二氯丙烷（精选11篇）
二氯丙烷 篇1
工业上溴丙烷制造采用异丙醇与氢溴酸或溴化钠反应制成。在氟利昂类因其对臭氧层的破坏作用而被禁止或限制使用后, 溴丙烷因其难燃、适中的蒸气压和稳定性等特点而被作为替代物质, 用于金属精密仪器、光学仪器和电子元件的清洗, 以及作为黏合剂的溶剂来使用。
2-溴丙烷在20世纪90年代中期, 首先在韩国和日本作为清洗剂被使用。但由于随后被发现的2-溴丙烷对人体生殖系统以及血液系统的影响而停止作为清洗剂使用, 目前主要用于药物、染料及其它有机化合物合成。
1-溴丙烷目前作为一种高效环保清洗剂, 广泛用于各种油脂、助焊剂、五金电子、精密机械、服装干洗等行业的清洗过程。此外, 还作为化工原料, 用于农药、医药、染料等的生产以及黏粘胶、涂料的配制。本文主要介绍1-溴丙烷的职业危害和防护。
职业危害
职业接触1-溴丙烷可经呼吸道和皮肤吸收进入体内, 由于1-溴丙烷极易挥发所以大多数中毒者是由于长期吸入工作环境中的高浓度1-溴丙烷而引起的。1-溴丙烷的急性毒性较低, 但伴随着1-溴丙烷的广泛使用, 有关1-溴丙烷慢性毒性的研究报道陆续出现。目前研究显示, 职业接触1-溴丙烷对神经系统、生殖系统以及肝脏等均具有毒性, 其中以神经毒性最为明显。暴露于高浓度1-溴丙烷的作业工人普遍出现中枢和周围神经功能的改变。
美国国家职业安全卫生研究所 (NIOSH) 研究显示, 长期接触1-溴丙烷的工人最先出现的病症是头痛、睡眠障碍、眩晕和视力模糊, 之后出现步态蹒跚, 足、腿部和臀部以及下背部麻木、感觉异常、震动觉降低、腹泻和排尿困难等表现。另外, 1-溴丙烷中毒还可引起人的情绪改变, 许多1-溴丙烷中毒病例多有抑郁、焦虑、易怒、情绪激动等症状。
轻度1-溴丙烷中度患者在脱离接触后, 其神经功能可以自然恢复。但对于神经系统损害严重的患者, 由于目前缺乏特效治疗方法和药物, 临床上主要采取对症和支持治疗, 严重病例的预后不容乐观。美国一名医生对5例1-溴丙烷中毒患者进行了2年的随访, 其中2例重症患者病情未见明显好转, 3例转为慢性神经痛。
1-溴丙烷的生殖毒性和肝脏毒性目前仅有动物实验的证据, 缺乏人群的调查数据。
接触限值
到目前为止, 国内外职业卫生管理部门都未制定1-溴丙烷职业接触限值。由于美国职业安全与卫生管理局 (OSHA) 没有制定工作场所中1-溴丙烷的可允许暴露浓度 (PEL) , 所以, 不同工业行业根据本行业特点制定了1-溴丙烷的可接受暴露水平, 这些接触限值差距相当大, 分别从27.46 mg/m3〜549.1 mg/m3不等。2003年, 美国EPA提出1-溴丙烷的接触限值:8 h时间加权平均浓度为137.28 mg/m3, 认为低于此浓度将能有效控制1-溴丙烷在作业工人和实验动物中引起的生殖毒性、发育毒性、神经毒性和肝毒性等。2007年, “1-溴丙烷控制的最终建议规定”中又将其下调到109.82 mg/m3。
危害防护
1.改进工艺, 在溴丙烷使用过程中尽量采用自动化和远程控制化操作。
2.加强密闭化, 提供充分的局部排风和全面排风。
3.定期检修设备, 防止“跑、冒、滴、漏”。
4.在使用溴丙烷的位置设置警示标志, 工人佩戴防毒口罩和防化学手套。
5.对员工进行职业危害告知和职业卫生知识教育, 做好职业健康监护。
应急处置
应急处置方法
在室内发生1-溴丙烷泄漏时因其挥发性高, 短时间内即全部挥发到空气中, 所以应迅速将人员撤离泄漏污染区, 打开门窗, 加强排风, 将挥发至空气中的1-溴丙烷排除室外。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器或佩戴自吸过滤式防毒面具 (半面罩) 。
急救措施
吸入迅速脱离现场至空气新鲜处, 保持呼吸道通畅。如呼吸困难, 给输氧;如呼吸停止, 立即进行人工呼吸;就医。
皮肤接触迅速脱去被污染的衣物, 用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触提起眼睑, 用流动清水或生理盐水冲洗;就医。
中毒案例
1-溴丙烷中毒
案例一
1999年Sclar医生报告了世界上第一例接触1-溴丙烷患者的情况, 美国一位19岁男子在从事使用一种含有1-溴丙烷95.5%的有机溶剂对金属进行清洗工作2个月后, 出现下肢和右手的麻木和进行性的无力、吞咽困难和排尿困难的症状, 入院时甚至不能独自站立和行走。
案例二
美国北卡罗莱纳州一家软垫工厂从1999年7月开始使用一种以1-溴丙烷作为溶剂的胶水, 1-溴丙烷的含量为55%。工人用喷枪将胶水喷在聚亚安酯块上后将它们黏合起来。工厂共有15人从事这种工作。为保持室内空调效果, 夏天车间的局部通风装置每小时只运转15 min。2000年6月30日, 一名女工早晨因不能行走而被送到当地医院急救。入院时患者自述双侧足部、小腿、大腿和腰部麻木, 感觉异常。该工人从1998年开始在这家工厂工作, 2000年4月后出现喉痛、耳痛、鼻腔刺激感和声音嘶哑等症状。6月初, 该工人在吞咽固体食物时感觉喉咙有阻碍感。6月23日出现了容易跌倒、眩晕、丧失平衡感等现象。休息2天后, 症状反而有加重现象。6月27〜29日, 该女工每天工作8 h〜9 h, 容易跌倒现象加重, 步行困难现象每日加重。之后该工厂有2名从事同样喷胶作业的女工也先后出现了头晕、腰痛, 下肢感觉障碍、步态异常等症状。美国国家职业安全卫生研究所的现场调查显示该工厂空气中1-溴丙烷的浓度为207.7 mg/m3〜719.3 mg/m3。该厂工人中有48%感觉头痛, 28%有睡眠障碍, 25%感觉头昏眼花或平衡不好。原因
