用于淬灭过氧羧酸失控反应的方法技术

公开了用于淬灭过氧羧酸和过氧化物化学失控反应的系统，所述系统提供安全且有效的系统以预防过氧羧酸和过氧化物化学组合物的不受控制的失控反应，如分解反应。所述系统提供快速检测并将稳定剂分配到含有过氧化物组合物、过氧羧酸组合物或形成过氧羧酸的组合物的罐或其它储存器皿中以停止失控反应。还公开了用于淬灭过氧化物和过氧羧酸失控反应的方法。用于淬灭过氧化物和过氧羧酸失控反应的方法。用于淬灭过氧化物和过氧羧酸失控反应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于淬灭过氧羧酸失控反应的方法
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请根据35 U.S.C.
§
119要求于2020年3月31日提交的临时申请美国序列号63/002,434，所述临时申请在此通过引用以其整体并入，包含但不限于说明书、权利要求书和摘要以及任何附图、表格或其实例。


[0003]本专利技术涉及用于淬灭过氧羧酸和过氧化物化学失控反应的系统以提供安全有效的系统检测并将稳定剂过氧羧酸和过氧化物化学组合物的不受控制的失控反应，如分解反应。所述系统提供快速检测并将稳定剂分配到含有过氧化物组合物、过氧羧酸组合物或形成过氧羧酸的组合物的罐或其它储存器皿中以停止失控反应。还提供了用于淬灭过氧化物和过氧羧酸失控反应的方法。

技术介绍

[0004]过氧羧酸已经成为各种应用中用于清洁、消毒和杀菌的有效替代品。除了从过氧羧酸获得的性能优势外，一个显著的优势是分解产物是相应的羧酸、过氧化氢和水的安全性。过氧羧酸可以以平衡或非平衡组合物的形式提供、制备和运输以备使用，或现场生成以供使用。在形成、储存和/或运输过氧羧酸的应用中，对组合物采用了安全预防措施。当过氧羧酸被大量储存时，与较少量相比，释放分解热的体积是一个特别的挑战。
[0005]在某些情况下，污染物，如碱金属、卤化物、有机物或过渡金属等痕量级材料会引起分解反应并且导致不受控制的失控反应，从而导致内容物的沸腾。最常见的原因是铁或其它金属污染物。这可能会造成安全隐患，因为反应会在短时间内产生能够使内容物沸腾的大量气体，并有可能发生爆炸，从而从储存器皿中释放出酸性、腐蚀性和氧化性材料的两相气体和液体流。
[0006]由于过氧羧酸的自发分解倾向，通常通过添加各种化学品，如1
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羟基亚乙基
‑
1,1
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二膦酸(HEDP)或吡啶二甲酸(DPA)来稳定组合物。然而，鉴于这些稳定剂的实际和监管限制两者，只能使用少量稳定剂，所述稳定剂通常分别包含在约10,000ppm和500ppm的较低范围内。虽然这些水平通常足以预防标称污染水平，但其很容易被通过原材料或不良的工厂/客户卫生进入配方的污染物所淹没。其还更容易被大体积容器(如1000L手提箱)所淹没。
[0007]用于生产和使用过氧羧酸溶液的各种系统已经使用酸，如硫酸、乙酸、柠檬酸或硝酸，以预防过氧羧酸在非平衡组合物内降解，从而降低pH并潜在地淬灭反应。参见US2018/0042231。然而，使用这些酸中的多种酸来减缓过酸的分解是令人担忧的，因为这些酸中的多种酸与过酸反应并且会产生放热分解。
[0008]这些方法和系统可以进一步包含使用稳定剂或螯合剂来结合污染物或否则会与过氧羧酸和/或过氧化氢氧化剂反应的物质。稳定剂最常用于平衡组合物中以稳定和预防过氧羧酸降解。还参见US 2020/0323205。稳定剂的使用也被认为在超过35℃的温度下提供络合金属离子剂的价值；然而，WO 95/022816教导了优选的在低于30℃的温度下产生包括
有机过氧酸的水性漂白组合物，或者如果反应高于35℃，则应在不存在金属离子络合剂的情况下进行。
[0009]然而，现有技术还没有为失控反应提供足够的解决方案。相反，一直强调监测形成过氧羧酸的反应的压力和/或温度。例如，在US 2020/0323205中，使用压力和/或温度检测失控反应的可能性。例如，压力监测可以通过在反馈控制回路内使用压差传感器来完成，其中压力读数超过设定点将导致采用安全释放阀和/或爆破片或发生排气。作为另外的实例，公开了可以通过使用放置在反应的上游和下游的温度探头来监测温度，并且如果下游温度高于上游温度，则这可以触发加热器和泵的安全关闭。此外，US 2020/0323205利用加热反应并教导冷却作为用于淬灭不期望反应的方法。
[0010]因此，本公开的目的是提供用于淬灭不受控制的失控分解反应的最早阶段以中断和阻止反应发生的系统。
[0011]本公开的另外的目的是提供适用于储存罐和/或储存器皿和/或运输罐和/或运输器皿中的用于淬灭失控分解反应的系统。
[0012]本公开的另外的目的是提供用于检测不受控制的失控分解反应的最早阶段的系统。
[0013]本公开的另一个目的是提供用于淬灭失控分解反应的方法，包含允许持续使用过氧羧酸组合物的方法。
[0014]鉴于以下公开内容、附图和所附权利要求，本专利技术的其他目的、方面和优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

