Waarom schaal alles verandert
Ongeveer 8 minuten. Wat in een kolfje lukt, kan in een tank ontploffen.
Het rekensommetje erachter
Maak je een vat tien keer zo groot in elke richting, dan past er duizend keer zoveel in. Maar de wand wordt maar honderd keer zo groot.
De reactie maakt dus duizend keer zoveel warmte, terwijl er maar honderd keer zoveel wand is om die kwijt te raken.
In een kolfje op tafel koelt alles vanzelf af. In een tank van vijftigduizend liter loopt de temperatuur op, gaat de reactie sneller, en kan hij op hol slaan.
Lab tegenover fabriek
Dezelfde reactie, dezelfde stoffen, een totaal ander ontwerpprobleem.
Zo beredeneer je een opschaalprobleem
Kijk of de reactie warmte levert
Is hij exotherm, dan is warmteafvoer het eerste wat je moet regelen. Een koelmantel of een warmtewisselaar.
Denk aan mengen
In een groot vat duurt het lang voor alles door elkaar is. Plaatselijk kan de concentratie dan veel hoger zijn dan je denkt.
Noem de maatregel
Langzamer toevoegen, beter koelen, in kleinere porties werken. Zeg erbij welk probleem je daarmee oplost.
De fout die bijna iedereen maakt
Een reactie werkt perfect in het lab. Wat betekent dat voor de fabriek?
De chemie blijft hetzelfde, maar warmte, menging en veiligheid veranderen volledig. Daarom zit er tussen een geslaagd laboratoriumexperiment en een werkende fabriek vaak jaren werk.
Reactiesnelheid maakt het erger
Warmer betekent sneller, en sneller betekent nog meer warmte. Loopt dat uit de hand, dan heet het een op hol geslagen reactie. Daarom kan koeling in de chemische industrie een veiligheidssysteem zijn.
Check jezelf
Je maakt een vat tien keer zo groot in elke richting. Hoeveel keer zoveel past erin?
Waarom is warmte afvoeren in een grote tank moeilijker?
Wat is een op hol geslagen reactie?
Welke maatregel helpt tegen plaatselijk te hoge concentraties?