双氧水爆炸事故机理分析及预防措施研究

为了对双氧水引起的爆炸事故的机理进行分析,用加速量热仪对双氧水进行了热危险性测试.通过对数据校正和分析,得到了浓度为30%的双氧水初始热分解温度为34.5 ℃,热分解可达到的最高温度为246 ℃,最大温升速率时间为100 min.结果表明,双氧水极易发生爆炸,并且爆炸威力很大.针对双氧水的爆炸危险,提出采取适当的预防措施,如冷却水法,以避免爆炸事故的发生.     

空化水射流-双氧水联合降解苯酚反应动力学

空化水射流-双氧水协同降解酚类污染物在废水处理领域有很广泛的应用前景,但动力学方面的研究较少.为此,研究了空化水射流-双氧水联合降解苯酚的反应动力学.结果表明:当苯酚初始质量浓度为100 mg/L、溶液pH值为3.0、双氧水质量浓度为300 mg/L时,苯酚在空化水射流、双氧水和空化水射流-双氧水3种方法处理下,去除率分别为17％、21％、99.8％,且3种反应均符合表观一级反应动力学,表观反应速率常数分别为2.05×10-5 s-1、2.48×10-5 s-1、174.1×10-5 s-1,空化水射流与双氧水的协同效应使表观速率常数提高了38.4倍,表明空化水射流和双氧水联合处理工艺具有良好的协同效应;建立并求解了空化水射流-双氧水协同降解苯酚的动力学模型,得出了苯酚降解的反应动力学方程,经验证相关系数在0.98以上.     

金属离子对双氧水热稳定性的影响研究

为了研究金属离子对双氧水在绝热条件下分解特性的影响,利用泄放尺寸设计装置VSP2模拟双氧水及分别掺杂0.01%质量分数Fe~(2+)、Fe~(3+)、Gu~(2+)的双氧水在绝热条件下的反应失控过程,得到绝热分解过程的热力学和动力学参数,依此推算出该4种试样25 kg包装下的自加速分解温度SADT,以及绝热条件下到达最大反应速率的时间TMRad。结果表明,Fe~(2+)、Fe~(3+)、Gu~(2+)使双氧水的起始分解温度T0、SADT、TMRad均降低,提高了双氧水的热危险性。在Fe~(3+)的作用下,双氧水在常温下就发生缓慢分解,发生失控的可能性最大;掺杂了Gu~(2+)的双氧水分解反应最剧烈,热失控严重度最高。     

Fe3+掺杂对双氧水热稳定性的影响

为了定量考察Fe3+掺杂对双氧水热稳定性的影响,利用泄放尺寸实验仪(VSP2)研究了无Fe3+及Fe3+质量分数为0.003%、0.01%、0.02%时的27.5%双氧水(质量分数)热分解特性,得到了这4种样品绝热自分解过程的温度及压力数据,计算得到初始温度为40 ℃时不同Fe3+质量分数的双氧水在绝热条件下到达最大反应速率所需时间(TMRad).结果表明,为保证双氧水在一般环境条件下安全稳定存储,需要控制双氧水中Fe3+的质量分数低于9.2×10-6.     

预防关口前移减少闪爆事故

针对舣氧水生产过程的危险性,专家建议—— 双氧水生产过程的危险性一直被业界所关注。专家强调,超前预测,科学预防,把安全生产的预防关口前移,建立有效的安全防控体系,完全可以保证双氧水生产装置安全平稳运行。在日前召开的2013年过氧化物行业研讨会上,专家们把研讨重点再次聚焦在双氧水安全生产上。     

双氧水热失控时的泄放面积评估

为了保证50％双氧水热失控时在储罐中的安全泄放,利用VSP2(Vent Sizing Package 2)模拟了50％双氧水在带放空测试池中绝热条件下的热失控过程,得到了过程的温度、压力、温升速率变化情况,利用DIERS通用方法计算了50％双氧水安全泄放所需的放空口面积,得到了放空口面积的计算公式.结果表明,储罐设置足够的放空口面积可保证双氧水的安全泄放,在充装系数为0.8时所需的放空面积为0.005 2 V/m.     

