler oluşturan kimyasal bir bileşiğin termal olarak indüklenen bir reaksiyonudur. ayrışma ve KristalleşmeKristalleşme, kristallerin oluşumu ve büyümesi sırasında sertleşmenin fiziksel sürecidir. Bu işlem sırasında kristalleşme ısısı açığa çıkar.kristalleşme derecenizi tahmin edin
• Üretim ve depolama için termal güvenlik koşullarının belirlenmesi

Bir Bakışta Özellikler:

• Hızlı ve kullanımı kolay: Kinetics Neo yazılımına benzer kullanıcı arayüzü
• Kinetik modeller doğrudan Kinetics Neo projesinden alınmıştır (hem model tabanlı hem de model içermeyen herhangi bir yöntem için sonuçlar).
• Hacimdeki her noktada aşağıdaki özelliklerin zamanın bir fonksiyonu olarak hesaplanması:
  • sıcaklık,
  • dönüşüm,
  • dönüşüm oranı,
  • konsantrasyonlar,
  • kürlenme veyaÇapraz geçiş noktasıFrekans taraması veya zaman/sıcaklık taraması gibi reolojik testlerde, çaprazlama noktası numunenin "geçiş" noktasını belirtmek için uygun bir referans noktasıdır. çapraz bağlanma reaksiyonları için cam geçiş sıcaklığı
• Kendiliğinden Hızlanan Bozunma Sıcaklığının (SADT) çeşitli malzemeler, kaplar ve ortamlar altında hesaplanması.
• AdyabatikAdyabatik, çevre ile herhangi bir ısı alışverişi olmayan bir sistemi veya ölçüm modunu tanımlar. Bu mod, hızlandırma oranı kalorimetrisi yöntemine göre bir kalorimetre cihazı kullanılarak gerçekleştirilebilir (ARC). Böyle bir cihazın temel amacı, senaryoları ve termal kaçak reaksiyonları incelemektir. Adyabatik modun kısa bir tanımı "ısı girişi yok - ısı çıkışı yok" şeklindedir.Adyabatik koşulları içeren konteynerli bir reaktör için reaksiyonların simülasyonu

Bu Makaleyi Paylaşın: