Безопасность

Q. Как я могу прогнозировать потенциальные опасности реактивности при смешивании химических веществ?

Химические процессы часто связаны простой физический смешивание различных материалов для изготовления промежуточной или конечной продукции, которая в виде простого раствора, суспензии, дисперсии или другой тип смеси. В других процессов, резервуаров или трубопроводов могут быть переданы различными материалами. В этих случаях, химические реакции не предназначены для происходят в оборудовании. Но реакции могут произойти неожиданно, что создает опасность, так как они могут освободить большое количество тепла, создавать давление в замкнутой системе, или выделять ядовитые пары.

Многие инструменты доступны для предотвращения химической реакции сюрпризов. "Стабильность и реакционная способность" раздела материал химического вещества Паспорта безопасности (MSDS), начало положено, но и другие ресурсы, следует обращаться для получения более глубокого понимания потенциальных опасностей реактивности. Кроме того, было бы нереалистично ожидать, что автор любой MSDS, чтобы иметь возможность получить список всех возможных взаимодействий для реактивных материалов. Справочник Bretherick о реактивной химической опасности (Butterworth-Heinemann) является ценным справочным документом. Кроме того, очень полезно программный инструмент, США по океану и атмосфере (NOAA) химической реактивности лист (CRW) можно бесплатно загрузить с веб-сайта НОАА, <A HREF = "http://response.restoration.noaa. пра / chemaids / реагировать "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> http://response.restoration.noaa.gov/chemaids/react </ A>. HTML.

Есть случаи, где растение CRW может быть использован для предотвращения химической реакции сюрпризов. Например, предположим, что процесс требует решения циклогексанона оксимных (CO), который представляет собой твердое вещество при комнатной температуре, в смеси олеиновой кислоты (ОА) и linolcic кислота (LA). Смесь должна быть с подогревом несколько выше температуры окружающей среды, будучи смешанными. Есть ли потенциал для химической реакции при нагревании этой смеси в растворе танк? До какой температуры может быть безопасно смеси с подогревом? Исследование MSDS указывает на следующее:

* О. Л. ненасыщенных C ^ подпункта 18 ^ жирных кислот (ОА одна двойная связь, в то время Л. имеет две двойные связи); двойными связями сделать полимеризации возможно, но MSDS поставщика и других ресурсов, показывают, что кислот можно считать стабильной до их температуры кипения

* MSDS поставщиком показывает, что СО является относительно стабильным материал, температура разложения составляет около 180 [градусов] C

* Нет никаких указаний на MSDSS поставщиков по любой из материалов, чтобы показать, что реактивность могут возникнуть проблемы при смешивании кислот с CO, хотя химик глядя на структуры этих материалов могут быть подозрительными.

Теперь инженеры могут "виртуально микс" этих материалов с использованием CRW. Для всех возможных смесей любых двух из химических веществ, результаты являются следующими:

* Когда CO смешивается с Л.А., реакции выделяется тепло и вызывает повышение давления

* Когда CO смешивается с О.А., реакция приводит к нагреву и может вызвать повышение давления

* Когда Л. смешивается с О.А., никакой реакции не ожидается.

Для смешивания всех трех химических веществ, CRW предупреждает тепла и давления. Это и следовало ожидать, так как позволяют предположить, что MSDS кислоты вступает в реакцию с Ко

Тем не менее, CRW не дает никакой информации о температуре, при которой происходит реакция, скорость его, продуктов или других конкретных данных. Он предупреждает, что реакция может вызвать повышение давления. Поскольку цель этого процесса является нагрев химической смеси, калориметрии тесты, такие как скорость адиабатического калориметра (ARC), или размеров вентиляционных клапанов пакетов (ВСП), должны работать на смеси для получения дополнительной информации о возможных условиях реакции . Благодаря этим данным, инженер может определить, какое оборудование-конструктивные особенности, оперативных процедур и критические предельные значения параметров процесса должны производить и обрабатывать эту смесь безопасно.

ARC испытаний для смеси показал, температурная реакция начала чуть более 100 [градусов] C, а также представили данные о скорости повышения температуры и давления для реакции. Эти данные могут быть использованы для разработки термодинамические и кинетические модели, которые могут быть использованы вместе с информацией о теплоотвода оборудования возможностей для определения максимальной температуры безопасной эксплуатации. Модели могут быть использованы для разработки сброса системы - например, разрыв или диска предохранительного клапана, и сточные воды по сдерживанию или удаления системы для оборудования, тем самым предотвращая overpressurization в случае утраты возможности регулирования температуры.

Изучение другого примера предположим, что завод хочет использовать небольшую емкость подачи (например, несколько галлонов) для зарядки водного раствора едкого натра (NaOH) и водных перекиси водорода (H ^ 2 югу ^ O ^ 2 ^ к югу) в реакторе на различных этапах процесса. Процедура будет: закрыть дренажный клапан кормовой цистерны; заряда емкости с соответствующим материалом, рядом верхнего клапана и осушить бак в реактор. Каждая плата должна сопровождаться воды заряд очистить канал танка. Материал также может быть поручено питательного бачка в тот момент, что удобно для операторов - возможно, задолго до того, необходимо в серийное производство.

В этом случае, MSDS для H поставщика подпункта 2 ^ ^ O ^ ^ 2 югу предупреждает, что реакция с кислотой можно, но ничего не говорит о реакции с базы. Если NaOH и H ^ 2 югу ^ O ^ ^ 2 югу вводятся CRW, пользователь будет предупрежден о тепловой энергии, выделение газа и давления. Это предупреждение показывает, что она не может быть хорошей идеей использовать тот же танк корма для зарядки NaOH и H ^ 2 югу ^ O ^ 2 ^ к югу в реактор, в частности, рассматривает возможность ошибки оператора (например, забыть промыть бак с водой, шихты к неправильному танк корма и т.д.). Она также свидетельствует о важности, выходящие за рамки данных MSDS - поставщику информации, руководство Bretherick, и, возможно, лучший ресурс - хороший химик, кто знаком с химическими веществами - понимать потенциальные реактивности опасности.

Деннис C. Хендершот является старшим техническим сотрудником в процессе оценке опасности кафедра Ром энд Хаас Инженерия "Ко Div. (3100-роуд, Croydon, PA 19021, телефон: (215) 785-7243, факс: (215) 785-7077, E-почта: <a href="mailto:dhendershot@rohmhaas.com"> dhendershot @ rohmhaas. ком </ A>). Он был связан с разработкой и применением анализа рисков, управления рисками, и средства техники безопасности, при уделении особого внимания в области безопасного по своей сути, анализ процесса опасности, и количественный анализ риска. Хендершот является членом Американского института инженеров-химиков (Айше), и в настоящее время служит на Айше Совета директоров Общества. Он получил степень бакалавра наук в области химического машиностроения Лихай Univ. и MS в области химического машиностроения Univ. Пенсильвания.