UV/H2O2工艺对三氯乙醛及其生成潜能的控制

以我国南方某水厂沉后水为研究对象,使用UV/H_2O_2中试装置,研究了该工艺对三氯乙醛(CH)、三氯乙醛生成潜能(CHFP)的控制效果,并分析了其控制CH前体物的机制。结果表明,UV/H_2O_2工艺对CHFP的控制效果受紫外剂量和双氧水质量浓度的影响较大,随双氧水质量浓度增大CHFP先减小后增大,双氧水质量浓度为10mg/L时CHFP最小;随紫外剂量增大CHFP逐渐减小。UV/H_2O_2控制CHFP的机制是将水体中的芳香性蛋白质类物质和微生物代谢产物类物质氧化降解或转化为其他非CH前体物的物质。UV/H_2O_2工艺对CH有很好的控制效果,CH去除率随双氧水质量浓度增大而先增大后减小,双氧水质量浓度为12 mg/L时CH去除率最大;CH去除率随紫外剂量增大而不断增大,紫外剂量大于1 200 m J/cm~2时CH去除率增势趋于平缓。     

头孢类抗生素废水内电解预处理的强化技术研究

以头孢唑啉钠模拟抗生素废水作为处理对象,对内电解法进行了强化技术的研究。实验结果表明,当氯化铜、硝酸镍、硫酸锰、双氧水的投加量分别为0.136,0.549,0.338 g/L,15 mL/L时,头孢唑啉钠和COD的去除率分别为30.98%和29.9%,33.4%和33.5%,30.6%和34.1%,41.5%和60.0%。投加氯化铜、硝酸镍、硫酸锰、双氧水等催化剂强化后,可生化性均得到进一步提高,分别为0.469,0.497,0.437,0.582。     

当事故调查出现重大分歧时--湖南黔城双氧水厂"12·9"氧气充装站爆炸事故调查及排险纪实

事故经过与现场 1999年12月9日,晴. 湖南省黔城双氧水厂刚刚完成了生产系统检修,11时40分开车生产.12时10分,双氧水车间氢气过滤器忽然冒出黑烟.经查是氢化釜内的触媒发生燃烧,该车间当即停车待修. 这边检修还尚未开始,远离此处30米之外的氧气充装站在15时25分突然发生爆炸.正在作业的两名工人全部烧伤,其中许某的胸腹烧伤面积达49%以上.     

基于动态贝叶斯网络的蒽醌法制备双氧水工艺风险评估

为降低因蒽醌法制备双氧水而引起的火灾爆炸风险,从蒽醌法制备双氧水工艺中选取危险性较大的萃取净化工序展开风险评估。首先,分析该工序的危险源,采用Freefta软件建立事故树模型,在该模型的基础上使用GeNIe软件绘制事故树转换的动态贝叶斯网络模型;然后,运用专家打分法和模糊分析法计算模型中基本事件的先验概率,运用GeNIe软件在设定的前置条件下计算模型中基本事件的后验概率;最后,比较先验、后验概率之间的变化幅度,确定重要基本事件,揭示引起火灾爆炸的危险源并制定应急处置技术。结果表明：降解物与杂质造成污染、工艺副反应产生并增多、催化剂失效以及双氧水自身化学性质活跃4种重要危险源对萃取净化工序火灾爆炸影响最大;从阻止火灾蔓延与液体疏通的角度针对重要危险源制定应急处置技术效果较好。     

可燃气体储罐区泄漏危险性定量分析

对位于某城市中心附近的可燃气体储罐区的气体泄漏危险性进行了分析,求出了下风向最大可燃范围和中毒范围.进行灵敏度分析以便识别风速、泄漏面积对泄漏危险性的影响.分析结果显示,风速、泄漏面积对泄漏危险性有显著影响.随着泄漏面积增大,下风向最大可燃范围增大;随着风速的增大,下风向最大可燃范围则减小.最后提出了若干安全措施的建议.     

