有机磷酸稳定剂对双氧水绝热分解特性的影响

为研究有机磷酸稳定剂对双氧水的作用,利用绝热量热仪VSP2（vent sizing package 2）进行了不同浓度的氨基三亚甲基膦酸（ATMP）分别与纯双氧水以及含0.01% Fe3+的双氧水的放热测试,得到其在绝热条件下的热力学参数,并在此基础上计算出样品在起始温度为25℃时到达最大温升速率的时间TMRad。结果表明：有机磷酸稳定剂能有效抑制温度、Fe3+对双氧水的催化分解作用,降低双氧水发生热失控的风险。双氧水的起始分解温度T0随着ATMP质量分数的增加而提高。在质量分数为0.04% ATMP的影响下,双氧水的起始分解温度T0可由50℃提高至115℃。     

过氧乙酸生产过程热失控超压因素影响研究

利用过氧化工艺生产过氧乙酸过程中易发生热失控反应,造成反应器超压。文中采用高压反应装置,以反应体系最大压升速率为指标,通过正交试验考察了反应物配比、催化剂用量及已反应时长等因素及其交互作用对反应体系超压危险性的影响。发现反应物配比对最大压升速率有显著影响,已反应时长对其有影响但不十分显著,而浓硫酸体积分数及3个因素间的交互作用对其无显著影响。在此基础上,忽略无显著影响的因素,通过单因素实验进一步分析了反应物配比和已反应时长对体系超压危险性的影响机制。研究表明:在反应失控阶段,若双氧水占比较低,则过氧乙酸分解主导气体生成,随着双氧水占比增大,双氧水分解逐渐主导气体生成,且失控反应更加剧烈;随着已反应时长的增大,用于造成热失控的反应热减少,体系超压危险性降低。     

铁锈对环氧乙烷水溶液失控反应的影响

采用绝热量热仪对环氧乙烷(EO)水溶液?铁锈/Fe2O3体系进行了绝热量热实验,得到了铁锈、Fe2O3固体与EO水溶液接触时的起始放热温度、最高放热温度和压力、绝热温升、失控反应过程温度、压力等参数. 结果表明,在实验条件下EO水溶液与现场铁锈接触时失控反应特征不明显,未出现温度、压力剧升现象;发生失控反应的起始放热温度、最高反应温度、最高压力等随EO浓度降低而减小,达到最大反应速率的时间在30 min内,30wt% EO水溶液?Fe2O3体系的起始放热温度接近100℃,纯EO?Fe2O3体系的起始放热温度为150℃. Fe2O3固体比现场铁锈对EO及其水溶液失控反应的催化诱导作用更明显,且随EO浓度升高,失控后果更严重.     

间歇放热反应系统热失控参数敏感性研究

以参数敏感性定义作为理论基础和数学依据,证明了一级间歇放热反应系统操作曲线与温度最大点曲线的拐点轨迹相切的点是反应系统热失控的参数敏感点,从理论上给出了反应系统的安全操作所允许的温度上限。利用敏感点和超临界操作曲线的拐点关系,推导出反应系统安全操作的临界判据。将该临界判据与Adler和Enig、van Welsenaere和Froment以及Wu等的经典判据进行比较,结果与文献值基本一致。将该临界判据和经典判据与Allen和Rice的实验结果进行对比,该标准也能很好地预测出偶氮甲烷分解爆炸的压力。     

化学放热系统热失控临界判据的研究进展

化工过程安全是绿色化工的主要研究内容之一。研究化学放热系统热失控临界判据,实质上就是确定反应系统安全操作区域,避免热失控行为的发生。本文对热失控临界判据进行了详细总结,对各判据的优缺点进行了分析比较,提出了临界判据有效性的判定方法。最后,对非线性科学在放热系统热失控领域的研究进行了展望。     

基于在线预警探测系统的反应热失控判据研究

反应热失控是引发反应风险的主要因素。确保在线预警探测系统的可靠灵敏性,根据系统反应状态及时准确的预测反应热失控,是预防反应事故又一道防线;失控判据是发展在线预警探测系统的瓶颈。系统概述了在线预警探测系统反应热失控判据及其应用现状,包括限值检查判据、热平衡判据、基于模型的方法、散度判据和神经网络方法,分析比较了各种方法的优缺点,并对在线预警系统判据未来的发展给与展望。     

pH值对双氧水绝热分解特性的影响

为了考察pH值对双氧水热危害的影响,利用VSP2绝热量热仪对pH值分别为1.8,4,5,6,7及8的质量分数为27.5%的双氧水进行了绝热条件下测试,得到了不同pH值双氧水的绝热分解特征,求得了双氧水的分解动力学,并计算得到双氧水在起始温度为30℃时绝热条件下到达最大反应速率所需时间。结果表明:当双氧水pH值增加时,起始放热温度降低,到达最大反应速率所需时间缩短,热失控危险性明显增加,双氧水在工业条件下存储时,当pH值增加至6时就有一定危险性,当pH值增加至7以上时热失控几乎不可避免。     

硝酸氧化仲辛醇液液非均相反应过程热危险性分析

利用反应量热仪器RC1分析半间歇操作下的硝酸氧化仲辛醇的反应放热过程,通过不同的反应温度、搅拌速率、加料时间等反应条件的变化,研究氧化反应过程中放热速率情况和热转化速率的变化趋势,推导出反应失控条件下的绝热温升和所能到达的最大温度等参数。分析结果表明:在室温下该反应就可以进行,随着反应温度的升高,反应放热速率加大;搅拌速率对非均相反应的影响明显;随着加料时间的延长,放热速率减慢,但会延长反应时间;综合分析判定其反应热失控,危险属于中度危险。     

非绝热式固定床反应器的参数敏感性及热失控临界参数

寻找安全有效的反应条件一直是绿色化工的重要研究内容之一。采用邻二甲苯氧化的反应动力学模型,分析了非绝热式固定床反应器的参数灵敏性和热失控行为,考察了非绝热式固定床反应器温度对冷却介质流量、进料温度和初始压力的敏感性。模拟计算结果表明,当反应进入敏感性区域后,反应器对冷却介质流量、进料温度和初始压力的改变极其敏感。采用系统散度判据（div>0）计算该反应的热失控临界操作参数,计算结果与文献中的判据进行了分析比较,得到类似的结果,但计算更简单。考虑冷却介质的影响,修正了div判据,得到更准确的热失控临界操作参数。研究结果表明,此判据能为反应器的设计及过程控制提供重要的参考依据。     

双氧水分解危险特性的定量研究

使用微量量热仪C80对27.5%双氧水的分解过程进行定量研究,利用AKTS软件模拟计算不同恒温条件下双氧水的分解率,给出双氧水在绝热条件下到达最大反应速率时间随初始温度的变化情况,在此基础上提出双氧水储存使用的建议及防护措施。