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HWP27-20S绝热型自加速分解温度试验仪及其应用

发表时间:2023-03-31  |  点击率:141


前言


自加速分解温度(SADT)是一定包装材料和尺寸的反应性化学物质在实际应用过程中的最高允许环境温度,是实际包装品中的反应性化学物质在7日内发生自加速分解的ZUI低环境温度,一旦储存环境温度高于SADT,该物质就有发生火灾、爆炸事故的风险。SADT反映化学品的热危险性,也是衡量和规范化学品储运安全的重要参数。

江苏响水3.21硝化废料爆炸等重特大事故促使国家和社会愈发关注化学品储运安全。2022年8月16日,应急管理部危化监管一司发布了《关于征求精细化工“四个清零"问题释义(征求意见稿)》,明确指出:“若储存的化学品具有热敏性,则会有分解放热并引发火灾、爆炸的风险,需重点评估该物质在当前包装规格下的SADT"。

目前,化学品SADT的检测主要根据联合国《关于危险货物运输的建议书-试验和标准手册》及《GB/T 39090危险品绝热存储实验方法》,按照上述标准开发的测试仪器多采用水作为冷却剂,仪器的最大制冷能力不超过500W/kg,且通常仅适合检测SADT低于80的样品。因此,起始分解温度高、发热速率快的样品只能通过热分析法推算SADT[1]。例如,硝基甲烷的SADT推算值为161℃,且根据计算,若需进行实测仪器应具备1000W/kg以上的制冷能力,现有市场产品无法满足检测需求。
针对上述问题,仰仪科技有限公司的新款“HWP27-20S绝热型自加速分解温度试验仪",配置全新液氮制冷模块,最高制冷能力可达2000W/kg,可以显著提高仪器测试范围,并确保实验安全性
本文以一种放热速率较快的重氮染料中间体为样品,验证了新款仪器的性能。实验测得该样品SADT为100℃,达到最大发热率时冷却系统仍具有冷却能力,实验过程安全可靠。


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图1 HWP27-20S仪器外观与关键部件:配备自增压液氮罐,制冷方式由HWP27-10S的U型管水冷变为L型管液氮喷淋制冷


测试案例



1. 测试条件

实验仪器:仰仪科技HWP27-20S绝热型自加速分解温度试验仪

样品:重氮类染料中间体,120g

实验模式:标准

包装材料类型:1A1

包装热损失:63mW/kg

实验温度:120℃

加热速率:15℃/h


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图2 实验现场图片

2. 实验结果

样品升温曲线如图3(a)所示,当样品达到120的目标温度后,首先发生吸热膨胀,膨胀结束后可以检测到自放热,此时仪器控制环境温度对样品温度进行追踪。当样品自放热速率到达阈值后,冷却装置自动开启。如图3(b),实验结束后选取绝热温升曲线上合适的温度点,计算该温度下的单位质量发热率,并利用最小二乘法拟合得到发热曲线。同时,确定试样在实际运输中包装单位质量热损失率K为0.063W/(K·kg),在图中绘制斜率为K并与发热曲线相切的直线,直线在x轴上的截距对应临界环境温度,即包装中物质不出现自加速分解的最高温度。SADT按临界环境温度向上修至5(℃)整数倍,故此样品SADT为100℃。


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 图3 (a)样品升温曲线和(b)发热曲线与SADT拟合结果


结论



绝热型自加速分解温度试验仪HWP27-20S提升了制冷效率,可更广泛、更安全地应用于化学品SADT测试,特别对硝化物、重氮化物等危化品的储存及运输能够给出可靠、准确的实测数据,帮助精细化工企业响应“四个清零"政策,确保生产安全。


参考文献
[1] 邵理云.硝基甲烷热分解危险特性研究[J].安全与环境学报,2012,(3):182-184.