1.1-溴丙烷易挥发, 清洗和喷胶作业使车间空气中含有较高浓度的1-溴丙烷。
2.夏天车间的局部通风装置每小时只运转15min以及工作时间的延长加大了工人的1-溴丙烷接触量。
3.动物实验证实了1-溴丙烷对神经系统的毒性作用。
2-溴丙烷中毒
案例三
1994年2月, 韩国一家电子元件工厂, 开始使用从日本进口的2-溴丙烷作为氟利昂113的替代溶剂来清洗电子元件。1994年夏天以后, 接触2-溴丙烷的工人中出现了停经、头痛、眩晕、持续的感冒样症状、腰痛、神经痛、末梢神经麻痹, 以及全身的紫斑等症状。接到该工厂劳动卫生管理人员的报告后, 韩国国立劳动卫生研究院和韩国工业安全公团对该工厂进行了现场检测和调查。对模拟操作现场的调查结果显示, 使用2-溴丙烷的车间内在使用局部通风装置时室内2-溴丙烷浓度为62.4 mg/m3, 盛有2-溴丙烷的浸泡槽的液面上1 m处的浓度为2万0 824.2 mg/m3。因为2-溴丙烷的沸点低, 容易挥发, 再加上在使用时没有采取适当的保护措施, 因此可以推测工人在工作时暴露于相当高浓度的2-溴丙烷中。该车间共有33名工人, 25名女工中有17名出现了卵泡雌激素 (FSH和黄体生成素的显著增加, 其中16人出现了继发性闭经, 有8人同时还有贫血、白细胞和血小板减少等造血障碍现象。8名男工人中有2人被发现为无精子症, 其中1人并发有造血障碍现象;还有4人被发现有不同程度的精子数减少和精子运动率降低现象。
原因
1.车间空气中含有较高浓度的2-溴丙烷, 工人长期在这个环境中工作且没有采取适当的防护措施, 接触了高剂量的2-溴丙烷后造成职业健康损害。
2.动物实验发现了2-溴丙烷对雌雄大鼠生殖系统和血液毒性作用。
二氯丙烷 篇2
[摘要] 目的了解中毒事故发生的原因，为职业病诊断提供依据。方法
采用现场职业卫生学调查和职业病危害因素的检测方法进行识别和分析。结果
两患者工作岗位工作场所空气中1，2-二氯乙烷C-TWA16.0mg/m3、C-STEL53.1mg/m3，分别超过职业卫生标准2.29、3.54倍。结论
两患者诊断为职业性急性1，2-二氯乙烷轻度中毒。为防止中毒事故的再次发生，公司应立即采取整改措施。
[关键词] 1，2-二氯乙烷中毒；职业卫生；疾病控制
2010-11，南通市某木塑材料厂出现2例脑白质病变患者，诊疗医院怀疑是职业中毒，2011-01-10，两患者向南通市疾病预防控制中心申请职业病诊断，南通市疾病预防控制中心对此事开展调查，现将调查结果报告如下。1 病例介绍
患者曹某、李某均为女性，分别为30岁、40岁，既往体健，无中毒史。分别于 2010-09、2010-10始感头晕、乏力、嗜睡，只当是过度劳累，均未停止工作，后症状逐渐加重并均出现头痛、反应迟钝、记忆力下降、淡漠少语、步态蹒跚。曹某于2010-11-16就诊，头颅MRI平扫提示两侧侧脑室旁对称性片状长T2信号；李某于2010-11-24就诊，MRI平扫提示脑内脑白质广泛T2W1及FLAIR像信号增高。脑实质内均未见明显异常信号影，提示为对称性脑白质病变。入院查体：神清、语利，计算力差，指鼻试验不准。双侧额纹对称，双眼球活动可，无眼震，双瞳孔等大等圆，对光反射存在。伸舌居中，颈软，心肺听诊无异常，四肢腱反射减弱，双侧病理征阴性。血生化检查均未提示肝、肾功能损害，脑脊液常规正常。曹某脑电图轻度异常，脑电地形图轻度异常，诱发电位VEP异常。李某四肢肌力Ⅴ级，肌张力正常，肌电图所测上下肢神经、肌肉未见明显改变，诱发电位BAEP、VEP未见异常。两患者经予以营养神经、扩血管等对症治疗，MR平扫提示病情好转，分别于2010-12-14和2010-12-17出院。2 现场卫生学调查
该厂为日本独资企业，共有生产工人57人，于2007年初开始生产，主要生产PVC木塑复合装饰材料，主要产品为PVC木塑建材及家俱，如室内门、塌塌米等，产品全部出口日本。主要原辅材料有PVC、碳酸钙、木粉、水性白乳胶、PVC胶水等。工艺流程为配料→混料→挤塑→包覆→截断→打孔→打磨→检验1→堵料→检验2→包装等工序。所有工序布置在同一厂房内，相互之间无隔断，厂房以自然通风为主，无其他通风排毒措施。劳动者可能接触的主要职业病危害因素有粉尘、噪声和毒物（主要来源于PVC胶水中的丙酮、1，2-二氯乙烷、乙酸酯类和稀释剂、水性白乳胶中的苯类、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯等）。
