环氧氯丙烷工艺中分离罐气相出口的燃爆危险性分析

环氧氯丙烷生产工艺中双氧水分解产生的氧气与含氯丙烯、环氧氯丙烷、甲醇的可燃气体混合存在燃爆危险,为预防燃爆发生,利用5L爆炸极限测试仪测定分离罐气相出口可燃气在不同氧气浓度条件下的爆炸极限,并以此绘制爆炸极限三元图,得到不同工况条件下"可燃气-氧气-氮气"混合体系的燃爆区域。结果表明:随着氧气浓度的升高,可燃气爆炸上限明显提高,但爆炸下限变化不明显;随温度上升,气相出口组分发生变化,LOC值逐渐降低;正常冷却条件下极限氧含量为12%,冷却效果差时为10%,冷却失效时为9.3%;设置氧浓度报警时参考最小LOC值,留出裕度空间,控制体系氧含量小于5%有助于预防燃爆发生。     

二氯甲烷燃爆危险性研究

通过爆炸极限测试装置测定二氯甲烷在常压空气中的爆炸极限,结果表明二氯甲烷在常压下,室温～120℃内不存在爆炸极限。考察温度、压力及氧氮混合气中氧含量对二氯甲烷爆炸极限的影响,结果表明:温度对二氯甲烷爆炸极限几乎没有影响;随着压力的增大,二氯甲烷爆炸下限没有变化,但爆炸上限变化较为明显;随着氧气浓度的增大,二氯甲烷爆炸下限有较小幅度变化,但爆炸上限变化幅度较大;绘制了二氯甲烷在常温常压下的爆炸极限三元图,得到该工况条件下"二氯甲烷-氧气-氮气"混合体系的燃爆区域,极限氧含量为17. 8%(相当于含氧量22. 1%的氧氮混合气)。因此在工业生产过程中降低体系的压力及氧气含量有助于预防二氯甲烷燃爆危险的发生。     

甲烷高温自燃诱导过程实验与数值模拟研究

甲烷的转化在化工产业中具有举足轻重的地位与战略意义,近年来涌现的氧化偶联制烯烃等多种新型化工工艺涉及高温条件的甲烷-纯氧等体系的混合与反应过程,明确甲烷高温自燃诱导与爆炸规律是实现工艺安全设计与运行的前提,然而相关研究与基础数据仍较为欠缺。通过利用基于快速压缩装置的高温高压燃爆测试系统开展甲烷-纯氧等典型混合体系的自燃诱导过程研究,同时基于GRI-Mech 3.0机理的数值模拟方法进行了数值模拟研究。实验结果与数值模拟结果吻合较好,随着温度/压力的增加及氧气含量的下降,混合体系自燃诱导时间均缩短;燃料气中加入乙烷或氢气则会大幅缩短自燃诱导过程。对于多个工艺过程中涉及的低氧含量体系率先开展了研究,得到了不同当量比及温度条件下的典型体系自燃诱导时间,同时考察了惰性气的加入对于自燃诱导过程的延长作用。研究结果有助于深入理解甲烷自燃诱导机理,同时指导高温条件的甲烷转化工艺的本质安全化设计与爆炸防控。     

稀土系列催化剂对焦化废水的催化湿式氧化

以稀土元素Ce制得催化剂系列 ,在高温高压条件下对焦化废水进行催化湿式氧化研究 ,考察载体、焙烧温度、活性组分的配比对催化剂的催化活性的影响以及反应温度、氧气分压、反应时间和催化剂用量对氧化过程的影响 ,设计正交实验确定最佳的工艺参数反应温度为 2 4 0℃、氧气分压 3 .0MPa ,催化剂用量 30 g/L ,此时废水的COD去除率达到 90 %以上。     

高压富氧环境固/液自燃温度测定装置研制及应用

研制了高压富氧环境下自燃温度测定装置,研究了升温速率对自燃温度测试的影响,测试了高密度聚乙烯在不同压力和氧气含量环境下的自燃温度。结果表明:研制的高压富氧环境固/液自燃温度测定装置对固体化学品的测试结果准确,重复性好,液态化学品低压下不适用此装置;升温速率、初始压力和氧含量升高均导致自燃温度降低。     

