工藝安全和工藝放大

制藥、精細化學和農藥工業中使用的工藝，可能其中化學、熱化學和熱力學性質不為人所知，由此對工藝安全有怎樣的影響也是未知的，因此會給工藝安全帶來潛在的風險。通常在這些過程中使用經驗設計的多用途間歇和半間歇反應釜。間歇反應釜由于系統的復雜性和強烈的非線性動力學，更容易發生失控。此外，這些經驗設計的間歇反應釜工藝的環境影響比大規模連續工藝要高得多，因為副產品與期望產品的比例非常高，其中之一就是烷基吡啶的N-氧化。N-氧化是一個均相催化反應，其中使用過量的H₂O₂水溶液作為氧化劑，磷酸鎢酸作為催化劑。該過程具有挑戰性的復雜性，因為其研究困難，這是由于H₂O₂的非期望、條件依賴的分解以及對反應系統熱力學和動力學的有限了解。N-氧化物的生產是基于化學家實驗室中對基礎化學的良好研究。然而，這對于工業過程來說是不夠的，因為對于化學工程師來說，效率、安全性和環境問題也非常重要，也需要考慮。

• Dual simular|常壓/高壓雙釜反應系統

• Simular|工藝開發反應量熱儀

• HP Simular|高壓金屬反應釜系統

• Phi-TEC II|臺式、低phi因數、絕熱量熱儀

• TSu | 熱壓危險篩選平臺

詳情介紹

Dual simular | 常壓/高壓雙釜反應系統

H.E.L自動化合成系統，Dual Simular可提供詳細和準確的信息，幫助在化學品開發的早期階段識別潛在的危害。可通過反應途徑和不穩定中間體的表征，識別這些中間體在不希望的熱積累的情況下可能會出現嚴重的分解風險，盡早了解這些流程限制有助于更好地做出決策。

高效化學合成研究

Dual Simualr專為化學開發而設計，將易用性和靈活性與精度、再現性和信息獲取相結合：

?  模塊化的配置

　√ 材質：不銹鋼或哈式合金可選

　√ 體積：0.5-2L

　√ 溫度：-30-225℃

　√ 自動加液高壓泵

　√ 氣體加樣MFC控制

　√ 集成的反饋天平

?  多功能升級組件

　√ pH

　√ 濁度

　√ FTIR

　√ Raman

　√ BlazeMetrics 

監測化學反應

Dual Simular：

? 兼容常壓與高壓反應釜，滿足不同反應體系的需求

? 兼具等溫量熱法：熱流法和功率補償法

? 兼具非等溫量熱法：回流量熱法和斜率升溫量熱法

? 材質：玻璃、不銹鋼、哈式合金

? 150W校準加熱器，用于功率補償法量熱 

綜合安全信息：

將數據轉換為信息，快速了解風險，第一時間獲得安全的工藝流程。它是評估工業規模化學反應熱風險的關鍵工具，適用于新手和高級用戶。

獲取、理解和報告信息

Dual Simular結合了精確和準確的反應控制，PAT實時在線對反應過程監控，通過數據分析可得精準的測試結果。

在反應放大中識別和降低風險源是非常必要的，H.E.L公司能夠提供一套安全放大評估工具幫助您實現這一點。 

功能和選項

· 可配置系統: 雙反應器選項

· 兩種模式: 免校準功率補償量熱法或熱流量熱法

· 用途: 量熱儀或自動夾套反應器

· 安全功能: 最大限度地減少安全隱患，最大限度地提高產品產量 

Simular | 工藝開發反應量熱儀

這款來自H.E.L產品系列的高度可配置系統在優化工藝條件和確定更安全的反應條件方面表現出色。提供雙反應器選項，為應用提供更大的靈活性。

概述

高度可配置和靈活的系統

Simular工藝開發反應量熱儀是一種高度可配置且靈活的系統，設計為H.E.L工藝安全和化學合成產品系列的一部分，具有雙反應器選項。其作為量熱計和自動夾套反應器的獨特功能使其在各種應用中具有出色的多功能性，包括絕熱式量熱法，自催化以及間歇和半間歇反應器。

優化工藝條件

利用反應的熱力學和動力學信息，該系統旨在優化工藝條件，實現最大化產品收率同時最小化安全隱患的雙重目標。通過精確監測和控制熱流，它可以對關鍵操作參數進行高效有效的調整。

確定更安全的反應條件

確定更安全的反應條件對于確保放大操作期間的安全性至關重要。該系統通過計算維持等溫條件 (Tp) 所需的設備冷卻能力并準確預測在熱失控期間主反應可能達到的最高溫度來促進這一點。這些計算對于確定穩健放大所需的緊急冷卻能力至關重要。

免校準功率補償量熱法

顯影反應量熱儀支持經典的熱流量熱儀和先進的免校準功率補償量熱法。此高級功能允許用戶選擇最適合其特定反應要求的方法，確保準確可靠的測量，以實現精確的過程控制和優化。 