基于氢气充放试验及数值模拟的储氢气瓶安全评价

储氢气瓶是新能源汽车的重要储能设备,其可靠性直接关系到汽车的安全性。研究了不同环境温度下,35 MPa铝合金内胆车用储氢III型气瓶在充放气时的最终温度和应力分布情况,并对其安全性进行了评价。借助试验测试平台,在不同温度下进行了实际充放试验。试验过程中无漏气现象,且最终温度符合要求,表明储氢气瓶在试验条件下是安全的。由此,在获得了储氢气瓶充放时热响应规律的基础上,对不同温度下的氢气充放过程进行了数值模拟,得到其应力分布情况。结果表明,储氢气瓶复合层的应力远小于其材料抗拉强度,即内胆和复合层的强度均可视为满足要求。研究结果可为储氢气瓶的试验开展、安全评价、寿命预测提供依据。     

含硫油品储罐腐蚀产物自燃及其防治理论研究

含硫油品储罐内壁腐蚀产物(Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3)与H2S反应生成硫化铁,硫化铁的氧化放热是引起储罐火灾的主要原因.实验模拟了油品储罐中硫化铁的生成,研究了在无氧条件下H2S气体与油品储罐内壁腐蚀产物的反应以及生成的硫化铁在自然环境下的氧化自燃性.结果表明,Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3,以及它们的混合物经硫化后生成的硫化铁具有很高的自然氧化活性,在自然环境中,常温下能迅速和空气中的氧气反应并放出大量的热,热量积聚引起储罐火灾爆炸事故.在实验结论的基础上,提出了一些行之有效的安全防范措施.     

水厂澄清池排泥水和滤池反冲洗水处理工艺设计

为减少水厂生产废水排放量,节约水资源费用,建设水厂排泥水处理工程.水厂制水规模20万m3/d,设计干污泥总量为31.14 t/d.滤池反冲洗水由排水池收集,经调节后送至澄清池回用.澄清池排泥水进人排泥池,与排水池底泥一道经过浓缩及机械压滤脱水,浓缩池上清液回流至排水池.     

高压储氢系统泄漏爆炸事故的动力学演化

为研究燃料氢气泄漏、爆炸的特性和规律,预防高压储氢系统中氢气泄漏爆炸事故发生,以加氢站为背景,数值仿真45 MPa高压储罐氢气泄漏并引发爆炸事故,分析泄漏爆炸动力学性质以及爆炸波在非均匀氢气浓度中的传播机制。同时,基于泄漏爆炸事故演化的力学机理,开展氢气泄漏爆炸动态风险分析,针对氢气不同泄漏量,建立泄漏扩散形成的气云体积、气云爆炸产生的冲击波与空间x,z方向上危害距离之间关系。研究结果表明：氢气泄漏过程中,气云氢气浓度变化与流场雷诺数具有较好一致性;氢气扩散受到高压储氢罐周围装置影响,流场中氢气浓度分布不均匀;当发生燃烧爆炸事故时,冲击波参数和湍动能变化梯度大;得到复杂布局区域冲击波超压峰值与比例距离之间关系式,其相比于理论方法更精细、计算结果更准确。研究结果可为降低高压储氢系统泄漏爆炸事故后果、采取有效防护措施提供一定依据。     

过氧化氢热爆炸研究进展

过氧化氢作为绿色环保的氧化剂,广泛应用于工业的各个领域,同时也因其热分解爆炸危险性导致了一系列严重的火灾爆炸事故。过氧化氢在高温或与一些不兼容化学物质作用下,将会激发其热危险性,进而引发热失控反应,最终导致爆炸事故的发生。结合近年来国内发生的过氧化氢热爆炸事故,简要概述了其热爆炸事故历程,并从理论研究和实验研究两个方面综述了过氧化氢热爆炸的研究进展。理论研究方面,主要介绍了化学反应失控模型和基于热动力学的研究方法,尤其对基于热失控模型的热风险评估进行了详细的阐述。实验研究方面,分析了高温条件下与杂质催化作用下过氧化氢的热危险性,包括无机杂质和有机杂质。最后就过氧化氢热爆炸的研究提出了进一步的研究方向。     

