双氧水分解反应放热失控特性及失控判据

双氧水自热分解反应容易引发反应失控。利用泄放小试模拟实验装置,研究了碱性环境下,质量分数10%,15%的双氧水分解反应失控特性,建立了反应失控的临界判据。结果表明:温和反应阶段,系统温度和压力缓和升高,温升速率保持恒定;失控反应阶段,系统温度和压力急剧上升,温升速率出现明显的峰值;质量分数10%双氧水最高失控温度为90.0℃,最大压力为3.07 MPa,最大温升速率为10.7℃/min。质量分数增大,则失控剧烈程度增大。提出采用温度趋势判据和温升速率均值判据作为反应失控的判定准则。对比质量分数10%,15%双氧水分解反应在不同判据下的失控临界点发现,2种判定准则均能实现失控辨别,但精度取决于阈值设定。单一准则下,小的阈值灵敏,但误报率高。     

反应热失控条件下安全泄放实验与理论计算

反应热失控是引起设备超压的重要因素之一,而安全可靠的安全泄放装置是防止设备发生超压破坏的最有效方法。由于苯法制己内酰胺重排反应是个快速的强放热过程,为了对重排反应器的安全泄放设计提供基础数据,在危险场景分析基础上,利用引进的VSP2(Vent Sizing Package 2)安全泄放实验装置进行了热失控反应条件下泄放实验研究。实验表明失控反应条件下重排反应泄放类型为温和体系的蒸气泄放,因而利用Leung方法和平衡两相流泄放模型分别对安全泄放量(W)和泄放装置泄放能力(G)进行了计算,进而确定出最小泄放面积为0.023m2。研究表明:利用VSP2可为快速强放热的失控反应安全泄放设计提供基础数据,进而为失控反应安全泄放设计的安全可靠性提供保证。     

氯丙烯环氧化反应器气相安全控制条件

在相转移法氯丙烯环氧化反应过程中,由于少量双氧水发生无效分解生成氧气,导致反应器气相存在燃爆危险性。测试了工况条件下氯丙烯-氧-氮三元体系的燃爆特性,得出该体系的极限氧浓度值(LOC)为10.9%;考察了主要因素对气相氧浓度的影响。研究发现,要降低气相氧浓度,应尽可能降低催化剂用量,适当提高搅拌速度,严格控制H_2O_2用量;应在液相沸腾后开始H_2O_2进料,并控制反应初始阶段的H_2O_2进料量,以避免瞬间H_2O_2进料过快。     

减粘裂化工艺技术及进展(Ⅱ)——减粘裂化工艺进展及发展趋势

介绍了减粘裂化工艺发展的一般过程。最早的减粘裂化工艺为下流式反应塔减粘裂化 ,60年代上流式反应塔减粘裂化的开发推动了减粘裂化工艺的发展。临氢减粘及供氢减粘裂化工艺有效地抑制了生焦反应 ,提高了反应的苛刻度及裂化深度 ,使减粘裂化工艺成了重油改质的重要手段之一。我国减粘裂化工艺虽然起步较晚 ,但在吸收国外先进经验的基础上也得到了迅速的发展 ,我国目前有高桥、广州等十余套减粘裂化装置。延迟减粘裂化以及上流式缓和减粘裂化等工艺的开发都标志着我国减粘裂化工艺技术的进步 ,但我国减粘裂化装置属于常规减粘裂化工艺类型 ,装置的轻油收率低、结焦严重等问题比较突出。还探讨了我国减粘裂化工艺发展的趋势。我国氢源相对匮乏 ,因此发展临氢减粘裂化工艺关键是寻找廉价的氢源。供氢减粘避免了氢气来源的问题 ,但开发出效果好、来源广泛的工业供氢剂成了急待解决的问题。     

棉籽壳菌渣对孔雀石绿溶液的吸附试验

以培养平菇后的棉籽壳菌渣作为吸附材料吸附孔雀石绿溶液,考察了吸附剂用量、反应时间、盐度、染料初始浓度和温度等因素对孔雀石绿的去除率的影响。结果表明:增大产出平菇后的棉籽壳菌渣用量和反应时间,吸附去除率均相应增大;去除率随孔雀石绿初始浓度和盐度的增大而减小。试验数据符合Langmuir和Freundich吸附等温线模型,热力学研究表明染料吸附过程是自发和吸热的过程,高温有利于吸附,最大吸附量可达122.87mg/g。     

烃类物质闪点定量构效的关系

应用CODESSA软件计算300种烃类物质的分子结构描述符,用启发式回归(HM)、最佳多元线性回归(B-MLR)法,以筛选出来的分子描述符建立线性回归模型.用B-MLR法所选4个描述符作为支持向量机(SVM)的输入,建立非线性模型.预测结果表明:所建模型稳健,泛化能力强,预测误差小.非线性模型(R2=0.9884,RMSE=8.7570)的性能优于线性回归模型(HM:R2=0.9815,RMSE=11.0653;B-MLR:R2=0.9814,RMSE=11.1041),预测的效果令人满意.     

基于VSP2的放热反应失控紧急泄放特性

基于VSP2绝热量热仪,通过增加泄放物收集罐、快速响应气动阀及泄放孔板,开展了放热反应失控泄放实验,详细探讨了输入热功率、初始填充率、泄放压力、泄放直径以及反应物发泡性对泄放能力及泄放物质量的影响。结果表明:二相流泄放能力随输入热功率增大而降低,随初始填充率增大先增大后减小,随泄放压力增大先快速降低后缓慢增加,随泄放直径增大而增大。泄放物质量随输入热功率、初始填充率、泄放压力和泄放直径的增大而增大。发泡性材料能显著降低泄放装置的泄放能力,但能增大泄放物质量。     

2,4-二硝基氯苯的合成工艺过程热风险性分析

利用快速筛选仪和绝热量热仪测试2,4-二硝基氯苯的热力学参数,并通过动力学软件模拟获得最大反应速率到达时间(TMR_(ad)),利用反应量热仪对2,4-二硝基氯苯合成工艺过程进行量热实验,并通过计算获得绝热温升和失控体系可能达到的最高温度(MTSR),将工艺操作温度(T_p)、技术最高温度(MTT)、反应物料分解温度(T_(D24))以反应失控温度(MTSR),4个数据进行比较,确定风险等级。结果表明:2,4-二硝基氯苯的起始分解温度为300.49℃,分解反应结束温度为418.31℃,放热量为1 431.59 J·g~(-1),分解放热量大,潜在爆炸危险性高;硝化工艺的反应安全风险等级为:T_pMTSRMTTT_(D24),可以确定工艺反应过程的反应安全风险等级为2级,根据风险等级,提出建议措施。     

基于VSP2进行热失控反应泄放装置安全可靠性分析与评估

为了对存在热失控危险的反应器的安全泄放装置安全可靠性进行分析和评估,利用从美国购置的用于泄放基础实验测试的VSP2(Vent Sizing Package 2)装置,针对不同的危险场景,对苯法制己内酰胺组合工艺中重排反应器的热失控反应过程进行了实验测试,筛选出最危险场景。在获得重排反应热失控基础数据条件下,对安全泄放量(W)和泄放装置泄放能力(G)进行了计算,进而获得最小安全泄放面积。研究表明:重排反应过程是个强放热过程,存在较大的热失控风险;利用VSP2可为存在热失控危险反应的安全泄放设计提供基础实验数据,进而对安全泄放装置设计、选型或安全可靠性分析和评估提供技术支持。     

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。