格氏反应的绝热失控特性及反应器安全泄放设计

为研究格氏反应的热失控危险特性和格氏试剂反应釜的安全泄放设计,采用VSP2泄放尺寸量热仪对格氏反应的绝热失控反应过程进行了测试,得到了格氏反应失控反应体系的热失控危险特性参数.结果表明:格氏反应失控初始放热温度为59.3℃,反应体系达到的最高温度和最高压力分别为368.33℃和13.16 MPa,反应体系的绝热温升为309.03℃,最大温升速率和最大压升速率分别超过10 000℃/min和200 MPa/min,说明该反应体系的失控过程非常剧烈.试验得到反应体系在绝热条件下从开始放热到最大反应速率时间为39.97 min,表明反应一旦出现波动,采取的安全防控措施操作时间应在39 min以内;反应结束后体系压力和反应开始阶段相比较没有明显的升高,说明该反应体系在整个失控过程中没有不凝性的气体产生,通过Antoine图判定该反应体系的泄放类型为蒸汽泄放.可以利用DIERS泄放设计方法中提供的Leung法和平衡两相流泄放模型(ERM)进行反应器的安全泄放设计.以某化工厂烷基卤化镁反应釜为例进行安全泄放设计,计算得到安全泄放量为73.11 kg/s,泄放装置的泄放能力为2 654.25kg/(m2·s),最终确定反应釜的泄放面积为4.24×10-2 m2,泄放口直径为232.28 mm.     

第一讲 合成氨生产安全

化工生产过程中的危险性比较突出 ,化工生产不同行业的危险性又不尽相同 ,为此 ,本刊组织编写了主要化工行业生产安全知识讲座 ,根据不同的化工生产工艺特点 ,进行危险性分析 ,提出防范措施。现予以连载 ,供广大读者学习、参考。1　概述氨 NH3常态下是有特殊气味的强刺激性气体 ,相对密度为 0 .5971 (空气 =1 ) ,易燃 ,自燃点为 651℃ ,能与空气形成爆炸性混合物 (爆炸极限 1 5.7%～ 2 7.4% )。氨气常温加压即可液化 (临界压力 1 1 .4MPa,临界温度 1 32 .5℃ ) ,沸点为 - 33.5℃、凝固点为- 77.7℃。氨的水溶液称为氨水 ,呈碱性。氨的主要…     

过程安全管理关键要素——测量和指标探讨

介绍了过程安全管理关键要素"测量和指标"的主要内容,探讨了过程安全绩效指标的重要性、原理、分级、设置和用途,并以变更管理为例列举了过程安全绩效指标示例,为过程安全绩效指标设置提供借鉴。     

初温和终温对废轮胎热解产物分布影响

以热重分析和固定床热解实验为基础,研究初温和终温对废轮胎热解产率及气相产物特性影响。实验结果表明:废轮胎的热解过程存在两个主要失重过程,第一失重温度区间为200～500℃,第二失重温度区间为650～800℃;升温速率仅改变了热解的最大失重速率,并未改变废轮胎最终热解失重率。固定床实验表明:初始温度低于100℃时,废轮胎在800℃时热解已基本结束;当终温为800℃,初始温度在100～550℃范围内时,随着初始温度的提高,固、气两相产物产率均提高,而液相产物产率降低;其中气相中H2、CO、CH4的含量高于初始温度小于100℃时的含量;分析认为:可通过调节热解的初始温度调节废轮胎热解在不同热解阶段的时间分配,适当提高热解初始温度有利于提高整个热解过程中的时间利用效率、改变废轮胎热解产物的分布;废轮胎热解气化的最佳温度区间为500～800℃。     

流化床污泥热解实验及产物性质研究

采用流化床反应器对城市污水污泥在400~600 ℃及800~950 ℃温度区间内进行了热解实验.结果表明,污泥受热升温过程经过干燥脱气、分解解聚和裂解缩聚3个阶段,在此过程中发生复杂的化学反应,生成热解气、焦油和半焦.热解温度为550 ℃时液体产率达到最大值,为50.35%,热解气产率在950 ℃时为51.58%,半焦产率随着热解温度升高而逐渐降低,950 ℃时为36.92%.污泥低温热解焦油含有较高百分含量的脂肪族碳氢化合物和类固醇类化合物,经加工可作为液体燃料利用,高温热解焦油可提取多种化工原料.热解气可作为合成气或燃烧利用.     