Synergetic decolorization and deodorization of sludge protein foaming solution by 60Co γ-ray irradiation/H2O2 oxidation

Sludge protein foaming solution was effectively decolorized and deodorized by gamma irradiation in the presence of hydrogen peroxide. The existence of a synergetic effect on the decolorization and the deodorization was demonstrated by means of UV/vis spectrophotometry, chemical, and sensory analyses every 14 days during 98 days of storage. Furthermore, the foamability was measured using the Ross–Miles method. Results showed that color, odor, and foamability of irradiated samples under hydrogen peroxide oxidation were significantly improved. Sensory evaluation indicated that irradiated samples under hydrogen peroxide oxidation were better than nonirradiated samples in odor, and color. Finally, a preliminary cost analysis revealed that ⁶⁰Co γ-ray/H₂O₂ process was more cost-effective than the H₂O₂ alone.     

铁路运输含硫原油过程中H_2S挥发规律模拟试验研究

以塔河12区含硫原油为研究对象,通过模拟铁路运输原油工况,研究罐内原油中H_2S挥发规律.结果表明,铁路运输过程中原油里H_2S析出浓度与时间的关系近似为6次多项式,并建证了H_2S浓度随时间变化的曲线方程;对影响罐内原油中H_2S挥发的2个主要因素罐内原油温度和罐车振动强度进行了分析.结果表明,罐内原油温度是原油中H_2S挥发的主要影响因素,升高罐内原油温度可以明显增加H_2S的挥发浓度.加大罐车振动强度对原油中H_2S挥发有促进作用,但不明显.     

硫化亚铁引发储油罐火灾危险性的研究

笔者通过模拟储油罐中硫化亚铁的生成方式 ,分析和研究了硫化氢气体与氢氧化铁、三氧化二铁和四氧化三铁反应 ,生成的硫化亚铁的氧化倾向性 ,并采用自然氧化绝热装置 ,测定了硫化亚铁的温度变化曲线。实验研究结果表明 ,不同方式生成的硫化亚铁 ,其氧化性不同 ,自燃性也不同 ,均有较显著差异。硫化亚铁的温度变化曲线表明 ,氧化反应随着时间增加 ,其他应进行得越来越快 ,将会造成热量的聚集 ,使油品温度快速上升 ,导致油品自燃和储罐发生着火爆炸。实验研究证明 ,硫化亚铁氧化反应放出热量是构成油罐着火危险性的最大因素。     

2-Methylpyridine-N-oxidation runaway studies

Calorimetry has been used in order to identify the runaway behavior of 2-methylpyridine-N-oxidation (2-picoline-N-oxidation). Experiments were performed in an Automatic Pressure Tracking Adiabatic Calorimeter (APTAC), employing 2-methylpyridine-N-oxide (2-picoline-N-oxide) with or without catalyst, 2-methylpyridine-N-oxide, hydrogen peroxide, 2-methylpyridine (2-picoline) and catalyst, and 2-methylpyridine, hydrogen peroxide and catalyst. Approximately 16.5 g of aqueous solutions were used in 100 ml closed glass cells in all but one measurement. Measurements were performed isothermally or employing the Heat-Wait-Search (HWS) technique. During reaction runaway, any excess of hydrogen peroxide and the produced 2-methylpyridine-N-oxide decompose releasing non-condensable gases and raising the pressure. It was found that the reaction runaway is condition-sensitive. Catalyst, the presence of 2-picoline and/or its N-oxide, affect hydrogen peroxide and/or 2-picoline-N-oxide decomposition rates. Further research accompanied by analytical measurements of the gas and liquid phase would provide indications in regard to the decomposition mechanisms followed in those cases.