Parr a d'introduit une nouvelle fonctionnalité pour les systèmes de réacteur permettant aux utilisateurs de déterminer l'enthalpie de réaction en utilisant une technique connue sous le nom de calorimétrie à compensation de puissance. Les calorimètres à compensation de puissance offrent une méthode directe et intuitive pour quantifier la puissance du processus et calculer l'enthalpie de la réaction.
Une enceinte de réaction avec une double enveloppe est contrôlée isothermiquement et elle est normalement réglée à une température juste en dessous de la température de réaction souhaitée. La température du processus est régulée en réglant la puissance d'un chauffage électrique situé à l'intérieur de l'enceinte. Ce chauffage électrique est connu sous le nom de chauffage de compensation ou d'équilibrage. Lorsque la charge thermique du processus change, la puissance électrique du chauffage est automatiquement modifiée pour maintenir la température de processus souhaitée. La chaleur libérée ou absorbée par le processus est déterminée à partir de la différence entre la puissance électrique initiale et la demande de puissance électrique au moment de la mesure. Cette méthode ne nécessite aucun étalonnage avant ou pendant le processus et est souvent utilisée pour obtenir des résultats rapides.
Les calorimètres de compensation de puissance atteignent généralement l'équilibre thermique plus rapidement que les calorimètres à flux de chaleur ou à bilan thermique, ce qui les rend avantageux pour mesurer le flux de chaleur de réactions de courte durée.
La calorimétrie de réaction permet d'atteindre les objectifs suivants :
Étudier les facteurs qui influencent les mécanismes et la cinétique des réactions
Vérifier l'achèvement d'une réaction en temps réel
Établir la puissance de refroidissement nécessaire pour maintenir des conditions de processus sûres et efficaces
La mise en œuvre de cette fonctionnalité nécessite trois composants ou sous-systèmes fondamentaux :
Une cuve à double enveloppe avec un bain circulant à température constante
Un réchauffeur d'équilibrage ou de compensation de taille et de configuration appropriées, équipé d'une alimentation électrique régulée
Un contrôleur de processus Parr 4871 pour contrôler et coordonner le fonctionnement global du système
Le graphique suivant montre les variations de température transitoires résultantes dans un réacteur équipé pour effectuer une calorimétrie à compensation de puissance. Le réacteur à double enveloppe 4547 utilisé ici a un volume interne de 1,2 L et était à moitié plein d'eau. Les données ont été enregistrées à une minute d'intervalle alors que le biais du point de consigne était de 1,5 C. L'axe des y correspond à la puissance du réchauffeur de compensation (en watts).