功能和選項

• 可配置系統: 雙反應器選項

• 兩種模式: 免校準功率補償量熱法或熱流量熱法

• 用途: 量熱儀或自動夾套反應器

• 安全功能: 最大限度地減少安全隱患，最大限度地提高產品產量

HP Simular | 高壓金屬反應釜系統

概述

在H.E.L自動化合成/量熱系統中，HP Simular可提供詳細和準確的信息，幫助在高壓下化學品開發的早期階段識別潛在的危害。可通過反應途徑和不穩定中間體的表征，識別這些中間體在不希望的熱積累的情況下可能會出現嚴重的分解風險，盡早了解這些流程限制有助于更好地做出決策。

- 金屬反應釜與100 bar最大壓力蓋板配對，具有9個端口，包括一個熱電偶

- 包括一個用于壓力安全的Swagelok 316SS減壓閥(PRV)和一個表盤壓力表

- PTFE涂層攪拌軸與PTFE 4葉攪拌片，傾角45-60°或玻璃等效攪拌槳（可選配哈氏合金攪拌軸和葉輪）

- 高壓計量泵。

高效化學合成研究

HP Simualr專為化學開發而設計，將易用性和靈活性與精度、再現性和信息獲取相結合：

· 模塊化的配置

√ 材質：不銹鋼或哈式合金可選

√ 體積：0.5-2L

√ 溫度：-30-225℃

√ 自動加液高壓泵

√ 氣體加樣MFC控制

√ 集成的反饋天平

· 多功能升級組件

√ 濁度

√ FTIR

√ Raman

√ BlazeMetrics

監測化學反應

HP Simular：

· 配置高壓反應釜

· 兼具等溫量熱法：熱流法和功率補償法

· 兼具非等溫量熱法：和斜率升溫量熱法

· 150W校準加熱器，用于功率補償法量熱

綜合安全信息：

將數據轉換為信息，快速了解風險，第一時間獲得安全的工藝流程。它是評估工業規模化學反應熱風險的關鍵工具，適用于新手和高級用戶。

獲取、理解和報告信息

HP Simular結合了精確和準確的反應控制，PAT實時在線對反應過程監控，通過數據分析可得精準的測試結果。 

在反應放大中識別和降低風險源是非常必要的，H.E.L公司能夠提供一套安全放大評估工具幫助您實現這一點。

功能和選項

· 可配置系統：高壓反應器

· 兩種模式：免校準功率補償量熱法或熱流量熱法

· 用途：量熱儀或自動合成反應器

· 安全功能：最大限度地減少安全隱患，最大限度地提高產品產量 

Phi-TEC II | 臺式、低phi因數、絕熱量熱儀

Phi-TEC II是一種絕熱量熱儀，支持使用低Phi因子測試電池。這允許在實驗室規模上完全復制制造工廠條件，從而允許模擬和評估熱失控風險。利用低Phi因子細胞意味著失控率不受測試設備的影響，隨后..

應用程序

危險和可操作性評估

來自實驗室的工廠規模參數

Phi-TEC II是一種更先進的絕熱量熱儀，支持使用低Phi因子測試電池。這種能力意味著在反應或熱失控期間產生的非常少的熱量被消耗在加熱測試電池中。結果，失控率沒有得到緩和。

測得的壓力增加率和最終溫度 (T_結束)，以及計算出的達到最大速率的時間 (TMR) 和絕熱溫升 (& Delta;T_ad)，代表了在制造規模事件期間預期會發生的情況。因此，Phi-TEC II能夠對危害進行全面評估和探索，從而在擴大規模之前促進其緩解。

安全設計

Phi-TEC II生成的數據可用于直接比較不同操作場景的影響。由此，可以選擇用于制造工廠的必要的安全控制。這些示例包括:

• 應急和蒸發冷卻

• 淬火

• 控制降壓

• 排氣尺寸 (根據DIERS方法)

功能和選項

測試單元格類型和體積

• 薄壁，10毫升110毫升，低Phi因子測試細胞。

• 還與標準弧型高Phi因子測試電池兼容，高達10毫升體積。

溫度控制

• 環境溫度至500 °C。

高壓和真空系統

• 壓力范圍1到137 bar。

取樣系統

• 可選: 氣體采樣。

試劑添加

• 可選: 高壓液體進料泵，用于以受控速率將關鍵成分定量加入反應容器。

• 可選: 高壓注射器，用于將關鍵成分快速添加到測試單元中，復制工廠規模的條件。

攪拌

• 間接攪拌作為標準; 固定攪拌速率為300 rpm。

• 可選: 直接架空攪拌可用于金屬測試細胞的高粘性樣品的有效攪拌。

智能軟件控制與分析

• 控制軟件可實現常規數據記錄、多步配方、參數控制和反饋回路。

• 可定制的標準計劃允許通過自動加熱，檢測氣體生成和安全步驟輕松運行系統

• 可選: 高數據速率采集可用于表征極快的反應 (高達10 000Hz)。

• 可選: 定制測試方法。

安全功能

• 自動的、用戶可配置的事件監控和關閉程序，以確保用戶安全。

• 自動硬件和軟件故障保險。

Phi-TEC I | 臺式、高phi因數、絕熱量熱儀

Phi-TEC I是一款絕熱量熱儀，可在工藝開發和放大過程中表征熱失控危害。Phi-TEC I在實驗室規模上復制工業 (大容量) 條件，使熱失控危害能夠安全有效地表征