患者曹某2008-05入厂，2008-05/2009-03从事“打孔”作业，2009-03始从事“检验2”工作。患者李某2007-04入厂，2007-04至2009-03从事“包覆”和“打孔”作业，2009-03始从事“检验2”工作。“检验2”岗位共6人，主要工作是将前道工序（堵料）的成品侧边多余胶水手工擦试干净。工作中佩戴纱布口罩，无手套，每周工作6 d，平均每天工作10 h。该厂无职业卫生管理机构，管理者和劳动者职业卫生知识普遍缺乏，对生产过程中所使用的助剂、稳定剂、发泡剂、PVC胶水、稀释剂等化学组成及MSDS均不了解。该项目未进行过职业卫生检测、职业病危害预评价和控制效果评价，劳动者未进行上岗前及在岗期间的职业健康检查。2011-01-25南通市疾病预防控制中心对该厂进行职业卫生检测，结果显示，“检验2”岗位工作场所空气中1，2-二氯乙烷C-TWA16.0 mg/m3、C-STEL53.1mg/m3，分别超过职业卫生标准2.29、3.54倍[1]。“堵料”岗位1，2-二氯乙烷C-TWA最高，为96.1 mg/m3，超标13.7倍。3 讨论 两例患者工种、工作环境均相同，有明确的较长时间吸入较高浓度1，2-二氯乙烷的职业接触史；临床症状相似，病程呈亚急性，出现头晕、乏力、嗜睡、头痛、反应迟钝、记忆力下降、步态蹒跚等临床表现；头颅MR平扫两侧对称性脑白质病变；并排除遗传、脱髓鞘疾病、感染、脑血管病、药物和其他化学中毒。依据国家职业性急性1，2-二氯乙烷中毒诊断标准[2]GBZ39-2002，诊断为职业性急性1，2-二氯乙烷轻度中毒。
1，2-二氯乙烷为高毒类脂溶性神经毒物，职业活动中接触可引起急性中毒（包括亚急性中毒）。亚急性中毒通常潜伏期长，起病隐匿，初期症状不典型，后期以中毒性脑白质病为主，在临床上易误诊为其他神经系统疾病[3]。该厂声称产品为新型环保型，生产中不存在任何有毒有害物质，第一例患者入院时曾被误诊。两患者9、10月份出现中毒症状，夏季高温条件下连续长时间工作达到一定的累积接触剂量是导致中毒事故发生的主要原因。这起事故中，直接接触且1，2-二氯乙烷浓度最高的“堵料”岗位7人（工龄均在1年以上）未有发病，建厂以来未有其他病例发生（PVC胶水未更换过），应急体检其他劳动者均无异常，表明1，2-二氯乙烷中毒可能与劳动者身体状况和个体敏感性有关，存在较大的个体差异。查阅文献资料关于1，2-二氯乙烷中毒的病理学基础较为明确[4，5]，但存在个体差异的原因鲜有报道。为防止类似事故再发生，南通市疾病预防控制中心为企业提出整改措施：①成立职业卫生管理机构，负责人主动参加相关部门的职业卫生知识培训，并及时传授给劳动者。②用无毒、低毒物质替代含高毒类1，2-二氯乙烷的PVC胶水，采购时应向供货商索取所购物品的MSDS资料，并张贴于车间的醒目位置。③调整车间布局，做到有毒工序和无毒工序分开布置。④加强工作场所的通风排毒，使用有毒物品的操作台安装局部排风装置，并定期进行作业场所空气中毒物浓度检测，最好做到每换一个批号就要进行毒物浓度的检测。⑤为劳动提供符合要求的防毒面具，并定期更换滤料。劳动者操作时应穿长袖工作服、戴乳胶手套。⑥做好劳动者上岗前、在岗期间和离岗时的职业健康检查，及时发现职业禁忌证。参考文献
利用ACF处理尾气中的二氯乙烷 篇3
关键词：废气 活性碳纤维 吸附 再生 流程 控制
中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（a）-0078-02
1 工艺简介
笔者工厂某工艺过程中产生的尾气流量约350 Nm3/h，其中约含5%的1.2-二氯乙烷气体（副产品），当尾气中1.2-二氯乙烷的含量<1‰，则尾气可重新回到工艺中重复使用而不影响产品质量。详细的PFD见图1。
2 吸附塔简介
A/B/C三塔内部结构完全一致，设备内的碳纤维（ACF）是一层一层缠绕在蒸汽盘管上，尾气进碳纤维筒中心往外扩散被吸附后从顶部离开吸附塔，后回到隔膜压缩机的进口，重新被压缩后回用到工艺中。
3 阀和仪表介绍
（1）所有阀均为ON/OFF阀，均带阀状态回讯。
（2）阀门功能介绍。
①V101、V201、V301为进气阀。
②V102、V202、V302为吸附后的排气阀。
③V103、V203、V303为再生加热和吹扫时的二氯乙烷气体、氮气的排放阀，排放出来的气体经过深冷，微量的二氯乙烷被冷凝，余气去废气站处理排放。
④V104、V204、V304为进入吸附塔内盘管的蒸汽阀。
⑤V105、V205、V305对碳纤维进行吹扫和冷却用的氮气阀。
⑥V106、V206、V306积存在吸附塔顶部的氮气排放阀。
⑦V107、V207、V307再生加热时凝结水排放阀，关阀时可防止另一塔的热量通过疏水阀进入塔内。
⑧V108、V208、V308再生加热结束后加速塔冷却的阀。
（3）Ti101、Ti201、Ti301再生时加热温度，达到120 ℃可保证碳纤维再生合格。
（4）FI113作流量累积，每次塔吸附开始就自动重新累积，作为DCS操作人员观察吸附量的一个参考指标，PI113的压力变化也作为吸附量的参考，并同时也作为压缩机进气压力的一个参考值。
（5）人机界面上设有吸附塔运行停止按钮、手自动运行按钮、三塔运行选择（可以有ABC、BCA、CAB三种顺序选择）。