细水雾抑制石化污水系统内油气爆炸的实验与模拟

为研究石化污水系统内细水雾抑制油气爆炸的冲击规律,搭建10 m×1.5 m×1.5 m真实尺度污水系统模型,并开展细水雾抑制油气燃爆实验,结合数值模拟方法研究了细水雾覆盖区域、细水雾喷雾流量、可燃气初始浓度等因素爆炸冲击的影响。结果表明,通道前端覆盖细水雾使得腔体峰值超压明显增强,后端覆盖细水雾腔体内部爆炸超压被显著抑制;随着水雾起始位置距点火点距离D的增加,通道内爆炸超压峰值出现时间明显延后,且爆炸峰值超压逐渐减弱;腔体前端施加细水雾时,随着喷雾流量的增加爆炸超压峰值出现时间明显提前,且爆炸峰值超压逐渐增加,而后端施加细水雾时,规律相反;细水雾施加下,随着可燃气初始燃料配比ER增加,通道内爆炸超压峰值呈现先增后减、超压峰值出现时间先减小后增大。     

氧含量对甲烷及丙烯爆炸特性的影响

为了进一步研究烷烃类气体在与氧气接触时的爆炸特性规律,对烃类气体爆炸理论、爆炸特性参数做了理论分析和计算,并以甲烷和丙烯为例,通过对其爆炸极限、爆炸压力、爆炸压力上升速率、爆炸指数的测试,探讨了氧含量对烃类气体爆炸特性的影响。测试结果表明:氧含量的增加能提升其最大爆炸压力,当氧含量达到一定值时,理论计算值已不适用;提高甲烷爆炸极限的宽度,对其爆炸上限影响十分显著,但对爆炸下限的影响并不明显;对爆炸压力上升速率也有巨大的促进作用,当氧含量提高时,爆炸压力上升速率可能提升数十倍;并测得了丙烯在80℃,表压0.14MPa条件下的极限氧含量值(LOC)。总之,氧含量的增加对烃类气体爆炸特性的促进作用是十分显著的。     

炼厂石脑油储罐挥发物主要危害分析及预防

对炼厂罐储的石脑油进行采样,并应用气相色谱和气质联用仪分析挥发油气。经分析发现C_5、C_6的烷烃、环烷烃是导致石脑油储罐火灾爆炸风险的重要组分,并在分析各组分的火灾爆炸因素基础上,估算出混合油气闪点和爆炸极限,建议加强几种主要组分浓度的日常检测,控制储罐运行温度、内部惰性气体压力,增加浮盘密封。     

高温高压下C-O-H流体的研究

C O H流体是地球内部流体的主要组成部分 ,确定高温高压下它们的组成关系对于认识地球的演化、氧化还原环境以及促进包裹体的研究都具有重要的意义。高温高压实验确定了它们与石墨平衡存在一个间断温度 ,理论计算一般在此温度之上进行。当压力、温度确定时 ,再加上一个外部条件如fO2 或H/O比值 ,就可以得到它们的平衡组成。由于缺乏流体组分的高温高压热力学数据 ,目前的理论计算结果与实验值存在差别。电解质的出现和动力学因素影响着流体组分的平衡计算。加强系统研究 ,在实验中尽量采用就位分析的方法 ,获取更多更可靠的高温高压热力学数据 ,加强流体平衡影响因素的研究 ,是今后进一步的研究方向     

Ru/TiO_2催化湿式氧化废离子交换树脂技术研究

该研究采用浸渍法制备了多种贵金属催化剂,从中筛选出对废离子交换树脂的氧化催化活性最好、且稳定性较好的Ru/TiO_2催化剂。考察了不同反应条件对废离子交换树脂处理效果的影响。实验结果表明,反应温度、初始反应压力、反应时间、树脂形态、搅拌强度等因素均对树脂处理效果有一定的影响,其中反应温度及初始反应压力是催化湿式氧化过程中的主要影响因素,对处理效果起决定性作用。     