應用程序

快速反應

如果需要表征特別快速的分解，Phi-TEC I提供高數據速率采集選項，可提供更高分辨率的壓力和溫度變化率數據。當按比例放大過程時，放熱事件的準確知識對于確保完全理解熱失控風險的大小至關重要。

絕熱量熱法

大型反應器將反應中產生的熱量損失非常少。這在大規模操作時造成潛在的危險，因為熱量將保留在反應器內。在最好的情況下，這將需要工廠冷卻，在最壞的情況下可能會觸發熱失控。

的Phi-TEC I在大規模模擬過程，同時在實驗室容量下運行。

(4)

提供樣品溫度的直接測量，再加上對熱變化的快速響應，Phi-TEC I準確地跟蹤放熱事件并保持絕熱條件。 絕熱篩選可以準確表征起始溫度 (Td)，并有助于計算達到最大速率的時間 (TMRd)，絕熱溫升 (& Delta;Tad，d) 和壓力變化率。這些關鍵參數可以幫助描述熱失控危險的大小。

功能和選項

測試細胞類型和體積

• 測試細胞可在不銹鋼，哈氏合金，和玻璃。

• 音量范圍0.5毫升到10毫升。

溫度控制

• 環境溫度至500 °C。

• 可選: 低溫添加 (從-20 °C或-40 °C開始，取決于油循環器)，用于測試高度不穩定的化學品。

高壓和真空系統

• 壓力范圍1到200 bar。

• 試劑添加

• 可選: 在特定的測試單元設計上。

攪拌

• 以磁力攪拌棒為標準的間接攪拌; 固定攪拌速率為300 rpm

智能軟件控制與分析

• 控制軟件可實現常規數據記錄、多步配方、參數控制和反饋回路。

• 可定制的標準計劃允許通過自動加熱，檢測氣體生成和安全步驟輕松運行系統。

安全功能

• 自動的、用戶可配置的關閉程序，以確保用戶安全

• 在每個系統上安裝自動硬件和軟件故障保險

• 可選: 安全釋放閥

TSu | 熱壓危險篩選平臺

熱篩選單元(TSu)可以對熱和壓力危害進行快速篩選。它通常使用0.5至5g的樣品來生成溫度和壓力數據，因此可以被認為是經典DSC/DTA方法的更好替代方案。

應用程序

TSu通常應用于:

· 工藝放大過程中反應危害的熱反應篩選
·反應廢液流熱穩定性研究
這是由于它能夠表征樣品壓力變化和熱行為，以及它支持相對較大樣品測量的能力。

為了有效地篩選反應危險，需要兩個關鍵數據:

· 反應的起始溫度(Td)-- 在這里可以檢測到放熱
·失控所產生的壓力

如果MTSR(合成的最高溫度)大于反應混合物中某個組分的起始溫度(Td)，則可能觸發不希望發生的副反應或分解，可能導致二次熱失控。 除了考慮熱穩定性外，篩選壓力危害也至關重要。一些最危險的反應混合是那些涉及產生不可冷凝氣體的反應混合。TSu提供了相關壓力變化的關鍵信息，這對于評估過壓危險至關重要。 TSu能夠支持相對較大的體積測量(0.5 ml至10毫升)，可以篩選反應混合物的代表性樣品，并確定反應混合物中的反應物，中間體和產物的可靠數據。測試單元有多種材料，可以測試各種類型的樣品。測試單元也與Phi-TEC I和Phi-TEC II完全兼容。如果TSu的初始危害評估強調有可能發生二次熱失控，并且有必要對危害進行更徹底的絕熱篩選，則這有助于在儀器之間進行數據比較和方法轉移。

 功能和選項

測試細胞類型和體積

• 測試細胞可在不銹鋼，哈氏合金，和玻璃。

• 音量范圍0.5毫升到10毫升。

溫度控制

• 環境溫度至500 °C。

高壓和真空系統

• 壓力范圍1到200 bar。

• 試劑添加

• 可選: 在特定的測試單元設計上。

攪拌

• 以磁力攪拌棒為標準的間接攪拌; 固定攪拌速率為300 rpm

智能軟件控制與分析

• 控制軟件可實現常規數據記錄、多步配方、參數控制和反饋回路。

• 可定制的標準計劃允許通過自動加熱，檢測氣體生成和安全步驟輕松運行系統。

安全功能

• 自動的、用戶可配置的關閉程序，以確保用戶安全

• 在每個系統上安裝自動硬件和軟件故障保險

• 可選: 安全釋放閥

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