基于临界半衰期的连续流反应热安全风险评估方法

作     者：盛敏 田均均 王芳芳 李玮晔 吴展华 SHENG Min;TIAN Jun-jun;WANG Fang-fang;LI Wei-ye;WU Zhan-hua

作者机构：华东理工大学反应安全中心上海200237 中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999 

出 版 物：《含能材料》 (Chinese Journal of Energetic Materials)

年 卷 期：2024年第32卷第3期

页      面：298-311页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0826[工学-兵器科学与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：国家重点研发计划资助(2023YFC3008700) 

主　　题：通道式反应器 传热速率 绝热温升反应 反应安全风险评估方法 分解爆炸事故 

摘      要：为了更好地评估连续流反应热安全风险,研究以通道式反应器为例,通过构建基于热量衡算和物料衡算的反应体系模型,对连续流反应体系的实际传热量和热安全风险进行了研究。针对通道式反应器进口端的绝热温升反应现象,提出了临界半衰期作为热安全判据的方法,获得了具有热安全高风险的两大反应条件,分别为:当目标反应产热总量大于800 J·g^(-1),且该反应在反应温度下半衰期小于临界半衰期;当分解反应产热总量大于800 J·g^(-1),且目标反应在反应温度下半衰期小于临界半衰期,同时分解反应在100%MTSR(工艺反应能够达到的最高温度)下半衰期也小于临界半衰期。并且通过氯苯硝化反应验证其准确性和实用性,结果显示,通道式反应器在该条件下可发生分解爆炸反应,证实了该评估方法可用于确定连续流反应热安全的高风险条件。