產(chǎn)品簡(jiǎn)介
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
PhiTEC (ARC) 系列產(chǎn)品是由計(jì)算機(jī)精密控制的絕熱加速量熱儀，用于準(zhǔn)確計(jì)量爆炸等熱失控反應(yīng)的溫度及壓力變化數(shù)據(jù)，用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)說明誤操作等情況下將會(huì)出現(xiàn)的最糟糕的結(jié)果。在陶氏化學(xué)開發(fā)的傳統(tǒng)ARC的基礎(chǔ)上，HEL集數(shù)十年化工過程危害評(píng)估和事故鑒定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，研制了更加專業(yè)化和現(xiàn)代化的PhiTEC (ARC) 系列，更好地服務(wù)于絕熱量熱領(lǐng)域。
系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制，其特點(diǎn)有：可使用多種高壓測(cè)試池，標(biāo)配磁力攪拌，壓力和溫度數(shù)據(jù)同步采集，實(shí)時(shí)在線校準(zhǔn)。預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)HWS實(shí)驗(yàn)程序可使測(cè)試更加快速高效地進(jìn)行，大大降低實(shí)驗(yàn)成本。
測(cè)試實(shí)驗(yàn)
系統(tǒng)提供4種測(cè)試方法，其中2種為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試
快速掃描（向下兼容TSU的功能）
化學(xué)品安全基本篩選方法，用于初步分析樣品熱穩(wěn)定性。儀器勻速升溫直至放熱反應(yīng)開始。類似于DSC測(cè)試，但遠(yuǎn)優(yōu)于DSC數(shù)據(jù)：樣品量可從毫克級(jí)擴(kuò)大到克級(jí)； 擴(kuò)展壓力檢測(cè)及跟蹤功能，用于辨識(shí)危險(xiǎn)性氣體的產(chǎn)生，尤其適用于無熱量釋放的氣體產(chǎn)生探測(cè)。
加熱-等待-掃描 （H-W-S）
幾十年來，陶氏化學(xué)的經(jīng)典絕熱加速量熱儀ARC被廣為使用，PhiTEC沿用其標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 樣品以階梯態(tài)勢(shì)升溫，每次升溫之間間隔足夠的時(shí)間以“搜索”放熱反應(yīng)發(fā)生的起始點(diǎn)（Onset），其探測(cè)結(jié)果與設(shè)備靈敏度有關(guān)。一旦探測(cè)到放熱反應(yīng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟用絕熱追蹤模式，用于精確評(píng)定樣品安全性能。
技術(shù)
絕熱量熱
“絕熱”的字面意思為“熱量不可傳遞”，在熱力學(xué)中我們用它指代一個(gè)熱量無法傳入及傳出的系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，它是通過將測(cè)試池所處的環(huán)境溫度調(diào)節(jié)到到與測(cè)試池本身相同的溫度來實(shí)現(xiàn)的。此時(shí)，測(cè)試池及其環(huán)境溫度之間沒有溫差，從技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的熱動(dòng)態(tài)密閉，即測(cè)試池內(nèi)的任何熱量變化必然是其內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)過程所導(dǎo)致。
非常有趣的理論，卻代表著熱穩(wěn)定性研究的一大突破。
為什么要關(guān)心絕熱量熱呢？——為了安全。
在大型化工廠中，化學(xué)反應(yīng)放熱的速度遠(yuǎn)勝于工廠冷卻設(shè)備散熱的速度。在這種情況下，反應(yīng)系統(tǒng)就具備了一定的絕熱特性——究其本質(zhì)，容器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的所有熱量都積聚在自身體系中，這往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的潛在危害性甚至惡性事故的發(fā)生。
因此，在大型化工廠進(jìn)行工藝放大或是生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大之前，研究其化學(xué)反應(yīng)的絕熱特性至關(guān)重要！
HEL的在線絕熱校準(zhǔn)