①充压时间：从进气阀打开到排放阀打开的时间，可防止排气阀突然打开对上游T103系统的扰动。
②排气时间：时间很短，所起的作用就是把积存在塔顶部的氮气排尽，防止吸附时氮气进入反应回收工艺中。
③热吹时间：吸附塔温度到120℃，蒸汽不停，氮气进吸附层进行吹扫时间。
④冷吹时间：蒸汽停掉后，对吸附塔进行吹扫和冷却的时间。
⑤吸附时间：尾气被吸附处理时间。
⑥加热温度：可保证二氯乙烷完全从碳纤维脱附，保证再生质量。
4 控制系统选型和控制程序说明
4.1 根据控制点数
选择用Siemens的S7-200，CPU-224，带2块EM223扩展模块，EM231RTD一块，扩展模块采用外部电源，PIT113和FIT113进DCS，S7-200和上位机用EM277 PROFIBUS-DP连接。
4.2 以下是选择A塔开始（自动）运行的程序编制说明
（1）选择A塔开始吸附，V101打开对A塔进行充压，充压时间T1A根据压力平衡情况设定，时间到打开V106进行排氮气，排氮气时间T2A到后关V106，在V106关后开V102，程序进入吸附步骤，T103过来的尾气进碳纤维吸附筒进行吸附，吸附后的干净尾气重新进入隔膜压缩机压缩，压缩后的气体重回工艺参与反应。
（2）从V102打开计时开始，经过T5A的吸附时间，B塔的进气阀V201打开对B塔充压，充压时间T1B到后开V206进行排气，排气时间T2B到关V206，在V206关后开V202，V202的开信号到后才能关V101和V102，（防止T103系统升压），到这一步说明A塔已退出吸附将进入再生程序，而V201和V202打开则说明现在是B塔在吸附中。
（3）在V101和V102關闭后，蒸汽加热阀V104、凝结水排放阀V107、排放阀V103打开，当Ti101达到120 ℃后氮气阀V105打开，氮气进A塔进行热吹扫，热吹时间T3A到后关V104、关V107、开V108，继续冷吹T4A时间对吸附塔进行降温，T4A时间到关氮气阀V105（该时间以Ti101作参考进行调整），V105关闭后关V103，V103的关闭表示A塔的再生结束，等待下一个轮回的吸附。
（4）从V202打开计时开始，经过T5B的吸附时间，C塔的进气阀V301打开对C塔充压，充压时间T1C到后开V306进行排气，排气时间T2C到关V306，在V306关后开V302，V302的开信号到后才能关V201和V202，（防止T103系统升压），到这一步说明B塔已退出吸附将进入再生程序，而V301和V302打开则说明现在是C塔在吸附中。
（5）在V201和V202关闭后，蒸汽加热阀V204、热水排放阀V207、排放阀V203打开，当Ti201达到120℃后氮气阀V205打开，氮气进B塔进行热吹扫，热吹时间T3B到后关V204、关V207、开V208，继续冷吹T4B时间对吸附塔进行降温，T4B时间到关氮气阀V205（该时间以Ti201作参考进行调整），V205关闭后关V203，V203的关闭表示B塔的再生结束，等待下一个轮回的吸附。
（6）从V302打开计时开始，经过T5C的吸附时间，A塔的进气阀V101打开对A塔充压，充压时间T1A到后开V106进行排气，排气时间T2A到关V106，在V106关后开V102，V102的开信号到后才能关V301和V302，（防止T103系统升压），到这一步说明C塔已退出吸附将进入再生程序，而V101和V102打开则说明现在是A塔在吸附中。
（7）在V301和V302关闭后，蒸汽加热阀V304、热水排放阀V307、排放阀V303打开，当Ti301达到120 ℃后氮气阀V305打开，氮气进C塔进行热吹扫，热吹时间T3C到后关V304、关V307、开V308，继续冷吹T4C时间对吸附塔进行降温，T4C时间到关氮气阀V305（该时间以Ti301作参考进行调整），V305关闭后关V303，V303的关闭表示C塔的再生结束，等待下一个轮回的吸附。
（8）到第七步止，3个塔的运行全部经历了吸附和再生的程序，A塔又进入第二个轮回，所有的程序循环进行。每一个塔的最佳吸附时间和再生时间都是在理论基础上，再进行多次的尾气取样分析后得出，各塔间的设定时间量稍有偏差。
5 结语
缠绕的碳纤维厚度增加，吸附时间同步增加，但饱和吸附量不变，考虑再生成本，ACF的填充量需要和工艺操作结合起来，ACF吸附技术在环保工程中值得推广。
参考文献
[1]李宝瑛，顾有伟，李玉珍.用活性碳纤维（ACF）回收1.2-二氯乙烷废气的研究[J].新型碳材料，1996，12（4）：40-43.
[2]西门子公司.SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册[Z].2002.
甲醇制烯烃装置丙烷的回收 篇4
1 运行现状
DMTO装置甲醇进料量为240t·h-1(甲醇纯度95%),生产60 万t聚烯烃产品(乙烯+ 丙烯),年开工时数为8000h。
