化学反应危害测试

严谨的安全标准和优化的化学工艺

化学热失控反应的后果可能是毁灭性的。 发生在博帕尔和塞维索的失控反应导致的事故,对社会产生不利的影响,让涉事公司拥有不可磨灭的污点。 在任何制造工艺中,始终需要确定与其运行相关的危害评估。

对化学反应和材料反应性的理解是安全生产的重要部分,这是因为化学反应的放热在制造工艺中是非常常见。通常这些反应来自正常的转化过程(例如苯乙烯转化为聚苯乙烯);在其他情况下,可能存在目标工艺以外的副反应(例如由于杂质或超温而导致的物质分解)。

对目标放热反应,尤其是放热副反应的识别、评估和表征,在确保化学工艺扩大和操作的安全性上是至关重要的。 这往往需要评估反应危害性和可预见工厂情形下的热不稳定物质。

我们的预防性方法,旨在设计一种用来评估所有工艺的有效经济机制,涵盖化学反应危害评估。 我们拥有先进的实验室技术和丰富的化学工艺开发及优化经验。我们可以基于旧工艺设计全新的、实用的方法,并利用现有资源研究和提供快速解决方案。

严格的化学反应测试的转换影响

值得注意的是,当进行含有热不稳定物质和混合物在内的放热反应时,可能会有由于压力产生的危害。在封闭容器(或通风不足的容器)中,压力会由以下情形产生:

  • 产生永久性气体;例如目标工艺或突发情况下产生氮气,二氧化碳等。
  • 加热引起的蒸汽压力效应;可能是由于放热反应或工艺失效引起,从而使混合物升至沸点以上。

压力产生方式可以源于目标反应、明显的副反应或二次分解反应;因此识别压力产生方式对确保安全至关重要。

从技术审查开始,我们的化学反应危险测试将对现有工艺进行评估并开发新工艺。 我们的过程安全专家将进行实验室反应研究,回流和高压下的测试,Phi因子实验设计。我们致力于保障人们生命,社区和企业的安全,将评估工艺变化的安全性和对环境的影响。 最后我们会根据您的需求量身定制,为工艺改善提出切实可行、经济使用的建议。

我们旨在提供专业知识,经验和最先进的实验室设备,进行有效的化学反应测试。 我们的专业测试能力包括但不限于:筛选评估,绝热杜瓦量热法,Mettler RC1反应量热仪,加速量热仪(ARC),差示扫描量热仪(DSC),紧急排放安全处理仪(VSP2™), 和附有样品分解气体分析的Carius管。

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根据实际,选定方法

CHETAH程序(化学热力学和能量释放评估的ASTM程序)是一种独特的工具,它可以预测纯净物、混合物或化学反应的热化学性质以及特定的“活性物质危害”。 CHETAH 不仅可以根据材料受冲击而分解的难易程度进行分类,而且可以评估反应或燃烧产生的热量,还可以预测可燃下限。

DSC是一种使用几毫克样品进行热分析的方法(微区热分析)。 由于DSC是仅使用几毫克物质的微量分析,因此在极端条件下研究高放热工艺是不存在任何风险。 DSC中使用相对较少的样品量可确保样品内部温度的均匀性,因此甚至可以定量测量高热功率。 另外,扫描模式的实验时间只有几个小时,这使得DSC技术成为一种快速有效的筛选方法。

Carius管是一种用于热稳定性的筛选工具,检测是否存在放热和气体生成情况。 Carius管的筛选测试可以检测放热情况比如检测反应起始温度,识别压力效应(如永久性气体生成),并最终辨别测试过程中产生的气体量。 产生的永久性气体可以通过各种分析技术如GC-MS和GC-FID进行分析。

ARC是一种自动化的实验室仪器,它可以通过实验确定在绝热条件下任何放热反应的时间、温度和压力关系; ARC的数据可用于评估潜在的活性化学物质热危害和压力危害,并可用于指导工厂的保护措施,包括使用DIERS技术进行紧急泄放系统设计。

Mettler RC1反应量热计是一台计算机控制的实验室反应器,可平衡热量和质量流动;它是研究目标反应热特性和确保工艺安全的极好工具。 RC1可以通过数据提供反应热,比热,绝热温升和传热系数等信息。 RC1还可以通过研究涉及工艺参数变化的化学工艺(如温度,给料,搅拌,浓度和催化剂),而达到工艺开发和优化的目的。

该仪器可以在实验室中直接模拟工厂规模级的失控反应。 此外,杜瓦瓶量热仪可直接模拟高达25立方米的反应器;能够得到高度准确的测试数据和精确的多相反应混合物表示,可以为间歇、半间歇以及气态间歇模式;是一种将过程安全和发展研究相结合的高效经济的解决方案。 杜瓦瓶实验数据可用于指导工厂的保护措施,包括使用DIERS技术进行紧急泄放系统设计。

Vent Sizing Package最初是在二十世纪八十年代中期的DIERS项目中开发得到,其用于收集数据计算基于失控热反应和热分解情况下泄放口尺寸大小。随后VSP2™实现商业化。 与使用厚壁测试容器以承受高压的绝热杜瓦瓶和ARC系统不同,120cm 3的VSP2 TM测试具有低Phi因子的薄壁。 VSP2是世界上最知名的用于研究失控反应绝热量热仪之一,在美国尤其受欢迎。

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