PhiTEC (ARC) 系列絕熱加速量熱儀基于HEL海量的熱危害研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用復(fù)雜精準(zhǔn)的多維數(shù)學(xué)模型，僅需在每次實(shí)驗(yàn)開始階段進(jìn)行一個(gè)30分鐘的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)步驟，結(jié)合各溫度臺(tái)階下的動(dòng)態(tài)修正，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)體系的精確絕熱控制 。它可以精確測(cè)定不同規(guī)格或形狀測(cè)試池及樣品在不同測(cè)試條件下的熱損失情況，并進(jìn)行反饋補(bǔ)償，無需對(duì)系統(tǒng)或測(cè)試池進(jìn)行改變、無需復(fù)雜費(fèi)時(shí)且不準(zhǔn)確的“空彈校準(zhǔn)”*。
*注：傳統(tǒng)的ARC加速絕熱量熱儀（需要進(jìn)行冗長(zhǎng)的空彈校準(zhǔn)以獲取經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)數(shù)值用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作及分析，該過程通常需要花費(fèi)20小時(shí)甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。
除了浪費(fèi)時(shí)間外，空彈校準(zhǔn)也無法預(yù)知不同樣品、產(chǎn)氣引起的壓力變化等因素對(duì)不同規(guī)格測(cè)試池?zé)釗p失的影響，即用純物理的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)代入一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)過程，其不科學(xué)、不嚴(yán)謹(jǐn)不言而喻。
研發(fā)背景
研發(fā)背景
HEL的化學(xué)家和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估咨詢師經(jīng)過多年努力，將1970年代晚期陶氏化學(xué)基于絕熱量熱原理的ARC設(shè)備的技術(shù)性能推進(jìn)到一個(gè)新的高度。HEL持續(xù)地致力于將其豐富的熱危害評(píng)估和化學(xué)反應(yīng)研究經(jīng)驗(yàn)注入其遠(yuǎn)比傳統(tǒng)ARC更精良的專業(yè)化PhiTEC (ARC) 設(shè)備，為客戶提供一系列的的高性能絕熱安全工具，作為構(gòu)建現(xiàn)代安全實(shí)驗(yàn)室的重要技術(shù)支柱。
PhiTEC系列產(chǎn)品自1987年起，根據(jù)客戶安全咨詢的需求不斷進(jìn)行改進(jìn)，現(xiàn)已發(fā)展成為涵蓋從初級(jí)水平至專業(yè)水平的系列全套產(chǎn)品，足以滿足安全領(lǐng)域所有的專業(yè)應(yīng)用需求。
PhiTEC I (ARC) 是經(jīng)典型的絕熱量熱儀,采用8~11毫升高壓玻璃、不銹鋼或合金測(cè)試池，可用于測(cè)試化學(xué)物質(zhì)，如各種液體、粉末、漿液，以及上述物質(zhì)混合、以及測(cè)試過程中加入液體或氣體等樣品，以獲取熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，如SADT、TMR等參數(shù)，并據(jù)此確定加工、貯存和運(yùn)輸?shù)陌踩珬l件。
該設(shè)備也可應(yīng)用于測(cè)試小規(guī)格電池（支持26650電池）和電池原材料的熱穩(wěn)定性及安全性。
PhiTEC II 絕熱加速量熱儀
PhiTEC II型絕熱加速量熱儀是低熱惰性因子絕熱加速量熱儀，適用于原位模擬大規(guī)模反應(yīng)的實(shí)際熱危害過程、泄爆口設(shè)計(jì)、熱失控反應(yīng)分析，可直接得到動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)數(shù)據(jù)。向下兼容TSU及PhiTEC I (ARC) 型儀器全部功能，可使用標(biāo)準(zhǔn)ARC測(cè)試池進(jìn)行測(cè)試，但其無二的優(yōu)勢(shì)在于可使用薄壁大體積測(cè)試池，通過在測(cè)試池外進(jìn)行自動(dòng)壓力跟蹤補(bǔ)償來確保測(cè)池內(nèi)外壓力一致，避免測(cè)試池爆裂及意外發(fā)生。
PhiTEC II的薄壁測(cè)試池意味著測(cè)試體系可以達(dá)到非常低的"phi"因子（亦稱絕熱因子或熱惰性因子）——可以精準(zhǔn)預(yù)測(cè)化工廠大型反應(yīng)裝置的安全性及潛在危險(xiǎn)性。
BTC 大電池測(cè)試絕熱加速量熱儀
BTC電池測(cè)試量熱儀是HEL公司經(jīng)典絕熱量熱儀 PhiTEC (ARC) 系列針對(duì)電池測(cè)試的升級(jí)版本——將經(jīng)典應(yīng)用擴(kuò)展至重要性越來越突出的儲(chǔ)能載體設(shè)備測(cè)試，可容納Φ50 x 50cm規(guī)格的樣品。