技术实现思路

[0015]根据本文所描述的背景，与过氧羧酸组合物的储存和生产相关联的所述和其它问题通过用于淬灭过氧羧酸失控反应，特别是淬灭工业过氧羧酸自催化失控反应的系统和方法来解决。
[0016]在实施例中，一种用于淬灭过氧化物或过氧羧酸失控反应的系统，所述系统包括：第一罐，所述第一罐储存过氧化物组合物、过氧羧酸组合物或形成过氧羧酸的组合物；第二罐，所述第二罐储存稳定剂；至少一个温度探头，所述至少一个温度探头容纳在所述第一罐中；分配模块，所述分配模块将所述稳定剂从所述第一罐分配到所述第二罐中；以及可编程控制器，所述可编程控制器用于响应于确定由所述温度探头测量的温度已经达到(i)第一预定温度；(ii)温度升高速率随时间变化的预定增加；或(iii)超过环境温度大于约25℉(13.8℃)的温度变化而控制所述系统的操作以淬灭所述失控反应。本文公开了所述系统的各个实施例。
[0017]在实施例中，淬灭过氧化物或过氧羧酸组合物的失控反应的方法包括：在第一罐中检测(i)温度升高或(ii)温度升高速率随时间变化的预定增加，其中所述第一罐含有过氧化物组合物、过氧羧酸组合物或混合形成过氧羧酸的组合物；将稳定剂分配到所述第一罐中，其中所述稳定剂容纳在第二罐中；并且淬灭所述失控反应。本文公开了所述方法的各个实施例。
[0018]虽然公开了多个实施例，但根据示出并描述说明性实施例的以下详细描述，其它实施例对于本领域技术人员而言将变得显而易见。因此，附图和详细描述被认为本质上是
说明性的而不是限制性的。
附图说明
[0019]图1
‑
2展示了根据本公开的一些方面的用于淬灭失控反应的系统的示意图。
[0020]图3描绘了控制图1
‑
2的系统的方法的流程图，所述方法至少部分地由可编程控制器执行。
[0021]图4示出了测量若干个样品(包含如实例1中所描述的添加水或稳定剂以淬灭反应的样品)的过氧乙酸组合物的实验室规模的铁诱导失控分解测试的沸腾反应的热直方图。
[0022]图5
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6展示了根据本公开的一些方面的用于在另外类型的储存和/或运输器皿中淬灭失控反应的系统的示意图。
[0023]图7是示出实验室规模的铁诱导失控分解反应的温度测量结果以及如实例3中所描述的使用两种不同的稳定剂进行淬灭的图。
[0024]图8是测量若干个样品(包含如实例4中所描述的添加稳定剂以淬灭反应的样品)的更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于淬灭过氧化物或过氧羧酸失控反应的系统，所述系统包括：(a)第一罐，所述第一罐储存过氧化物组合物、过氧羧酸组合物或形成过氧羧酸的组合物；以及(b)或(c)
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(f)中的任一者，(b)器皿，所述器皿在所述第一罐内储存稳定剂，其中所述器皿至少部分地由将在预定温度下熔融的材料制成，并且其中所述预定温度指示需要所述稳定剂来淬灭失控反应的所述反应；(c)第二罐，所述第二罐储存稳定剂；(d)至少一个温度探头，所述至少一个温度探头容纳在所述第一罐中；(e)分配模块，所述分配模块将所述稳定剂从所述第一罐分配到所述第二罐中；以及(f)可编程控制器，所述可编程控制器用于响应于确定由所述温度探头测量的温度已经达到(i)第一预定温度；(ii)温度升高速率随时间变化的预定增加；或(iii)超过环境温度大于约25℉(13.8℃)的温度变化而控制所述系统的操作以淬灭所述失控反应。2.根据权利要求1所述的系统，其包括所述第一罐中的多于一个温度探头。3.根据权利要求1到2中任一项所述的系统，其中所述温度探头涂覆有不会将污染物引入到所述系统中的材料。4.根据权利要求1到3中任一项所述的系统，其进一步包括泵，所述泵被配置成将所述稳定剂泵送到所述第一罐中。5.根据权利要求1到4中任一项所述的系统，其中所述稳定剂是磷酸或其盐、焦磷酸或其盐、膦酸或其盐、吡啶甲酸或其盐或衍生物或其组合。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述稳定剂包括1
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羟基亚乙基
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1,1
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二膦酸(HEDP)或其盐。7.根据权利要求5所述的系统，其中所述稳定剂包括2,6
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吡啶二甲酸。8.根据权利要求1到7中任一项所述的系统，其中所述第一罐是过氧羧酸组合物的散装储存罐、容器、手提箱和/或桶。9.一种淬灭过氧化物或过氧羧酸组合物的失控反应的方法，所述方法包括：在第一罐中检测(i)温度升高或(ii)温度升高速率随时间变化的预定增加，其中所述第一罐含有过氧化物组合物、过氧羧...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：埃科莱布美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：