溶剂萃取法再生废机油的研究

用溶剂萃取-白土精制法对4种废机油进行了再生研究,萃取过程剂油质量比为3∶1,萃取温度为60℃,减压蒸馏回收溶剂。白土精制过程中白土质量为油质量的10%,精制温度为185℃。精制后4种废机油的密度、凝点、黏度、闪点、酸值等都有不同程度的改善。     

煤直接液化残渣掺烧的燃烧特性及其苯系物的排放特征

为分析煤直接液化残渣(液化渣)燃烧处置技术的可行性和环境安全性,采用热重分析仪分析了液化渣、煤和掺烧物料的燃烧特性,并且通过管式炉模拟燃烧试验,研究了不同温度下掺烧过程中苯系物的排放特征. 结果表明:煤和液化渣的燃烧特性及二者在燃烧过程中苯系物的排放特征存在较大差异,液化渣主要失重过程的温度区间为560~820 ℃,明显高于煤的主要失重过程温度区间(230~625 ℃). 从燃烧过程苯系物的排放规律上看,液化渣在700 ℃燃烧时苯系物排放量达到最大值,明显高于煤的燃烧温度(500 ℃). 2种物料由于燃烧特性的差异,在掺烧过程中相互影响,使得掺烧过程苯系物的排放规律发生变化. 掺烧物料在500 ℃下燃烧的苯系物排放量为23.5 mg/kg,远小于燃烧理论值;而当温度高于700 ℃,苯系物排放量为172.6 mg/kg,远大于燃烧理论值. 总体上看,液化渣无论是单独燃烧还是掺烧,低温条件下其燃烧过程中苯系物排放量远大于高温(≥850 ℃)条件下,因此液化渣的燃烧处置或燃料化利用应选择高温炉型.      

化工过程本质安全化技术研究进展

介绍了化工过程本质安全概念的发展历程和本质安全化设计的主要原则,分析了化工过程整体安全策略的实施方法,介绍了几种本质安全化评价方法及常见方法的实施特点;介绍了本质安全化设计和本质安全化评价的实践情况,以丙酸异丙酯合成反应为例,展示了本质安全化设计在化工过程设计阶段的实用效果;提出了化工过程本质安全化技术进一步研究的建议,包括本质安全化设计思路实践、本质安全化评价方法的选择和化工过程整体安全防护体系的建设等.     

乳品废水活性污泥沉降特性研究

针对活性污泥法处理乳品工业废水过程中产生大量活性污泥的现状,研究不同温度、pH和沉降时间对活性污泥沉降的影响,旨在阐明活性污泥沉降性能的最佳条件,最大限度降低活性污泥在污水处理系统中所占的体积。试验结果表明当污泥沉降时间为120 m in时,pH6.0,35℃条件下污泥沉降体积为54%;pH7.0,45℃条件下污泥沉降比为54%;pH8.0,45℃污泥沉降体积比为55%;pH9.0,55℃条件下污泥沉降体积为52%;pH 10.0,5℃、15℃、25℃、35℃、45℃和55℃条件下污泥沉降体积比相近,均在60%以上。结合乳品废水处理的实际情况,pH6.0~9.0,温度35℃~55℃,污泥沉降时间为120 m in,污泥沉降效果较好,体积比可达到52%~54%。     

温度对厨余垃圾两相厌氧消化中水解和酸化过程的影响

实验考查了厨余垃圾在4个温度(25℃、37℃、40℃、50℃)条件下的水解率、挥发酸(VFA)产量和速率、乳酸产量和有机酸的组成.结果表明:温度对水解和酸化过程均有较大影响,在小于37℃范围内水解率和酸化率均随温度升高而增加,最大的VFA浓度在37℃下获得,达34.4g/L.超过37℃,酸化率下降而水解率继续增加,最大水解率在50℃下获得达82%.VFA中以甲酸和乙酸为主,并有少量丙酸和丁酸产生,同时乳酸浓度一直较高.通过实验确定了厨余垃圾水解酸化过程的最优温度条件为37℃.     

