甲烷燃烧爆炸过程火焰结构演变规律研究

以甲烷为代表性化合物,依靠自主研发的高温高压燃爆测试平台,通过自由基光学系统与纹影测量系统,研究了甲烷燃烧过程中自由基种类与浓度的变化情况,并用纹影系统观察和分析层流或预湍流过程中火焰的传播过程,得到了不同时间段甲烷燃烧火焰结构的演变规律。研究发现在甲烷爆炸初期会有生成CH、OH自由基,且OH自由基含量在整个甲烷爆炸的过程中高于CH自由基。CH、OH自由基含量变化趋势与甲烷升压过程呈正相关关系。此外,甲烷浓度越高,湍流强度越强,其火焰越蓝,湍流强度越大,火焰传播速度越快,胞格结构越明显。故甲烷浓度和湍流强度对超压有着协同作用。该研究对明确甲烷燃烧过程火焰传播规律与燃爆机理,开发新型抑爆剂抑制燃爆发生或火焰传播提供了参考。     

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。     

基于ALOHA软件模拟环氧丙烷储罐泄漏事故

环氧丙烷是一种高危险性的基本有机化工原料,储罐发生泄漏时会引发人员中毒、闪火、蒸气云爆炸、池火灾以及BLEVE等5类事故,采用ALOHA软件对这5类事故进了模拟计算,定量得出了各类事故的活性危害范围。其中,人员中毒和BLEVE火球热辐射的危害范围最大,其次是闪火和蒸气云爆炸,最后是池火灾。研究结果可以为环氧丙烷储罐泄漏事故救援提供有效的技术支持。     

电石遇潮湿空气易燃危险性的评估方法及预防措施研究

针对电石遇潮湿空气释放乙炔的危险特性,以潮湿空气与电石粉尘及电石粉尘堆垛表面接触的方式,替代传统的遇湿易燃危险性测试方法,拟合得到了乙炔气体释放速率随潮湿空气相对湿度变化的方程式,提出了将乙炔气体浓度控制在低于发生火灾爆炸危险区域的潮湿空气相对湿度和稀释乙炔气体浓度的氮气保护进气流量(Q)计算公式。结果表明:电石遇潮湿空气释放乙炔气体的浓度受温度和相对湿度的影响,根据不同温度条件下潮湿空气中水汽的分压(Ps)和乙炔气体的密度(ρ乙炔),可计算得到一定气相空间内电石遇潮湿空气释放乙炔气体的浓度;潮湿空气的相对湿度可以有效表征乙炔气体的释放量,用于评估在一定气相空间内电石遇潮湿空气释放乙炔气体发生火灾爆炸的可能性。     

LDPE装置乙烯等熵增压过程关键安全问题研究

为评估超高压聚乙烯(LDPE)装置乙烯压缩过程的失控风险,采用ASPEN等对乙烯等熵增压过程热效应进行了系统性研究。研究表明,乙烯分解速率随温度升高呈指数型增长,分解爆炸的最大压力为初始压力的3.5倍。工况条件下乙烯一级等熵压缩至250 MPa时的绝热温升为724℃,50 MPa为增压梯度的关键变化点。采用两次六级的形式进行增压,2个压缩机的绝热温升降分别为390,101℃。乙烯泄放过程的冲击波会使界面侧空气压缩升温,空气等熵压缩至1 MPa时温度可达到400℃。在乙烯增压过程中应综合考虑压缩级数与热效应,并严格控制绝热温升。     

间二异丙苯一次氧化产物失控反应特性研究

间二异丙苯与空气发生一次氧化反应,是间二异丙苯氧化法制备间苯二酚的关键技术,采用DSC差式扫描量热仪和VSP2绝热量热仪等,研究间二异丙苯与空气反应生成一次氧化产物的热稳定性和绝热失控特性。结果显示:间二异丙苯与空气反应生成一次氧化产物的起始放热温度(T0)为129℃,绝热温升(ΔT ad)为222℃,最高失控压力(P max)为4.05 MPa,最大反应速率到达时间为24 h对应的温度(T D24)为49.6℃。在工业化实施时应优化工艺流程,在操作过程中严格控制反应温度,优化操作条件,以保证安全生产。     

双叔丁基过氧化二异丙苯合成过程安全问题分析

针对双叔丁基过氧化二异丙苯(BIPB)生产过程涉及到的物料、氧化反应、产物提浓过程存在安全隐患,通过实验研究得到BIPB的分解热为1 331.2 J/g,最高安全储存温度为81℃,热失控临界温度为111℃,提出了安全操作建议。