BTC是PhiTEC I (ARC) 的電池測(cè)試專業(yè)版，保留了PhiTEC I (ARC)的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用了適應(yīng)大電池（例如EV 或 HEV）的大測(cè)試艙室。該系統(tǒng)適用于測(cè)試各種類型的電池，從普通的AA電池到車輛電池至軍事或航空專用電池都可輕松應(yīng)對(duì)。
特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
特點(diǎn)
PhiTEC I (ARC)的設(shè)計(jì)
7-11mL高壓測(cè)試池，材質(zhì)為玻璃，不銹鋼或哈氏合金可選
Phi-因子~1.5（推薦樣品量為0.5-5g）
溫度范圍：-80℃-500℃（更高 / 更低溫度可定制）
控溫精度（溫度解析度）：0.001℃
溫度穩(wěn)定性(恒溫模式時(shí)): ±0.001 ℃
恒溫條件下放熱靈敏度：50微瓦/克
恒溫靈敏度：±0.001 ℃ /min（取決于溫度值）
放熱檢測(cè)靈敏度：0.002℃/min
絕熱加熱器追蹤速率：200℃/min
壓力范圍：0-200bar，更高壓力可定制
壓力精度：0.01bar
快速風(fēng)冷設(shè)計(jì)，無需外接空壓機(jī)，冷卻時(shí)間小于80min
其他可定制測(cè)試池
電池測(cè)試功能模塊（滿足電池及電池材料測(cè)試，支持26650規(guī)格電池）
標(biāo)配磁力攪拌-軟件控制
直接測(cè)量樣品溫度
操作簡(jiǎn)便，本質(zhì)安全，堅(jiān)固耐用
緊湊小巧，可放置于標(biāo)準(zhǔn)通風(fēng)櫥或手套箱中
出廠前進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩珳y(cè)試
絕熱量熱
HEL在線校準(zhǔn)在每個(gè)實(shí)驗(yàn)開始前僅需30分鐘即可自行完成，可在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行過程中多次重復(fù)10分鐘的校準(zhǔn)過程并實(shí)時(shí)修正，該方式可使儀器長(zhǎng)期保持精準(zhǔn)的校準(zhǔn)狀態(tài)并可自動(dòng)適應(yīng)不同規(guī)格及形狀的測(cè)試池、電池及其他樣品。
推薦實(shí)驗(yàn)
兩種典型測(cè)試
快速掃描 – 類似DSC測(cè)試，但樣品量更大，并可提供壓力數(shù)據(jù)
加熱-等待-掃描- 陶氏化學(xué)經(jīng)典的標(biāo)準(zhǔn)ARC測(cè)試
關(guān)鍵數(shù)據(jù)
反應(yīng)放熱及反應(yīng)溫升
反應(yīng)壓升
宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
絕熱至爆時(shí)間（Time to Maximum Rate，TMR）
自加速分解溫度(Self Accelerate Decomposition Temperature, SADT)（針對(duì)物質(zhì)儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)陌踩匝芯浚?/font>
PhiTEC I(ARC)的低溫應(yīng)用
Phi TEC I (ARC) 系列絕熱量熱儀超低溫/低溫應(yīng)用
許多用于熱穩(wěn)定性測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)儀器的測(cè)試溫度都是室溫，但矛盾的是許多化學(xué)反應(yīng)涉及低溫的工藝狀態(tài)。鑒于此，PhiTEC (ARC) 絕熱量熱儀大大拓寬了其應(yīng)用溫度，實(shí)現(xiàn)了熱穩(wěn)定性測(cè)試起始溫度低于-80°C的重大突破。
此性能得益于：
1.系統(tǒng)機(jī)械性能的設(shè)計(jì)改進(jìn)，爐體及測(cè)試池部分能夠通過制冷設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單快速的控溫冷卻，可操作溫度由其外接制冷設(shè)備的性能決定（注：采用介質(zhì)制冷，遠(yuǎn)優(yōu)于“風(fēng)冷”，不會(huì)產(chǎn)生擾流、湍流等影響樣品本身熱性能測(cè)試的問題）。
2.全自動(dòng)軟件控制使得儀器可以從任何起始溫度開始進(jìn)行穩(wěn)定測(cè)試，無需任何額外的空彈校準(zhǔn)。
事實(shí)上，以上兩個(gè)特性的結(jié)合，使得PhiTEC(ARC) 系統(tǒng)可立即連接制冷設(shè)備擴(kuò)展其工作溫度范圍。這意味著PhiTEC (ARC) 的低溫模塊設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)融為一體，地實(shí)現(xiàn)了從超低溫/低溫、到室溫、直至高溫測(cè)試性能的一致性。
