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Calorimètre de réaction ARPA HD : La calorimétrie sans calibration

Le développement de procédés bénéficie de nos jours d'outils permettant des transferts en production plus rapides et mieux maîtrisés :

schémaARPAHDARPA HD (Haute Dynamique) est un réacteur automatisé contrôlé par ordinateur capable d'agiter, de chauffer et de refroidir, d'introduire des réactifs, de réguler le pH, la température, le vide et la pression, de distiller… Il permet surtout de réaliser des bilans thermiques et de déterminer les paramètres critiques pour la montée en échelle des procédés.

ARPA HD est un calorimètre de réaction employé dans les laboratoires impliqués dans la sécurité des procédés et l’optimisation des synthèses chimiques.

ARPA HD comprend :

  • Un réacteur triple enveloppe agité avec vanne de fond
  • Un groupe de froid à haute dynamique.
  • Une addition contrôlée de liquide à l’aide d’un système pompe/balance ou pousse seringue
  • Un coffret électronique d’interface
  • Un condenseur avec mesure de la puissance thermique

Et surtout :

ARPA HD ne possède pas de sonde de calibration.

UA n’est plus calibré à partir d’une résistance mais à partir des méthodes de “Heat Balance”.

Le système de chauffage refroidissement se compose d’une boucle comprenant une pompe, un élément chauffant et une source de froid à mélange direct, ce qui permet d’obtenir des dynamiques de chauffage et de refroidissement très performantes.

Calorimétrie réactionnelle

  • ARPA HD est basé sur un réacteur ayant une géométrie homothétique des réacteurs industriels. Il réalise un bilan thermique en continu au niveau du milieu réactionnel. Pour cela, il calcule en temps réel la puissance thermique au niveau de la triple enveloppe grâce aux données de température sur le fluide caloporteur. De même, il évalue les pertes thermiques, les puissances coulées, la puissance du milieu...Grâce à toutes ces informations, ARPA HD détermine en continu la puissance de la réaction chimique, l’énergie de la réaction, la capacité calorifique et l’accumulation d’énergie.

 

  •  Le logiciel de post-traitement permet de calculer les valeurs caractéristiques de la réaction de synthèse de manière à évaluer les risques concernant sa mise en oeuvre, notamment la température d’échauffement adiabatique, l’accumulation en fin de coulée, le MTSR max... autant d’éléments indispensables pour la montée en échelle des procédés.

 

  • L’interface permet le contrôle et la visualisation des paramètres en temps réel. Les manipulations peuvent être effectuées en mode automatique comme en mode manuel, avec la possibilité en mode automatique d’intervenir pour modifier un paramètre.