小型反応熱量計とAKTSソフトウエアのパルメトリクス


Fig_01:Safety Diagram


断熱誘導時間は、発端温度から断熱条件下で最大昇温速度の時間(TMRad)までの自己加熱に必要な時間として定義されます。Safety_Daigramは開始温度とTMRad値の関係を示しています。開始温度が53℃の場合、TMRadは24hに相当します。

 Fig_02: 断熱条件下でのTime to Maximum_Rate(TMRad)の表示


  サンプル初期温度の関数としての断熱条件(TMRad)下の最大時間率。

Fig_03: TMRad値と断熱温度上昇幅ΔT値に及ぼすφファクタ(熱慣性係数)の影響


以下のプロットは、φファクタのよるTMRad値と断熱上昇温度幅ΔT値への影響を示しています。発熱開始温度は53.1°C、反応熱とCp量はそれぞれ-559,3 J/gと1,5 J/(g.K)に対応します。

Fig_04: 自己加速分解温度(SADT)


充填高さH = 46 cm,D = 46 cmのドラム中の50kgのSADTのシミュレーション
充填容器の中心温度(太字)が周囲温度を2℃下回った時間を示します。SADTはこの時点から7日間以内に、充填容器の中心温度が6℃高くなる場合、この周囲温度をSADT温度と定義します。
周囲温度37℃よりも2℃低い温度から、充填容器の中心温度が周囲温度より6℃を越えるのは約4.93日後となります。この場合、SADTは37℃と定義されます

 温度分布と反応の進行のシミュレーション


収納容器高さHと直径D H/D=2比の50kgドラムの温度(左列)と反応範囲(右)の空間分布のシミュレーション。時間を追って反応熱による温度上昇と反応進行が動画でシミュレーションされます。

AIBN50kgが充填された直径46cm、高さ46cmがフランス・パリの7月の気象温度で14日間晒されているとします。15日目にはドラム缶中心部は47℃±20℃(24時間周期)となり、17.5日後には熱暴走します。ドラム内部の中心部が80℃になる熱暴走寸前の状態をシミュレーションしています。


 

TS(Thermal_Safety)はTKによる解析結果のKineticsパラメータを使って、さまざまな熱収支条件による反応プロセスを予測するものです。
具体的な解析例はテクニカルノート_TKTSシリーズに掲載されています。 LinkIcon TKTS_テクニカルノートはこちら

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