產(chǎn)品簡介
產(chǎn)品簡介
PhiTEC (ARC) 系列產(chǎn)品是由計算機精密控制的絕熱加速量熱儀，用于準確計量爆炸等熱失控反應的溫度及壓力變化數(shù)據(jù)，用準確的數(shù)據(jù)說明誤操作等情況下將會出現(xiàn)的糟糕的結(jié)果。在陶氏化學開發(fā)的傳統(tǒng)ARC的基礎(chǔ)上，HEL集數(shù)十年化工過程危害評估和事故鑒定的實際經(jīng)驗，研制了更加專業(yè)化和現(xiàn)代化的PhiTEC (ARC) 系列，更好地服務于絕熱量熱領(lǐng)域。
系統(tǒng)由計算機全自動控制，其特點有：可使用多種高壓測試池，標配磁力攪拌，壓力和溫度數(shù)據(jù)同步采集，實時在線校準。預設(shè)的標準HWS實驗程序可使測試更加快速高效地進行，大大降低實驗成本。
測試實驗
系統(tǒng)提供4種測試方法，其中2種為標準測試
快速掃描（向下兼容TSU的功能）
化學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開始。類似于DSC測試，但遠優(yōu)于DSC數(shù)據(jù)：樣品量可從毫克級擴大到克級； 擴展壓力檢測及跟蹤功能，用于辨識危險性氣體的產(chǎn)生，尤其適用于無熱量釋放的氣體產(chǎn)生探測。
加熱-等待-掃描 （H-W-S）
幾十年來，陶氏化學的經(jīng)典絕熱加速量熱儀ARC被廣為使用，PhiTEC沿用其標準設(shè)計， 樣品以階梯態(tài)勢升溫，每次升溫之間間隔足夠的時間以“搜索”放熱反應發(fā)生的起始點（Onset），其探測結(jié)果與設(shè)備靈敏度有關(guān)。一旦探測到放熱反應，系統(tǒng)會自動啟用絕熱追蹤模式，用于精確評定樣品安全性能。
技術(shù)
絕熱量熱
“絕熱”的字面意思為“熱量不可傳遞”，在熱力學中我們用它指代一個熱量無法傳入及傳出的系統(tǒng)，在實驗室測試中，它是通過將測試池所處的環(huán)境溫度調(diào)節(jié)到到與測試池本身相同的溫度來實現(xiàn)的。此時，測試池及其環(huán)境溫度之間沒有溫差，從技術(shù)層面實現(xiàn)了系統(tǒng)的熱動態(tài)密閉，即測試池內(nèi)的任何熱量變化必然是其內(nèi)部化學反應過程所導致。
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，化學反應放熱的速度遠勝于工廠冷卻設(shè)備散熱的速度。在這種情況下，反應系統(tǒng)就具備了一定的絕熱特性——究其本質(zhì)，容器內(nèi)化學反應產(chǎn)生的所有熱量都積聚在自身體系中，這往往會導致嚴重的潛在危害性甚至惡性事故的發(fā)生。
因此，在大型化工廠進行工藝放大或是生產(chǎn)規(guī)模擴大之前，研究其化學反應的絕熱特性至關(guān)重要！
HEL的在線絕熱校準
PhiTEC (ARC) 系列絕熱加速量熱儀基于HEL海量的熱危害研究實驗數(shù)據(jù)，采用復雜精準的多維數(shù)學模型，僅需在每次實驗開始階段進行一個30分鐘的標準校準步驟，結(jié)合各溫度臺階下的動態(tài)修正，即可實現(xiàn)對體系的精確絕熱控制 。它可以精確測定不同規(guī)格或形狀測試池及樣品在不同測試條件下的熱損失情況，并進行反饋補償，無需對系統(tǒng)或測試池進行改變、無需復雜費時且不準確的“空彈校準”*。
*注：傳統(tǒng)的ARC加速絕熱量熱儀（需要進行冗長的空彈校準以獲取經(jīng)驗校準數(shù)值用于后續(xù)實驗操作及分析，該過程通常需要花費20小時甚至更長的時間。
除了浪費時間外，空彈校準也無法預知不同樣品、產(chǎn)氣引起的壓力變化等因素對不同規(guī)格測試池熱損失的影響，即用純物理的校準數(shù)據(jù)代入一個復雜的化學過程，其不科學、不嚴謹不言而喻。
研發(fā)背景
研發(fā)背景
HEL的化學家和風險評估咨詢師經(jīng)過多年努力，將1970年代晚期陶氏化學基于絕熱量熱原理的ARC設(shè)備的技術(shù)性能推進到一個新的高度。HEL持續(xù)地致力于將其豐富的熱危害評估和化學反應研究經(jīng)驗注入其遠比傳統(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)代安全實驗室的重要技術(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行改進，現(xiàn)已發(fā)展成為涵蓋從初級水平至專業(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、不銹鋼或合金測試池，可用于測試化學物質(zhì)，如各種液體、粉末、漿液，以及上述物質(zhì)混合、以及測試過程中加入液體或氣體等樣品，以獲取熱力學和動力學數(shù)據(jù)，如SADT、TMR等參數(shù)，并據(jù)此確定加工、貯存和運輸?shù)陌踩珬l件。