深部储层中CO2沿断层泄漏量的影响因素

CGS（CO₂地质储存）是CO₂减排的重要手段之一,天然裂隙的存在则是CGS的潜在风险.CO₂地质储存过程中储层上覆盖层及其浅部含水层是防止CO₂泄漏的天然屏障,为了探究深部咸水层中CO₂沿断层的泄漏过程并获得断层渗透率及储层中超临界CO₂流体初始条件（初始饱和度、初始泄漏压力）对CO₂沿断层泄漏速率和泄漏量的影响程度,依据鄂尔多斯CO₂灌注工程示范区资料,使用多相、多组分溶质运移数值模拟软件TOUGH2建立了2D概念模型.结果表明,深部咸水层中的CO₂在压力差和浓度差的作用下沿断层发生泄漏,到达浅部含水层后开始发生侧向运移,100 a内运移了约200 m的水平距离;由于浮力的作用,CO₂集中在含水层顶板处,有效地防止了CO₂向外泄漏.影响因素分析表明,100 a内断层渗透性能为低渗、中渗和高渗条件时,CO₂累积泄漏量分别为0、1 050和3 000 t;CO₂初始饱和度分别为0.20、0.50和0.99时,CO₂累积泄漏量分别为550、1 050和1 650 t;初始泄漏压力分别为17.3、17.6和18.1 MPa时,CO₂累积泄漏量则分别为900、1 050和1 400 t.除此之外,断层渗透性、CO₂初始气体饱和度和初始泄漏压力对CO₂泄漏的影响还体现在泄漏发生时间和平均泄漏速率上.研究显示,各因素对CO₂沿断层泄漏过程的影响程度表现为断层渗透性能> CO₂初始饱和度> CO₂初始泄漏压力.      

压力对乙炔分解爆炸过程的影响规律

乙炔是一种易燃易爆的重要有机化工原料,为评估乙炔的燃爆风险,采用最小点火能测试仪、爆轰管考察了压力对乙炔分解爆炸的影响规律。研究表明压力为影响乙炔分解爆炸的敏感因素,乙炔发生分解爆炸的最小点火能随系统压力的升高呈指数型下降,点火温度随压力的升高而降低,分解爆炸的后果为系统初始压力的8～10倍。乙炔分解爆炸的临界压力随温度的升高而降低,温度每升高1℃,临界压力降低约4×10-4MPa。在乙炔的生产储运及使用过程中,应综合考虑温度的影响并严格控制临界分压。     

浮顶油罐一二次密封空间内油气分布及爆炸压力模拟

浮顶油罐一二次密封空间内处于爆炸极限范围内的油气在雷击作用下可导致爆炸起火事故。为研究浮顶油罐一二次密封空间内的油气分布规律,在实验室建立了浮顶油罐试验模型,通过设计相关试验,对不同环境下一二次密封空间内的油气积聚情况进行检测,对处于爆炸极限范围内的油气进行爆炸压力模拟。结果表明:风速、风向对一二次密封空间内的油气积聚有着关键的影响;风压对爆炸压力也有重要的影响,在风压影响下,爆炸压力峰值变大,此时油气体积分数大于3%的油气发生爆炸,其冲击压力可破坏一次密封,引燃油品,引起重大事故。     

顶空气相色谱法测定水中吡啶的影响因素分析

采用顶空气相色谱法对水中吡啶进行测定,探讨了溶液初始pH值、NaCl浓度、顶空平衡温度和平衡时间等因素对吡啶溶液峰面积的影响。结果表明:随着溶液初始pH值和ρ(NaCl)的增大,吡啶溶液峰面积均先上升,最终分别于pH为7. 0,ρ(NaCl)为300 g/L时趋于平稳;吡啶溶液峰面积随着顶空平衡温度和平衡时间的升高均先缓慢增加,随后迅速上升至临界值后再明显下降,其相应的临界值分别为85℃和40 min。通过正交实验确定各个因素影响吡啶溶液峰面积的主次顺序为:溶液pH值>顶空平衡温度>顶空平衡时间>ρ(NaCl),其相应的最优顶空条件分别为pH 7. 0,85℃,10min,300 g/L。此方法的检出限为0. 0012 mg/L,平均加标回收率为98. 8%～102. 4%,RSD为2. 20%～4. 68%(n=5)。     

超临界水氧化法处理皂素废水

皂素生产废水具有色度大、有机物浓度高、酸度大、盐分高等特点,是一种处理难度较大的中药废水.探讨了用超临界水氧化处理皂素废水的实验条件,考察了温度、压力、停留时间、氧化剂用量等参数对降解反应的影响.结果表明,反应温度、停留时间、氧化剂用量是影响降解反应的主要因素,压力对降解反应的影响不大.确定了最适宜的反应条件为:反应温度440%℃,反应压力24MPa,停留时间40s以上.氧气加入量为理论值的150%,此条件下COD去除率可达到99%以上.另外,实验较好地解决了超临界氧化技术中材料的腐蚀和盐的沉淀两大难题.     

