一种化工过程安全监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种化工过程安全监控系统，用于对固体类反应物的反应过程监控，包括：测量模块、修正模块、应急处理模块、监控主机；测量模块，用于测量获取被监控的反应物的热失控温度曲线、压力曲线以及温升速率；修正模块，用于测定杂质对反应物热稳定性的影响，并修正测量模块所测量的数据；应急处理模块包括温度控制子系统、压力控制子系统、泄放收集处理子系统；监控主机，用于根据测量模块、修正模块获得反应物的反应过程数据，并根据反应过程数据控制测量模块、温度控制子系统、压力控制子系统、泄放收集处理子系统的工作。实现了化工过程安全监控的有效预判、智能监控、高效多方位报警、应急降温降压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工安全
，具体地，涉及一种化工过程安全监控系统。
技术介绍
在现代化学工业飞速发展的今天，世界各地重大工业事故相继发生，毒气泄漏、危险化学品火灾爆炸等事故层出不穷。在1960-1977年的18年中，美国和西欧共发生化学物品的重大火灾爆炸事故360余起，死伤1979人，直接经济损失超过10亿美元。我国化学工业事故更是频繁发生，在1950-1999年的50年中，发生各类伤亡事故23425起，死伤25714人，其中化学物品的火灾爆炸事故死伤人数4043人。在众多化学物品的火灾爆炸事故中，因自反应性化学物质的热危险性(热自燃，热分解、热爆炸)而引起的事故是常见的事故形式之一。高分子、树脂及精细化工和制药工业中的典型化学反应通常都是放热的，如果能量的释放不能控制就会引发火灾和爆炸等严重的工业事故。由于化学品反应性与生产过程密切相关，因此化工生产过程的安全问题日渐受到人们关注。许多实验方法被引入到化学品的反应危险性评价当中，并不断发展。AcceleratingRateCalorimeter(ARC)技术是1970年首先由美国DOW化学公司开发，后由ColumbiaScientific成功的将其商业化，并注册商标为Acceler2atingRateCalorimeter(ARC)。它能够模拟潜在失控反应和量化某些化学品和混合物的热、压力危险性。仪器使用简单，灵敏度高，可以测试任何物理状态和含能水平的样品，结果易于处理和分析。自开发以来，已成为全球最广泛使用的绝热安全量热技术。化工过程的危险性评价包括物质反应的热力学、动力学和系统物理特性等多种相关因素。寻找能够精确表征化工过程热失控反应特征的方法,并力求评价方法与实际情况间较好的相关性是保证安全生产的重要前提。绝热加速量热技术作为一种高灵敏度的绝热量热测试方法，具有许多其他实验手段不可比拟的特点,逐渐成为化工生产过程安全评价必不可少的手段。同时对新型化学品的开发和应用也具有重要意义。ASTM在1998年发布的“利用ARC方法评估物料热稳定性标准指南”中指出“ARC实验所获数据可用于预测与生产、储存和运输化学物质及混合物有关的热量和压力危险性，以采取适当的预防措施。自反应性化学物质一般指本身具有一定的能量，不需要借助外界的氧就能进行分子内分解、分子内或分子间氧化还原反应的化学物质。它不仅在外界能量作用下容易发生火灾、爆炸等安全事故，而且即使没有外界能量的作用，在自然条件下也会发生不同程度的化学反应，放出热量。通常所说的自反应性化学物质包括有机过氧化物、氧化剂、硝化物、火药、炸药等。如果由这些物质组成的体系内的化学反应放热速度大于该体系向环境的散热速度，就会造成体系内的热积累，最终导致热自燃或热爆炸事故。在工业生产和国民经济建设中，因自反应性化学物质的热自燃等引起的火灾、爆炸事故频繁发生，给人民的生命财产带来了巨大的损失。因此建立一种安全、快捷、有效的化工过程安全监控系统非常有必要。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种化工过程安全监控系统。根据本专利技术提供的一种化工过程安全监控系统，用于对固体类反应物的反应过程监控，其特征在于，包括：测量模块、修正模块、应急处理模块、监控主机；所述测量模块，用于测量获取被监控的反应物的热失控温度曲线、压力曲线以及温升速率；所述修正模块，用于测定杂质对所述反应物热稳定性的影响，并修正所述测量模块所测量的数据；所述应急处理模块包括温度控制子系统、压力控制子系统、泄放收集处理子系统；所述监控主机，用于根据所述测量模块、修正模块获得所述反应物的反应过程数据，并根据所述反应过程数据控制所述测量模块、温度控制子系统、压力控制子系统、泄放收集处理子系统的工作。作为一种优化方案，所述测量模块包括绝热加速量热仪；所述绝热加速量热仪包括：封闭炉体；加热装置，用于对所述封闭炉体内待测量反应物进行加热，多个所述加热装置均匀分布于所述封闭炉体的内壁上，反应篮筐，用于使待测量反应物发生反应，所述反应篮筐设置于所述封闭炉体内部、下侧；样品炉，用于放置待测量反应物，所述样品炉悬置于所述反应篮筐内部；内气体循环装置，用于驱动所述封闭炉体内部空间的气体循环，所述内气体循环装置设置于所述封闭炉体内部、所述反应篮筐上方；外循环气体增压装置，所述外循环气体增压装置与所述封闭炉体连通并形成气体进口和气体出口；检测工装，用于检测所述样品炉的温度和压力数据；冷却装置，通过冷却水的流通对所述封闭炉体进行冷却，所述冷却装置设于所述封闭炉体上并与所述封闭炉体形成冷却水进口和冷却水出口；控制子系统，自动或响应所述控制主机的命令控制所述内气体循环装置、外循环气体增压装置、加热装置、检测工装的工作。