航空发动机燃油系统附件低温试验方法

目的 探索一种航空发动机燃油系统附件低温试验方法.方法 梳理对比国内外航空发动机燃油系统附件低温试验方法的差异,分析国内外标准规定的试验温度差异的来源,检测3号喷气燃料的实际低温特性,验证?51℃的试验温度对3号喷气燃料的不适用性.分析航空发动机系统附件低温工作时会升温的特点,提出尽量模拟起动过程的低温试验方法.结果 利用提出的试验方法,在环境温度为?55℃、燃油温度为?40℃下,进行了135 h低温试验,额外单独进行1000次模拟发动机低温起动过程.试验过程中,某型主燃油泵调节器工作正常,并随某航空发动机通过了某飞机在我国北方某机场的高寒试飞试验.结论 GJB 241A规定的燃油温度?51℃或黏度12 mm2/s对应的温度(?56℃)不适用于3号喷气燃料,环境温度为?55℃,燃油温度为?40℃,并尽量模拟发动机低温起动过程的低温试验方法能够有效验证航空发动机燃油系统附件的低温工作能力.     

油气田企业过程安全绩效考核量化指标研究

选取某油气田企业为试点,从本质安全的角度确立了一套过程安全管理绩效指标。过程安全绩效指标包括质量、设备、安全、环保参数及生产平稳率、设备完整性等考核要素。运用于原油和天然气的生产处理全过程,形成了在油气田生产行业应用的安全管理模式和管理方法。     

LXK型颗粒层除尘器与冲天炉热匹配性能研究

冲天炉在间断性加料过程下熔炼铁水，烟气排放温度在１５０℃￣４００℃内作周期性变化。对颗粒层除尘器进行对流换热单元分析计算，研究了除尘器系统中引风机的安全运行温度与颗粒层厚度的关系，掌握了相应的热匹配厚度的选取方法，从而使除尘器系统更加可靠地运行使用。     

低温沼气技术：低温产甲烷过程及嗜冷产甲烷菌

综述了低温厌氧消化产甲烷过程,近年来研究者们已经分离出的一些最适生长温度为15℃-25℃的产甲烷菌及其分布,为今后嗜冷产甲烷菌的特征、分布等研究奠定了一定基础。     

外环境温度对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因的影响

为研究外环境温度对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因的影响,选取市政污水处理厂脱水污泥、花生壳和堆肥返混料作为堆肥材料,采用室内静态堆肥加翻堆方式,通过测定30,50,55℃下堆肥过程中堆体理化性质和抗性基因（tetA、tetQ、sul2、sul3）及一类整合子丰度,分析3种外环境温度对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因变化的影响。结果表明:50,55℃外环境温度堆肥条件可有效降解污泥堆肥过程中tetA、tetQ、sul2、sul3抗性基因丰度,在堆肥结束时总ARGs降解率达到66%~83%,而30℃外环境堆肥结束时,总ARGs降解率为30%左右。移动遗传元件IntI1的丰度变化与ARGs的丰度变化趋势相似,堆肥结束时50℃和55℃的外环境温度对堆体中IntI1的降解率达到92%以上,高于30℃条件71.9%的降解率,其原因可能是适当高的外环境温度会抑制堆体中部分微生物的生长代谢,减少了IntI1的传播,进而影响ARGs的传播。30℃外环境温度堆肥条件下,堆体在第36天达到腐熟,发芽指数为59.80%;而50℃和55℃堆肥条件下,在第28天即可达到腐熟,发芽指数达到60%,腐熟速度明显高于30℃条件。研究表明,50℃和55℃的外环境温度堆肥条件和30℃相比可以缩短腐熟所需时间,且对tetA、tetQ、sul2、sul3抗性基因及IntI1丰度有很好的降解效果。因此,堆肥时适当提高外环境温度对污泥发酵和其中ARGs有一定的影响,理论上具有一定的可行性。     