来自装置外的甲醇与反应器的高温催化剂接触后生成的反应气经旋风分离器除去所夹带的大部分催化剂后引出送至后部急冷/ 水洗塔,用于脱除反应气中所含的催化剂粉末及水分,经水洗塔顶部送入下游烯烃分离装置。烯烃分离单元采用前脱丙烷后加氢、丙烷洗工艺技术,反应气在分离装置内通过压缩机升压后分别经过水洗、碱洗、脱丙烷、脱甲烷、脱乙烷、乙烯精馏、丙烯精馏、脱丁烷等系统,回收聚合级乙烯和丙烯。
其中丙烯精馏系统采用双塔操作,2# 丙烯精馏塔塔顶出聚合级丙烯,塔底物料经塔底回流泵送至1# 丙烯精馏塔顶部,1# 丙烯精馏塔顶部的气体进入2# 丙烯精馏塔下部。1# 丙烯精馏塔塔底物流分成两部分,一股作为丙烷吸收剂,经换热冷却后,送至脱甲烷塔顶,回收甲烷燃料气中的乙烯,一股经节流、冷箱回收冷量后,送至燃料气系统。本次改造就是将1# 丙烯精馏塔经冷箱送入燃料气管网的丙烷回收利用。
2 回收系统改造方案
丙烷回收系统通过改造,抽取进入冷箱前的冲洗丙烷送入储罐,管线设计为DN50 碳钢管道。管线改造增加流量调节阀和流量计,控制丙烷抽取量,保证进入脱甲烷塔的冲洗丙烷流量。
3 回收系统改造前后对比
3.1 燃料气组成对比
丙烷回收系统改造前,进入燃料气管网的丙烷液体积百分含量为19.14%,燃料气排放量为5867kg·h-1。丙烷回收系统改造后,进入燃料气管网的丙烷液体积百分含量为5.91%,燃料气排放量为4427kg·h-1,回收量为1440kg·h-1。
/v%
3.2 工艺参数对比
1)出冷箱燃料气管网温度、压力变化情况
丙烷液管线投用前,出冷箱燃料气管网温度为8.1℃,压力为0.42MPa;丙烷液管线投用后,出冷箱燃料气管网温度增加至33.5℃,压力为0.44MPa。燃料气管网温度升高约25.4℃。
2)出冷箱丙烷、乙烷和洗丙烷管网温度变化情况
丙烷液管线投用前,出冷箱丙烷管网温度为13.2℃,乙烷管网温度为27.2℃,洗丙烷管网温度为1.2℃ ;丙烷管线投用后,出冷箱丙烷管网温度为23.8℃,乙烷管网温度为33.1℃,洗丙烷管网温度为5.2℃。丙烷量减少导致冷箱内相应冷量回收减少,出冷箱的乙烷和洗丙烷管网温度升高。
3)出冷箱丙烯冷剂管线温度变化情况
通过换热的丙烯冷剂出冷箱管网温度在管线投用前为-15.1℃,管线投用后管网温度为-15.4℃,丙烯冷剂的温度变化不大。
4 分离装置后续关注问题
丙烷从进入冷箱前的洗丙烷管线抽出后,对冷箱的冷量回收产生影响,同时对烯烃分离装置制冷系统的冷量供给提出较高的要求。在生产操作过程中需要关注以下问题:
1) 注意进出冷箱管网的温度、压力和流量变化,保证管网所用材质处于该工艺要求范围内。
2)丙烯、冷剂两管网的丙烯冷剂温度的变化,要求在操作过程中加大丙烯制冷压缩机的控制,保证丙烯换热器的工艺控制参数。
3)操作中关注脱甲烷塔塔顶洗丙烷的流量控制,保证脱甲烷塔的操作平稳。
4)通过完善丙烯精馏塔的控制,稳定丙烷的产品质量。
5 结论
丙烷回收量为1.44 t·h-1,按照目前运行状态,年丙烷回收量不小于1 万t。通过小幅度的管线改造,即可完成每年万t的丙烷回收,属于典型的小投入大回报。
同时,进入冷箱的丙烷减少,导致冷箱回收冷量发生明显变化。管网温度的变化,对管网本身及工艺操作不会造成明显影响。在洗丙烷液进入脱甲烷塔前,需要经过换热器通过丙烯冷剂进行换热,需要增加换热器冷剂用量;经冷箱换热的洗丙烷、丙烷和乙烷管线温度升高,进冷箱的丙烯冷剂在出冷箱阶段温度变化不大,该过程会增加进冷箱丙烯冷剂的使用量,丙烷的提取总体会增加丙烯压缩机负荷。从丙烷系统改造后的运行效果观察,烯烃分离装置的冷量平衡没有被破坏,装置运行保持正常。
参考文献
[1]Travalloni L,Gomes A C L,Gaspar A B,et al.Methanol conversion over acid solid catalysts[J].Catalysis Today,2008(133/135):406-412.
[2]Guisnet M.Coke molecules trapped in the micropores of zeolites as active species in hydrocarbon transformations[J].Molecular Catalysis,2002(52):182-183.
[3]王政,王林,赵天生,等.ZSM-5/磷酸铝复合分子筛在甲醇制烯烃反应中的应用[J].石油学报:石油加工,2011,27(4):543-548.
丙烷脱氢制丙烯低温分离工艺分析 篇5
贾兆年， 高海见， JIA Zhao-nian， GAO Hai-jian中国石化集团宁波工程有限公司,浙江宁波,315103化学工程
Chemical Engineering2011,39(7)1次
参考文献(9条)
1.肖锦堂 烷烃催化脱氢生产C3～C4烯烃工艺之一 1994(02)2.肖锦堂 烷烃催化脱氢生产C3～C4烯烃工艺之二 1994(03)3.肖锦堂 烷烃催化脱氢生产C3～C4烯烃工艺之三 1994(04)4.肖锦堂 烷烃催化脱氢生产C3～C4烯烃工艺之四 1994(06)
