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过度冷却积累的未反应物集体释放会引起反应罐(釜)爆炸吗?

  当反应罐(釜)进行某些化学物质的放热反应时,控制不当可能引起爆炸事故。那么爆炸的可能原因是什么?应当如何安全控制呢?接下来小编先跟大家分享一个反应罐(釜)爆炸的案例,再进一步跟大家分析其可能的原因。


  1996年,英国一家染料厂的600加仑(约2.3立方米)间歇式反应罐(釜)爆炸。该工艺要求在含有胺和硫酸的反应罐(釜)中加入亚硝基硫酸(NSA),温度为30-40℃,该反应为放热反应,产生热量。反应罐(釜)进料通常需要5小时左右,进料过程由人工控制。该工艺装置已投入运行多年,上百批加工无问题。


  NSA投料初期,物料温度过热到50℃左右,停止投料。然后将NSA冷却到25摄氏度(温度过低),然后重新开始进料。到NSA投料结束时,物料温度已失去控制,现有的冷却方式无法控制温度,实际温度已超过温度计可记录的最高温度。最后,不受控制的反应导致了反应罐(釜)的超压和爆炸。反应罐(釜)的下部从支架上抬起,落在核电站的地板上。反应罐(釜)的搅拌器被抛到了屋顶上。反应罐(釜)的上部被发现位于大约150米远的地方。幸运的是,没有人受伤,但直接损失超过200万。


  爆炸的可能原因分析


  大多数放热反应的速率随温度的升高而增加,随温度的降低而降低。如果反应温度降低,反应将减慢,未反应的物质可能在反应器中堆积。如果反应温度再次升高,未反应的材料可能开始反应。如果有足够的未反应物质,反应释放的热量可能超过反应堆的冷却能力。


  其他化学反应,包括在设计温度下不重要的分解反应,可能在高温下变得重要。它们会释放更多的能量,而且它们的反应物中可能有气体,导致反应器产生高压。


  根据调查,当反应罐(釜)度过低时,约30%的未反应NSA积聚在反应器中。实验室研究和计算机模拟表明,这种积累不足以引起不受控制的反应。应该有其他热源,例如蒸汽泄漏到反应堆夹套中。在任何情况下,如果有其他热源,未反应的NSA产生的能量更有可能使反应罐(釜)失控。


  通过小编分享的案例及可能原因分析,过度冷却造成未反应物的堆积确实可能加速爆炸的发生。由于设备泄漏等故障也可能导致化学反应事故,因此,保证反应系统处于良好的工作状态是非常重要的。


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