湿式空气氧化过程中氧气、二氧化碳和水蒸气分压的理论

介绍了亨利常数随温度、压力变化的经验公式,并采用湿式空气氧化（WAO） 工艺处理城市污水厂活性污泥,验证了湿式氧化过程中亨利常数经验估算公式,以期为湿式氧化工艺设计和运行实践提供依据．结果表明,在180 ℃时,氧气的初始分压为0.98MPa,氧气和二氧化碳的亨利常数分别为2.5778×10⁹、5.9894 ×10⁹N/mF²．     

尿素装置高压密闭水温度控制与尾气爆炸预防

结合大庆石化总厂化肥厂尿素装置曾经发生过的３次尾气爆炸（燃烧）事故，对尿素装置尾气的爆炸原因进行分析，指出高压密闭水温度是影响尾气组分的主要因素，提出稳定高压密闭水温度、防止尾气爆炸的措施。     

纳米锐钛型TiO2催化超声降解甲基对硫磷农药的研究

采用高温活化处理过的纳米锐钛型TiO2 为催化剂,研究了各种因素对有机磷农药的代表性化合物———甲基对硫磷超声降解反应的影响.结果表明,在纳米锐钛型TiO2 的作用下,甲基对硫磷的超声降解效果明显优于单纯使用超声的降解.降解过程符合一级动力学反应.在超声波频率40kHz,输出功率5 0W ,催化剂用量10 0 0mg·L- 1 ,pH为5 0 0 ,温度为2 0℃,甲基对硫磷水溶液初始浓度5 0mg·L- 1 的条件下,5 0min时的降解率即可达到95 %以上.     

臭氧灭活水中铜绿微囊藻影响因素研究

为研究臭氧在水体中杀灭铜绿微囊藻的效果,利用中性红染色法探讨了不同因素(臭氧投量、作用时间、pH值、温度、浑浊度、初始藻细胞密度等)对臭氧灭活铜绿微囊藻效果的影响.结果表明,随着臭氧投量和作用时间的延长,藻灭活率明显增加.当浑浊度0.5~20NTU,温度5~35℃, pH值6.0~9.0,同时浊度越低,灭活效果越好;随温度上升,臭氧灭活铜绿微囊藻能力减弱;碱性较酸性条件下臭氧杀灭铜绿微囊藻的能力更强.藻样初始浓度对杀藻效果影响较大,细胞密度增大,杀藻效果急剧下降.当初始藻细胞密度为1.0×107cells/L,臭氧投量为2.0mg/L,作用时间40min以上时,在饮用水消毒的浊度、温度、pH值范围内,铜绿微囊藻的灭活率在99.0%以上,繁殖能力降低到0.     

氮气浓度对扰动条件下甲烷爆炸特性的影响

为探究不同氮气浓度对扰动条件下甲烷爆炸特性的影响，采用20 L球形爆炸试验装置开展了不同浓度(体积分数)甲烷爆炸的抑制试验，试验的扰动条件由空气射流产生，扰动强度通过粉尘仓的初始压力控制，并采用CHEMKIN软件对甲烷爆炸的反应机理进行了敏感性分析。结果表明：无论是均匀静置状态还是扰动条件下，甲烷的爆炸强度均随氮气浓度的增加逐渐减弱，且氮气对高浓度甲烷爆炸的抑制作用更显著，在11.2%甲烷浓度和1.5 MPa扰动强度下甲烷的最大爆炸压力下降值最大，其值为0.663 5 MPa;相比均匀静置状态，扰动条件在一定程度上削弱了氮气对甲烷爆炸的抑制作用，增加了甲烷的爆炸强度，导致甲烷的爆炸压力峰值时刻延长，且不同扰动强度之间甲烷的最大爆炸压力值均相近；氮气不会直接参与甲烷爆炸过程中的基元反应，而是通过稀释反应系统中的氧气浓度来影响基元反应的进行。该研究结果可为有效防治瓦斯爆炸提供理论参考。