反应釜过度冷却会导致反应失控吗

浏览次数: 发布日期:2019-08-09 10:37
搅拌式反应釜专业生产厂家无锡天骥化工设备2019年8月9日讯  反应釜是化学工业中最常用的设备之一,也是危险性较大、容易发生泄漏和火灾爆炸事故的设备。反应釜指带有搅拌装置的间歇式反应器,根据工艺要求的压力不同,可以在敞口、密闭常压、加压或负压等条件下进行化学反应。

 
列管式冷凝器,搅拌式反应釜,列管式换热器


但由于釜内常常装有有毒有害的危险化学品,事故后果较之一般爆炸事故更为严重。

 
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1996年,英国一家染料厂的600美制加仑(约2.3立方米)批量反应釜发生爆炸。该工序需要在30〜40℃的温度下向装有胺和硫酸的反应釜中加入亚硝基硫酸(NSA)。此反应是放热反应,会产生热量。反应釜进料通常需要约5小时,进料过程为手动控制。这套工艺装置已经运行多年,并且在数百个批次的加工中都没有出现过问题。在NSA的进料初期,物料温度过热,达到约50℃,于是便停止了进料。然后NSA被冷却至25℃(温度过低)后,又重新开始加料。至NSA进料结束时,物料温度已经失控,已有的冷却方法无法控制住温度,实际温度已经超出了温度仪表可以记录的最高温度值。最终失控反应引起反应釜超压并发生爆炸,反应釜的下半部分从支架上被掀起,落到了厂房的地板上,反应釜的搅拌器被抛到了房顶上,反应釜的上半部分被发现落在大约150米开外的地方。幸运的是,没有人员受伤,但直接损失超过200万英镑。
你知道吗?

大多数化学放热反应的速率会随着温度升高而增加,随着温度降低而减小。如果反应温度降低,反应就会变慢,那些未发生反应的物料就可能积聚在反应釜中。如果接下来反应温度又升高了,未发生反应的物料就可能开始反应。如果存在足够多未反应的物料,其反应释放出的热量就可能超过反应釜的冷却能力。

其它一些在设计温度下并不重要的化学反应(包括分解反应)在高温条件下,可能就会变成重要反应。它们将释放出更多的能量,并且其反应生成物中可能存在使反应釜产生高压的气体。

据调查在这起事故中,约有30%的未反应NSA在温度过低时积累在反应釜中。实验室研究和计算机模拟表明,这种积累并不足以造成反应失控,应该还存在其它的热源,如蒸汽泄漏到反应釜夹套中。不管怎样,如果存在其它热源,未反应的NSA发生反应时,其所产生的能量更容易使反应釜失控。

因为设备泄漏和其它故障可能导致化学反应事故,所以确保反应系统处于良好工作状态是非常重要的。

你能做什么?

要知道你工厂里的哪些反应是放热反应,哪些反应物累积会造成无法控制的反应。比如:聚合反应、硝化反应、磺化反应、酸碱反应和氧化反应等。

要认识到对于众多的化学反应,不仅上限温度对安全至关重要,下限温度也是如此。过度冷却的反应釜会使得未反应的物料积聚,并可能在后续的过程中引起不可控制的高温。
要清楚关键安全参数偏离的后果——如温度、压力、流量、搅拌混合以及任何对工艺至关重要的因素。要知道参数偏离过高和过低两方面的后果,并知道偏离发生时要采取的行动。

即便你工厂里不存在化学反应过程也请注意,低温仍然可能会导致问题。如液体可能会冻结或变得很黏稠,固体可能会从溶液中析出等。

 
   工艺过程的温度过低未必就安全! 

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