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间歇和半间歇化学反应热理论计算及实验测试方法*

2020-08-04郭云龙金满平张向倩

安全、健康和环境 2020年8期

郭云龙,金满平,孙 蔷,厉 鹏,张向倩

(1.中国石化青岛安全工程研究院,山东青岛 2660712.应急管理部化学品登记中心,山东青岛 2660713.东北大学冶金学院,辽宁沈阳 110819)

0 前言

近年来我国经济快速发展,化学工业为人类的生活和工作带来很大的便利。其中精细化学工业是当今世界各国发展化学工业的战略重点,是一个国家综合技术水平的重要标志之一,为人类提供了高质量、多品种和多功能的精细化学品,精细化工已经成为人民生活水平提高、工农业发展潜力、军事与高新技术产业发展的象征。

精细化工行业中大部分化学反应是放热的,在化学反应过程中伴随着能量释放,如硝化、氯化、氧化、氟化、重氮化等这些危险工艺在反应过程中都会释放大量的热量,放热反应具有一定的热危险性,如果不能及时地移走这些反应热,将会导致反应热失控。对于放热反应来说,一旦发生反应热失控,反应的放热速率大于移热速率,必将造成热量积累,从而导致温度急剧升高,反应速率明显增加,这样会处于“放热反应加速-温度升高”的恶循环下,达到临界状态后,体系温度会急剧升高,可能会引发分解反应,产生大量气体,反应容器内压力骤升,导致喷料,甚至发生燃烧、爆炸事故。发生反应热失控事故,除了直接的经济损失外,严重的甚至会造成大量人员伤亡、设备损坏和环境污染等问题。

2016年9月21日,东华大学3名研究生在进行氧化石墨烯实验时发生爆炸,2名学生受重伤。……

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