Simulation großtechnischer Industrieprozesse
Kleine Proben mit einem Gewicht von nur wenigen Milligramm, die mit der dynamischen Differenzkalorimetrie (engl. Differential Scanning Calorimetry, DSC) oder anderen thermoanalytischen Methoden wie Thermogravimetrie (TG) oder Accelerating Rate Kalorimetrie (ARC) untersucht werden, weisen keinen signifikanten Temperaturgradienten auf und eignen sich daher für die kinetische Analyse. Mit Kinetics Neo kann der Ablauf chemischer Reaktionen für zwei Grenzfälle simuliert werden, in denen die Proben keinen Temperaturgradienten aufweisen. Im ersten Fall verfügt das Probenmaterial über eine unendliche Wärmeleitfähigkeit, aber auch eine unendliche Wärmeübertragung an die Umgebung in einer kontrollierten Umgebung. Der zweite Grenzfall ist die rein adiabatische Erwärmung ohne jeglichen Wärmeverlust.
Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.
Simulation komplexer chemischer Prozesse
Viele der existierenden FEM (Finite-Elemente-Methode)-Softwarelösungen können zwar den Wärmeübergang berechnen, weisen jedoch Grenzen in Bezug auf komplexe mehrstufige chemische Reaktionen mit thermischen Effekten auf. Für gewöhnlich arbeiten solche Systeme für modellfreie Kinetik mit einer einzigen kinetischen Gleichung oder für Modelle mit ein bis zwei Stufen, bei denen alle kinetischen Parameter bekannt sind.
Die Termica Neo für die thermische Simulation besteht aus Eingangsdaten in Form von chemischen Parametern und Gleichungen direkt aus dem Kinetics Neo-Projekt. Sie ist vollständig kompatibel mit der Software Kinetics Neo und kann sowohl für modellfreie als auch modellbasierte Ansätze verwenden. Beim modellbasierten Ansatz gibt es keine Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl der einzelnen Reaktionsstufen oder der Verbindungen zwischen ihnen, einschließlich unabhängiger, konkurrierender oder aufeinander folgender Stufen. Die Simulationssoftware Termica Neo übernimmt alle kinetischen Parameter aus Kinetics Neo und verwendet zusätzlich temperaturabhängige physikalische Parameter wie Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität der reagierenden Materialien und Produkte aus der Materialdatenbank. Zu den zusätzlichen Eingabeparametern gehören auch Behälter, deren Dicke und Material für jede Oberfläche der Reaktorgeometrie unterschiedlich sein kann, sowie verschiedene Umgebungsmedien, beispielsweise Luft an der Oberseite, Wasser an der Seite und am Boden der Unterseite. Auch die Umgebungstemperaturprofile können für die verschiedenen Geometrieoberflächen unterschiedlich sein.
Die Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.
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