5.陈建九,史海英,汪泳 丙烷脱氢制丙烯工艺技术[期刊论文]-精细石油化工进展 2000(12)6.苏建伟,牛海宁 丙烷脱氢制丙烯技术进展[期刊论文]-化工科技 2006(4)7.郭洪辉,陈继华 丙烷脱氢制丙烯技术研究[期刊论文]-辽宁化工 2007(4)
8.余长林,葛庆杰,徐恒泳,李文钊 丙烷脱氢制丙烯研究新进展[期刊论文]-化工进展 2006(9)9.王松汉 乙烯装置技术与运行 2009
引证文献(1条)
1.张琦,隋志军,顾雄毅,周兴贵 丙烷脱氢分离工艺的模拟与分析[期刊论文]-石油化工 2015(4)
引用本文格式：贾兆年.高海见.JIA Zhao-nian.GAO Hai-jian 丙烷脱氢制丙烯低温分离工艺分析[期刊论文]-化学工程 2011(7)
★ 中低温煤焦油加氢改质工艺
★ 小城镇污水处理工艺分析
★ 丙烷词语解释及造句
★ 小城镇污水处理工艺的选择分析
★ 职责分离
★ 低温的解释及造句
★ 矿石品位与矿石加工工艺分析论文
★ 分析中职工艺美术专业的色彩教学论文
★ 工艺策划书
二氯丙烷 篇6
〔关键词〕二氯乙酸二异丙胺;脂肪肝;非酒精性
〔中图分类号〕R575.5〔文献标识码〕A〔文章编号〕1009-6019-(2010)04-11-02
非酒精性脂肪肝(NAFLD)指病变主要在肝小叶以肝细胞脂肪变性和脂肪沉积为病理特征,但无过量饮酒史的临床病症。成人发病率17%-33%〔1〕,到目前为止,其病因及发病机制尚不清楚。目前尚无理想的治疗药物,笔者采用二氯乙酸二异丙胺治疗NAFLD,取得较好疗效,现报告如下。
1资料与方法
1.1一般资料
76例非酒精性脂肪肝患者,均为2007年至2009年我院门诊和住院病人,随机分为观察组和对照组各38例,两组患者在性别、年龄及入院初各项指标差异无显著性,且具有可比性。诊断符合非酒精性脂肪诊断标准(中华医学肝脏病学分会脂肪肝和酒精性肝病学组制定的NAFLD诊断标准)〔2-3〕。
1.2治疗方法
所有患者均在饮食控制和适当运动基础上接受相应治疗。观察组给予二氯乙酸二异丙胺胶囊(南昌弘益药业有限公司)20mg,连服8周。对照组给予益肝灵软胶囊(芜湖绿叶制药有限公司)0.66g,连服8周。治疗过程中不用降脂药、激素和其他护肝降酶药。
1.3观察项目和检查指标
治疗前和8周后肝功能、血脂和B超检查。
1.4疗效标准
(1)ALT复查显效:指治疗后恢复正常;有效:指治疗后下降≥50%且<75%;无效:指治疗后下降<50%;(2)血脂显效:指治疗后总胆固醇下降≥20%或甘油三酯下降≥40%;有效:指治疗后总胆固醇下降≥10%但<20%或三酰甘油下降≥20%但<40%;无效指未达到有效标准者;(3)影像学显效:指肝脏影像学恢复正常;有效:指肝脏影像学脂肪肝程度较治疗前下降一个等级或以上;无效:指未达到有效标准者。总有效率=(显效病例数+有效病例数)/总病例数×100%〔4〕。
2结果
2.1两组疗效判断的比较
从表1中可以看到在3个主要客观疗效判断指标上,两组均有疗效,但观察组的疗效要高于对照组,尤其是降血脂作用更为显著。
2.2两组不良反应情况
两组患者中无明显不良反应,都能坚持治疗至疗程结束。
3讨论
非酒精性脂肪肝病是一种临床病理综合征,它的范畴从单纯的脂肪变性到非酒精性脂肪性肝炎、纤维化和终末期肝病〔5〕。因此,需要及时地治疗阻止其进一步发展或使其逆转。二氯乙酸二异丙胺是维生素B15有效成分,是一种有效的促甲基化和调节糖脂代谢的物质,在体内分解为二异丙胺和二氯醋酸,前者在ATP活化作用下生成甲硫胺酸,后者代谢为甘胺酸,在甘胺酸裂解酶作用下生成甲基四氰叶酸同时共能,并促进胆碱合成,促进肝脂肪分解;二氯乙酸二异丙胺也可能通过抑制激素敏感性脂肪酶、HMG-CoA还原酶、柠檬酸合成酶及乙酰辅酶A羧化酶的活性抑制甘油三酯和胆固醇的合成,促进肝细胞内线粒体上的脂肪酸氧化,促进葡萄糖氧化,抑制糖异生,抑制肝脏甘油三酯的合成〔4〕。
二氯乙酸二异丙胺可通过膜磷脂的序贯甲基化增加肝脏细胞膜的流动性,提高作用胆汁分泌和流动之主要动力的Na+-K+-ATP酶的活性,促进受损肝细胞的功能修复,提高组织细胞呼吸功能及氧利用率〔6〕。本资料提示,二氯乙酸二异丙胺能明显改善肝功能,无明显副作用,顺应性好,值得在临床进一步推广。
4参考文献
1曾民德.葡萄糖毒性、脂肪毒性与非酒精性肝病〔J〕.中华肝脏病杂志,2005,13:81-82.
2中华医学会肝脏病学分会脂肪肝和酒精性肝病学组.非酒精性脂肪性肝病诊断标准〔J〕.中华肝脏病杂志,2003,11(1):71.
3中华医学会肝脏病学分会脂肪肝和酒精性肝病学组.非酒精性脂肪性肝病诊疗指南2006年2月修订〔J〕.肝脏,2006,11(1):68-70.
4陆伦根,曾民德,茅益民,等.二氯乙酸二异丙胺治疗非酒精性脂肪性肝病的随机双盲临床研究〔J〕.中华肝脏病杂志,2005,13:92-95.
5GrantLM,LiskerMelmanM.NonalcoholicfattyliverdiseaseAnnHepatol.2004,3:93-99.
6朱刚剑,熊昌清,魏端,等.二氯乙酸二异丙胺治疗36例酒精性脂肪肝疗效观察〔J〕.实用肝脏病杂志,2006,9(2):93-95.