2种渔药对吉富罗非鱼幼鱼急性毒性研究

在水温(21.8±0.8)℃,pH值6.3~8.1,溶氧4.4~6.7 mg/L的实验条件下,采用静水暴露法,研究了二溴海因和聚维酮碘对吉富罗非鱼幼鱼的急性毒性。结果显示,二溴海因对吉富罗非鱼24 h、48 h、72 h、96 h半致死质量浓度分别为4.39、4.37、3.98、3.80 mg/L,安全质量浓度为0.38 mg/L;聚维酮碘对吉富罗非鱼24 h、48 h、72 h、96 h半致死质量浓度分别为9.71、9.31、8.43、7.95 mg/L,安全质量浓度为0.80 mg/L。2种渔药对吉富罗非鱼均属于高毒物质,且吉富罗非鱼对这2种渔药敏感性顺序为:二溴海因聚维酮碘。结果表明二溴海因和聚维酮碘在实际水产养殖过程中的使用量较安全。     

废塑料催化裂解生成汽柴油中试工艺的研究

研究开发了一套废塑料催化裂解一次转化成汽、柴油的中试装置 ,可日产汽、柴油 2 t,能够实现进料、出油和排渣的连续化操作。裂解反应器具有传热效果好、生产能力大的特点。试验结果表明 :在催化剂加入量为 1%～ 3%、反应温度为 35 0～ 380℃条件下 ,汽油和柴油的总收率可达 70 %以上 ;由废聚乙烯、废聚丙烯和废聚苯乙烯炼制的汽油辛烷值分别为 72、77和 86 ,柴油的凝固点分别为 3℃、-11℃和 -2 2℃。该工艺操作安全 ,无“三废”排放。     

对一次冻雨天气的数值模拟分析

该文根据河北省常规地面观测资料和北京站、张家口站的探空资料,分析了此次冻雨过程的温湿结构特征,并且利用WRF中尺度数值模式,结合NCEP再分析资料,对此次冻雨天气过程进行了数值模拟。结果表明张家口上空的降水云系的云顶高度约为1.5km,云顶温度为-10℃,降水是以雪的形式降落的;然而,发生在北京地区的冻雨过程的云顶高度约为1.5 km,降水云系云顶温度约为-2℃,整个云体温度在-2~-8℃,云层中的部分水是以过冷却水的形式降落到0℃以下的地面物体上,形成冻雨,且为暖雨机制。     

油气管道激光电弧焊工艺安全条件研究与应用

针对焊接工艺参数超出安全条件时,焊缝会出现应力集中、疲劳开裂的问题,采用SYSWELD软件建立了激光电弧焊X80钢板有限元模型,分析了焊接速度与预热温度对焊缝质量的影响。发现随着焊接速度的增加,纵向残余应力先降低后增加,现场可由最小残余应力确定安全焊接速度。安全焊接速度与预热温度有关,结合硬度可确定安全预热温度。以中俄东线黑河-长岭段天然气管道为研究对象,确定了现场安全焊接速度为2.6 m/min,安全预热温度为100℃,为现场油气管道激光电弧焊提供理论指导。     

高温ASBR处理热水解污泥的梯度升温法启动试验研究

采用序批式运行方式、梯度升温方法进行了高温ASBR处理热水解污泥的启动实验.结果表明,梯度升温法能在131 d内较快地启动高温ASBR反应器.在3个梯度升温阶段中（35℃→40℃→47℃→53℃）,反应器的性能都出现了一定的波动,其中在中温→中温（35℃→40℃）、高温→高温（47℃→53℃）阶段出现的波动比较小,而在中温→高温（40℃→47℃）阶段反应器的产气量、甲烷含量、出水COD和反应器内微生物量都出现了较大的变化,反应器的性能波动较大,40℃和47℃分别为中温和高温的上限和下限.在反应器启动过程的稳态期,反应器的平均产气量为2.038 L/d,甲烷含量为72.0％,COD产气率（CH₄/COD_投入）为188.8　mL/g,TCOD和SCOD平均去除率分别为63.8％和83.3％.扫描电镜和DGGE分析结果表明,启动过程中反应器中的微生物形态和种类都发生了变化,启动初期（35℃）和稳定期（53℃）的优势菌种明显不同.