作为一种优化方案，所述修正模块用于根据所述测量模块的检测数据判断杂质对所述反应物热稳定性的影响，并基于杂质对所述反应物热稳定性的影响的判断对所述测量模块的检测数据进行修正后传输至所述监控主机；所述修正模块判断杂质对所述反应物热稳定性的影响具体包括：所述修正模块根据差示扫描量热法自所述检测模块分别获取被测反应物、杂质与被测反应物的混合物两者的最大放热温度的差值和起始放热温度的差值，若所述两者的最大放热温度的差值或起始放热温度的差值大于或等于6℃，则所述修正模块判断所述杂质对所述反应物的热稳定性有影响，且该杂质与被测反应物不相容，若所述两者的最大放热温度的差值和起始放热温度的差值小于6℃，则所述修正模块判断所述杂质对被测反应物的热稳定性有影响，并根据真空安定法自所述检测模块获取以所述杂质与所述反应物混合物相对于所述反应物和杂质净增加的气体量△V，若△V≥0.6mL，则所述修正模块判断所述杂质对所述反应物的热稳定性有影响，且该杂质与所述反应物不相容，若△V＜0.6mL，则所述修正模块进一步根据自所述测试模块获取所述反应物、杂质与反应物的混合物两者的自加速分解温度，当所述反应物的自加速分解温度≤75℃时，若所述反应物、杂质与反应物的混合物两者的自加速分解温度差值≥10℃，则所述修正模块判断该杂质与所述反应物不相容，若所述反应物、杂质与反应物的混合物两者的自加速分解温度差值＜10℃，则所述修正模块判断该杂质与所述反应物相容；当所述反应物的自加速分解温度＞75℃时，若所述反应物、杂质与反应物的混合物两者的自加速分解温度差值≤75℃，则所述修正模块判断该杂质与所述反应物不相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化工过程安全监控系统，用于对固体类反应物的反应过程监控，其特征在于，包括：测量模块、修正模块、应急处理模块、监控主机；所述测量模块，用于测量获取被监控的反应物的热失控温度曲线、压力曲线以及温升速率；所述修正模块，用于测定杂质对所述反应物热稳定性的影响，并修正所述测量模块所测量的数据；所述应急处理模块包括温度控制子系统、压力控制子系统、泄放收集处理子系统；所述监控主机，用于根据所述测量模块、修正模块获得所述反应物的反应过程数据，并根据所述反应过程数据控制所述测量模块、温度控制子系统、压力控制子系统、泄放收集处理子系统的工作。

【技术特征摘要】
1.一种化工过程安全监控系统，用于对固体类反应物的反应过程监控，其特征在
于，包括：测量模块、修正模块、应急处理模块、监控主机；
所述测量模块，用于测量获取被监控的反应物的热失控温度曲线、压力曲线以及温
升速率；
所述修正模块，用于测定杂质对所述反应物热稳定性的影响，并修正所述测量模块
所测量的数据；
所述应急处理模块包括温度控制子系统、压力控制子系统、泄放收集处理子系统；
所述监控主机，用于根据所述测量模块、修正模块获得所述反应物的反应过程数据，
并根据所述反应过程数据控制所述测量模块、温度控制子系统、压力控制子系统、泄放
收集处理子系统的工作。
2.根据权利要求1所述的一种化工过程安全监控系统，其特征在于，所述测量模
块包括绝热加速量热仪；
所述绝热加速量热仪包括：
封闭炉体；
加热装置，用于对所述封闭炉体内待测量反应物进行加热，多个所述加热装置均匀
分布于所述封闭炉体的内壁上，
反应篮筐，用于使待测量反应物发生反应，所述反应篮筐设置于所述封闭炉体内部、
下侧；
样品炉，用于放置待测量反应物，所述样品炉悬置于所述反应篮筐内部；
内气体循环装置，用于驱动所述封闭炉体内部空间的气体循环，所述内气体循环装
置设置于所述封闭炉体内部、所述反应篮筐上方；
外循环气体增压装置，所述外循环气体增压装置与所述封闭炉体连通并形成气体进
口和气体出口；
检测工装，用于检测所述样品炉的温度和压力数据；
冷却装置，通过冷却水的流通对所述封闭炉体进行冷却，所述冷却装置设于所述封
闭炉体上并与所述封闭炉体形成冷却水进口和冷却水出口；
控制子系统，自动或响应所述控制主机的命令控制所述内气体循环装置、外循环气
体增压装置、加热装置、检测工装的工作。
3.根据权利要求1所述的一种化工过程安全监控系统，其特征在于，所述修正模
块用于根据所述测量模块的检测数据判断杂质对所述反应物热稳定性的影响，并基于杂
质对所述反应物热稳定性的影响的判断对所述测量模块的检测数据进行修正后传输至
所述监控主机；
所述修正模块判断杂质对所述反应物热稳定性的影响具体包括：
所述修正模块根据差示扫描量热法自所述检测模块分别获取被测反应物、杂质与被
测反应物的混合物两者的最大放热温度的差值和起始放热温度的差值，
若所述两者的最大放热温度的差值或起始放热温度的差值大于或等于6℃，则所述
修正模块判断所述杂质对所述反应物的热稳定性有影响，且该杂质与被测反应物不相容，
若所述两者的最大放热温度的差值和起始放热温度的差值小于6℃，则所述修正模
块判断所述杂质对被测反应物的热稳定性有影响，并根据真空安定法自所述检测模块获
取以所述杂质与所述反应物混合物相对于所述反应物和杂质净增加的气体量△V，
若△V≥0.6mL，则所述修正模块判断所述杂质对所述反应物的热稳定性有影响，
且该杂质与所述反应物不相容，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘章蕊，
申请(专利权)人：上海应用技术学院，
类型：发明
国别省市：上海;31