甘油氯化合成二氯丙醇的研究 篇7
关键词：甘油,二氯丙醇,催化剂,氯化
二氯丙醇 ( 简称为DCP) 为无色液体, 具有1, 3 - 二氯丙醇和2, 3 - 二氯丙醇两种异构体, 它们作为合成环氧氯丙烷的中间体, 均能与石灰水或氢氧化钠等碱液进行皂化反应, 脱去一分子氯化氢, 环化生成环氧氯丙烷。目前, 工业上生产环氧氯丙烷 ( ECH) 的方法主要有丙烯高温氯化法和醋酸丙烯法[1]。这两种方法都面临着催化剂技术难题, 并且产品收率都不足90%, “三废” 治理费用高, 生产规模偏小、产量低, 同时因为主要原料丙烯和氯气的供应不能满足需要, 限制了环氧氯丙烷的进一步发展[2,3]。Arca等曾尝试用过氧化氢或有机过氧化物以及基于硅钛的催化剂将烯丙基氯直接催化氧化生成ECH[4,5,6,7,8], 但这种方法的原料同样是丙烯和氯, 毒性较大, 因而不利于大规模的工业化生产。现在许多研究者都致力于开发新的ECH合成路线。其中代表性的有丙烯醛法、丙酮法、有机过氧化氢法、氯丙烯直接环氧化法和甘油法[9,10,11,12]。
随着生物柴油不断发展, 其副产品甘油也相对过剩, 因此用甘油来生产环氧氯丙烷成为一个重要的发展方向。国外有专利[13,14]报道, 使用有机溶剂进行甘油氯化反应, 其中反应生成的水可作为酸性馏出物分离, 从而使溶解在酸性水溶液中的二氯丙醇减少到最少。高温氯化法主要合成70% 的2, 3 - 二氯丙醇和30% 的1, 3 - 二氯丙醇两种异构体, 而利用甘油氯化合成的DCP, 绝大部分是1, 3 - 二氯丙醇, 这种异构体相对于2, 3 - 二氯丙醇, 在合成环氧氯丙烷的过程中, 反应速度较快, 收率较高; 另外, 甘油法较传统的两种方法在原料、成本、三废等方面均具有明显的优势。为此, 本文对甘油直接合成二氯丙醇过程中催化剂种类对反应速率, 产品收率和产品组分的影响进行了较全面的研究, 期望为二氯丙醇的工业生产提供技术基础。
1 实验部分
1. 1 实验仪器与试剂
甘油、氯化氢气体, 为工业级; 催化剂A、己二酸、丙酸、正辛酸、醋酸锌、氯化亚锡、γ - 丁内酯, 均为分析纯; 丙二酸、正己酸, 化学纯。
7901 型电磁搅拌器, 上海华光仪器仪表厂; GC - 7800 气相色谱仪, 山东金普分析仪器有限公司; 电子秤, 上得利电子仪器有限公司。
1. 2 试验方法
将400 g质量分数95% 的工业甘油、24 g催化剂加入反应釜中, 釜温达到70 ℃ 左右开始通氯化氢气体反应, 釜中的压力通过氯化氢气体的分压进行调节, 控制在0. 8 ~ 1. 0 MPa。为保证气液两相充分接触、甘油能尽可能地完全转化, 采用全程保持饱和通入HCl气体的方法。反应温度在110 ℃ 左右。每隔一段时间记录反应釜的重量变化情况, 直至反应结束。反应完成后, 对反应物料进行减压精馏收集二氯丙醇 ( 包括1, 3 - 二氯-2 - 丙醇和2, 3 - 二氯- 1 - 丙醇) 。
1. 3 分析方法
采用气相色谱 ( 氢火焰) 分析产物二氯丙醇的收率。色谱条件为: 色谱柱为毛细管柱 ( 30 m × 0. 25 mm × 0. 25 μm) , PEG220M固定液; 采用程序升温, 初始温度为100 ℃ , 保留1 min后以20 ℃ / min速率升温至180 ℃ , 保留2 min; 检测器温度260 ℃ ; 汽化室温度260 ℃ ; 载气为N2; 柱压0. 1 MPa;进样量0. 2 μL。面积归一法定量分析。
2 实验结果与讨论
甘油和氯化剂之间的反应需在合适催化剂存在的条件下进行[15], 常用的催化剂为含有1 ~ 8 个碳原子的羧酸或羧酸衍生物。催化剂在反应温度下应可溶于反应介质, 常压沸点大于200 ℃ , 且不和水形成共沸混合物, 以减少催化剂在反应过程中的流失, 同时催化剂在25 ℃下的亨利常数小于10- 6atm·m3·mol- 1, 使得可以及时排出水, 并在反应介质中保留近乎所有的催化剂。本研究考察了9 种催化剂即催化剂A、己二酸、丙酸、丙二酸、正己酸、正辛酸、醋酸锌、氯化亚锡、γ - 丁内酯对甘油和无水氯化氢反应制备二氯丙醇的反应性能的影响。
2. 1 氯化反应历程
醇可与氢卤酸发生亲核取代反应, 生成卤代烃和水。其中烯丙型醇、叔醇、仲醇一般通过SN1机理进行, 而伯醇一般则按SN2机理进行反应[16]。甘油和亲核试剂HCl反应的产物中含有大量的1, 3 - 二氯异丙醇及少量的1, 2 - 二氯丙醇, 所以可以认为该反应主要是按SN2反应机理进行, 即双分子亲核取代反应。因此, 反应速度与甘油和亲核试剂HCl的浓度都有关。通入过量的无水HCl气体, 并及时排出生成的水, 有利于增大反应速度、使反应向生成二氯丙醇的方向进行。反应式如下:
已有研究表明[17], 一氯代产物3 - 氯- 丙二醇的生成可以在较低的温度下发生, 而且体系中水的存在对反应影响不大。而进一步氯化则需要较高的反应温度, 反应中产生的水会影响SN2反应的进行。反应生成的1, 3 - 二氯异丙醇和少量的1, 2 -二氯丙醇, 统称为二氯丙醇, 二者都可用于环氧氯丙烷的制备。
2. 2 不同催化剂对氯化反应速率的影响
甘油和氯化氢在不同的催化剂催化下, HCl吸收量与反应时间的关系如图1 所示。由图1 可知, 在不同催化剂条件下, HCl吸收量在反应7 h后都达到饱和, 反应时间继续延长, 吸收量基本不再变化。以催化剂A、己二酸、正己酸、醋酸锌为催化剂时, 催化效果较好, 甘油氯化反应速率明显高于其他催化剂, 反应达到平衡所需时间较短, 为5. 5 h左右, 反应达到平衡后HCl最终吸收量也较高。其中催化剂A催化时, 甘油氯化反应速率最快, 反应达到平衡所需时间最短, 为5 h, 且HCl最终吸收量最高。
2. 3 不同催化剂对DCP收率的影响