該設(shè)備也可應用于測試小規(guī)格電池（大支持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)模反應的實際熱危害過程、泄爆口設(shè)計、熱失控反應分析，可直接得到動力學和熱力學數(shù)據(jù)。向下兼容TSU及PhiTEC I (ARC) 型儀器全部功能，可使用標準ARC測試池進行測試，但其的優(yōu)勢在于可使用薄壁大體積測試池，通過在測試池外進行自動壓力跟蹤補償來確保測池內(nèi)外壓力一致，避免測試池爆裂及意外發(fā)生。
PhiTEC II的薄壁測試池意味著測試體系可以達到非常低的"phi"因子（亦稱絕熱因子或熱惰性因子）——可以精準預測化工廠大型反應裝置的安全性及潛在危險性。
BTC 大電池測試絕熱加速量熱儀
BTC電池測試量熱儀是HEL公司經(jīng)典絕熱量熱儀 PhiTEC (ARC) 系列針對電池測試的升級版本——將經(jīng)典應用擴展至重要性越來越突出的儲能載體設(shè)備測試，大可容納Φ50 x 50cm規(guī)格的樣品。
BTC是PhiTEC I (ARC) 的電池測試專業(yè)版，保留了PhiTEC I (ARC)的所有優(yōu)點，同時采用了適應大電池（例如EV 或 HEV）的大測試艙室。該系統(tǒng)適用于測試各種類型的電池，從普通的AA電池到車輛電池至軍事或航空電池都可輕松應對。
特點和優(yōu)勢
特點
PhiTEC I (ARC)的設(shè)計
7-11mL高壓測試池，材質(zhì)為玻璃，不銹鋼或哈氏合金可選
Phi-因子~1.5（*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): ±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
快速風冷設(shè)計，無需外接空壓機，冷卻時間小于80min
其他可定制測試池
電池測試功能模塊（滿足電池及電池材料測試，大支持26650規(guī)格電池）
標配磁力攪拌-軟件控制
直接測量樣品溫度
操作簡便，本質(zhì)安全，堅固耐用
緊湊小巧，可放置于標準通風櫥或手套箱中
出廠前進行嚴謹?shù)陌踩珳y試
絕熱量熱
HEL在線校準在每個實驗開始前僅需30分鐘即可自行完成，可在實驗運行過程中多次重復10分鐘的校準過程并實時修正，該方式可使儀器*保持精準的校準狀態(tài)并可自動適應不同規(guī)格及形狀的測試池、電池及其他樣品。
*實驗
兩種典型測試
快速掃描 – 類似DSC測試，但樣品量更大，并可提供壓力數(shù)據(jù)
加熱-等待-掃描- 陶氏化學經(jīng)典的標準ARC測試
關(guān)鍵數(shù)據(jù)
反應放熱及反應溫升
反應壓升
宏觀反應動力學
絕熱至爆時間（Time to Maximum Rate，TMR）
自加速分解溫度(Self Accelerate Decomposition Temperature, SADT)（針對物質(zhì)儲存和運輸?shù)陌踩匝芯浚?/font>
PhiTEC I(ARC)的低溫應用
Phi TEC I (ARC) 系列絕熱量熱儀超低溫/低溫應用
許多用于熱穩(wěn)定性測試的標準儀器的低測試溫度都是室溫，但矛盾的是許多化學反應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用溫度，實現(xiàn)了熱穩(wěn)定性測試起始溫度低于-80°C的重大突破。
此性能得益于：
1.系統(tǒng)機械性能的設(shè)計改進，爐體及測試池部分能夠通過制冷設(shè)備進行簡單快速的控溫冷卻，低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，遠優(yōu)于“風冷”，不會產(chǎn)生擾流、湍流等影響樣品本身熱性能測試的問題）。
2.全自動軟件控制使得儀器可以從任何起始溫度開始進行穩(wěn)定測試，無需任何額外的空彈校準。
事實上，以上兩個特性的結(jié)合，使得PhiTEC(ARC) 系統(tǒng)可立即連接制冷設(shè)備擴展其工作溫度范圍。這意味著PhiTEC (ARC) 的低溫模塊設(shè)計與標準模塊設(shè)計*融為一體，完美地實現(xiàn)了從超低溫/低溫、到室溫、直至高溫測試性能的一致性。
