[发明专利]一种用于控制失控反应风险的应急淬灭方法

权利要求书

1.一种用于控制失控反应风险的应急淬灭方法，其特征在于：在体系发生失控并引发二次分解反应的化学反应于淬灭点下投加淬灭介质，并根据淬灭点计算获得淬灭介质的添加速度和量，进而实现对引起二次分解反应的失控化学反应的应急淬灭；其中，淬灭点为失控体系最大反应速率达到时间为0.5小时时所对应的温度(T_D0.5)，或体系压力达到泄爆片起跳压力80％时对应的温度，两温度的低值，即为淬灭点。

2.按权利要求1所述的用于控制失控反应风险的应急淬灭方法，其特征在于：所述淬灭点的获得，根据化学反应测定其在正常反应条件下到热失控体系偏离正常工艺下温度、压力指标，获得温度与压力随时间的变化曲线，以及温度-温升速率曲线，通过选取失控体系最大反应速率达到时间为0.5小时对应的温度，或体系压力达到泄爆片起跳压力80％时对应的温度作为依据，两者取低值作为淬灭点，淬灭点温度即为Ts。

3.按权利要求1或2所述的用于控制失控反应风险的应急淬灭方法，其特征在于：所述淬灭介质的添加速度为淬灭介质的冷却能力大于反应放热功率、二分分解反应放热功率和体系自降温之和的要求，见式(3)

t₀—淬灭介质开始加入时间，为0s；

t₁—淬灭介质加料结束时间，s；

M—淬灭介质加入速度，kg·s^-1；

C_p，q—淬灭介质比热容，kJ·kg^-1·℃^-1；

T_end—淬灭后体系温度，℃；

T_q—淬灭介质温度，℃；

m_q—淬灭介质质量，kg；

m_r—物料质量，kg；

_T_s温度下的反应放热速率；

q₍'_Ts)_T_s温度下二次分解反应的放热功率。

4.按权利要求3所述的用于控制失控反应风险的应急淬灭方法，其特征在于：所述T_s温度下的反应放热速率见(1)式：

式中—在T_s温度下的反应放热速率，W·kg^-1；

q_(Tp)—工艺温度下的反应放热速率，W·kg^-1；

E—表观活化能，kJ·mol^-1；

R—气体常数值为8.314，单位为焦耳每摩尔每开尔文[J·(mol·K)-¹]

T_p—工艺温度，℃。

5.按权利要求3所述的用于控制失控反应风险的应急淬灭方法，其特征在于：所述T_s时二次分解反应的放热功率见(2)式：

式中—T_s温度下的放热功率，W·kg^-1；

—经绝热量热修正后，T_s温度下的温升速度，℃·s^-1；

C_p，r—物料比热容，kJ·kg^-1·℃^-1。

6.按权利要求3或5所述的用于控制失控反应风险的应急淬灭方法，其特征在于：通过低热惰性绝热加速量热仪测定获得T_S温度下的温升速度实验值，并对测试结果进行修正，获得T_S温度下的温升速度

7.按权利要求1或2所述的用于控制失控反应风险的应急淬灭方法，其特征在于：所述淬灭介质的加料量按照公式(4)计算

t₀—淬灭介质开始加入时间，为0s；

t₁—淬灭介质加料结束时间，s；

M—淬灭介质加入速度，kg·s^-1。

8.按权利要求1所述的用于控制失控反应风险的应急淬灭方法，其特征在于：所述淬灭介质为与被淬灭化学反应物料不发生反应，且比热容较大。