Термальный безопасности

Q. Как темпы тепла и потери тепла с окружающей средой быть использованы для определения термической стабильности материалов в рамках условий хранения?

Самонагревающиеся за счет медленного термического разложения в течение длительного хранения и транспортировки сыпучих материалов представляет собой опасность, с которой часто недооценивается. Более длительные периоды времени, даже очень малых скоростях реакции может термически самостоятельно разгоняться до беглых ситуации, особенно там, где большое количество материалов занимаются. второй мероприятий высокого тяжести могут быть вызваны в результате теплового взрыва, который может привести к детонации и / или распространение токсичных или воспламеняющихся химических веществ.

Тепловой взрыв происходит, если уровень производства тепла больше, чем скорость рассеивания тепла, или, другими словами, если в момент максимальной скорости адиабатических производства тепла меньше, чем характерное время потери тепла, которые могут варьироваться от 1 / 2 ч для 1-м3 перемешивают судна 5 мес для твердого тела в 25-м3 контейнера. В этой статье понятия времени, чтобы максимальная скорость генерации тепла и характерного времени охлаждения для реакции будет обсуждаться в тех случаях, когда температура однородна (например, перемешивают судов), а не однородные (например, не перемешивают судов, как барабаны и тотализаторов). Экспериментальные методы, используемые для характеристики реакций разложения (ДР), также будут представлены.

Когда тепло накапливается, DRs работают очень медленно обработки температур. Это главным образом из-за плохой отвод тепла, который часто встречается в крупных, невозмутимый масс. такие случаи были зарегистрированы, в котором тепло по низким ставкам в нужной температуры хранения медленным DR не могут быть переданы в окружающую среду, так как судно, действующих в рамках почти адиабатических условиях. В результате, DR был ускорен за контроль, за счет саморазогрева.

Отвода тепла также может быть охарактеризована по времени. Существуют две ситуации, рассмотреть - (а) с выделением тепла реагирующих систем, где теплоотдача преобладает (например, реакторы смесители, реакторы содержащие жидкости малой вязкости) и (б) с выделением тепла реагирующих систем, где кондуктивный теплообмен преобладает (например, хранения твердого материала в барабан, реакторы, которые не смешиваются и реакторы содержащие вязкой жидкости). В случае хранения твердого материала в горло, температура самая высокая в центре, а температура на поверхности так же, как температура наружного воздуха.

Беглых реакция не может произойти, если ПМР ^ ^ к югу объявление больше ПМР к югу ^ ^ крит. TMRad сильно зависит от температуры, в то время как ПМР ^ ^ к югу крит в меньшей степени зависит от температуры. Изменение внешней температуры, уменьшение M при постоянной, или увеличение на постоянной M можно свести к минимуму тепловые последствия.

Следующие методы, используемые для характеристики DRs:

Дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC). Это микротермо аналитический инструмент использует только миллиграммов материала и может работать в динамическом или изотермическом режиме. Из изотермических работает, д ^ ^ к югу 0, и E ^ ^ к югу можно найти и использовать в формуле. 1 для расчета ПМР ^ ^ к югу объявлений.

Адиабатическое хранения теста. Это испытание проводится в адиабатических аппарата Дьюара в составе автоматизированных 1-L реактора заключенная в адиабатических щита. Моделирование реакторов до 25 м ^ 3 ^ SUP, он определяет уровень тепловыделения, д ^ ^ 0 к югу, в зависимости от температуры T ^ ^ к югу 0 - данные, которые используются для расчета ПМР ^ ^ к югу объявлений. ПМР ^ ^ к югу объявлений является то по сравнению с тепловые потери данных, относящихся к пакет или контейнер, в котором материал хранится для определения максимальной безопасной температуры хранения.

Корзина испытания. Это тест, который выполняется в режиме isoperiobolic (т. е. когда температура в окрестностях постоянно), генерирует данные, которые используются для определения T ^ ^ к югу 0, д ^ ^ 0 к югу и к югу E ^ ^, которые используется для расчета ПМР ^ ^ к югу объявлений. ПМР ^ ^ к югу объявлений, можно сравнить с ПМР к югу ^ ^ крит (в формуле. 2 или 3), чтобы определить максимально безопасной температуры материала хранения. Кроме того, по крайней мере три размера корзины используются, так что можно экстраполировать, чтобы найти максимально безопасной эксплуатации / хранения для компаний любого размера судна или геометрии.

Дополнительная литература

1. Организации Объединенных Наций, "Рекомендации по перевозке опасных Добрый Руководства по испытаниям и критериям", 3-е изд (1999).

2. Экспертная комиссия, швейцарский "Химическая промышленность", "Тепловые безопасности процесса", Буклет 8, Люцерн, Швейцария (1993).