从图2 可以看出, 在此氯化反应体系中, 催化剂种类对氯化反应的结果有很大的影响。催化剂A、己二酸、γ - 丁内酯、正辛酸为催化剂时DCP的收率较高, 都达到了80% 以上, 是较为理想的催化剂; 醋酸锌、正己酸、丙二酸、丙酸催化时的收率次之; 氯化亚锡催化时的收率最低, 仅为53. 69% , 基本没有催化效果。其中, 以催化剂A作用下DCP的收率最高, 达到了84. 82% 。
常温常压下, 催化剂A的沸点大于200 ℃ , 在反应温度110 ~ 140 ℃ 之间比较稳定, 有利于循环使用。循环使用5 次后, 催化活性无明显降低, DCP的总收率有明显升高。
2. 4 不同催化剂对DCP组分的影响
由于DCP皂化反应生成环氧氯丙烷的过程中, 1, 3 - 二氯异丙醇与碱液的反应速率远远快于1, 2 - 二氯异丙醇, 因此甘油氯化制备的DCP中, 1, 3 - 二氯异丙醇的质量百分数越高, 则越有利于下一步皂化反应的进行。
由图3 可知, 催化剂A、己二酸、γ - 丁内酯、正辛酸、醋酸锌做催化剂时, 收集的DCP中1, 3 - 二氯异丙醇的选择性均较高, 达到了92% 以上; 丙二酸、正己酸、氯化亚锡催化时, 1, 3 - 二氯异丙醇的选择性次之; 丙酸催化时, 1, 3 - 二氯异丙醇的选择性最低, 仅为85. 97% 。其中, 催化剂A做催化剂时, DCP中1, 3 - 二氯异丙醇的选择性高达96% 。
综上所述, 以催化剂A为催化剂时, 甘油氯化反应速率最快, 反应达到平衡所需时间最短, 二氯丙醇的收率最高, 且收集的DCP中1, 3 - 二氯异丙醇的选择性较高, 所以, 催化剂A为最为理想的甘油氯化反应催化剂。
3 结论
( 1) 甘油和无水氯化氢反应制备二氯丙醇反应有较好的收率。生产过程无需使用氯气, 产生极少量的氯化副产物。该工艺以甘油替代烃类原料, 不仅缓解了对不可再生资源的依赖和压力, 而且解决了生物柴油工业的副产物的利用问题, 同时降低了生物柴油的生产成本。
二氯酞菁锡(Ⅳ)的合成研究 篇8
Wang等[8]设计了功能分子基, 通过分子开关调控酞菁锡中的锡离子。Greif等[9]制备了负载到银表面的酞菁锡, 并考察了其化学键的几何构型。Wooley等[10]用俄歇电子能谱考察了负载到银表面的酞菁锡吸附分子的特性。Roy等[11]研究了硝基取代酞菁锡配体, 对光学、分子结构、电子传输和光敏等特性的影响。Seotsanyana-Mokhosi等[12]报道了可溶性磺化复合酞菁化合物对食管细胞的光敏活性。目前, 二氯酞菁锡 (Ⅳ) 的合成未见报道。本研究以邻苯二甲酸酐、尿素和六水合氯化锡为原料合成二氯酞菁锡, 寻找出最佳制备条件, 并对其进行表征, 为进一步产业化奠定基础。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
邻苯二甲酸酐 (邻苯二甲酸酐) 、尿素、氯化铵、钼酸铵、硫酸, 全为分析纯, 天津市光复精细化工研究所;盐酸 (优级纯) , 天津市光复精细化工研究所;SnCl4·6H2O (分析纯) , 天津市福晨化学试剂厂;其它药品均为分析纯, 使用前经过纯化处理。
BIO-RED FTS3000红外吸收光谱仪, 美国;X’Pert X射线衍射仪, 荷兰;PHI-1600X射线光电子能谱仪, 美国;SX2-2.5-10马福炉, 武汉。
1.2 实验过程
1.2.1 固相法二氯酞菁锡的合成
首先, 分别准确称取邻苯二甲酸酐10.00g (0.068mol) , 尿素12.20g (0.203mol) , 六水合四氯化锡4.73g (0.013mol) , 钼酸铵0.27g (0.00045mol) , 氯化铵1.00g (0.019mol) 混合后加入到在装有搅拌器、控温仪和热水回流管的500mL四口瓶中。其次, 待冷凝回流用水沸腾后, 开始加热反应物, 待温度升至80~90℃时, 反应物缓慢熔化, 继续升温至120℃, 反应物全部熔化, 继续加热到150℃并恒温保持1h, 反应物逐渐变成白色泡沫状固体。然后继续升温至160℃时尿素等原料大量挥发, 粘在四口瓶上部及冷凝管中, 应注意防止冷凝管被堵死:温度到达220℃, 固体再次熔化。升到260℃, 并恒温保持1h后结束反应。最后, 待反应器冷却到约100℃时, 取出四口瓶底反应产物, 研磨成粉末后浸泡于200mL 1%稀盐酸中, 浸泡2h后抽滤, 刮下滤饼, 用热去离子水洗涤, 洗至中性, 干燥后得深蓝色固体粉末6.54g, 收率为70.70%。
1.2.2 二氯酞菁锡的提纯
称取4.00g粗产品, 分批在5℃以下溶于80mL98%的硫酸中, 保持温度不高于5℃ (2~3℃) , 搅拌1h, 过滤。然后在剧烈搅拌下, 将滤液逐滴加到1500mL去离子冰水中 (2~3℃) , 从混合物中, 析出晶体, 过滤, 用去离子水洗涤至pH=7。
1.2.3 二氯酞菁锡中锡含量的测定
取提纯后的二氯酞菁锡1.00g左右, 放入坩埚中, 在马福炉内加热到700℃, 继续加热4h, 停止加热, 冷却1h后取出坩埚, 坩埚内剩余灰白色粉末状固体, 检测为氧化锡, 称重。可由其质量推算原产品中锡的含量。
2 结果与讨论
2.1 二氯酞菁锡的合成
SnCl2Pc的合成反应过程见图1。
第一步反应先由邻苯二甲酸酐和尿素生成邻苯二甲基酰亚胺, 第二步是邻苯二甲基酰亚胺继续与尿素作用生成1, 3-二亚氨基异吲哚啉, 这两步是在同一条件下进行的, 第三步为1, 3-二亚氨基异吲哚啉和氯化亚锡反应生成二氯酞菁锡。因为这两步反应所需条件不同, 因此需要分别考察。
2.2 氯化铵用量对收率的影响
在酞菁的合成文献中大都提及加入氯化铵能提高收率, 因此对氯化铵的用量进行了考察。
考察条件为:反应温度为第1段120℃, 第2段260℃;反应原料投入量:邻苯二甲酸酐10g, 尿素12.2g, 六水合氯化锡4.73g, 钼酸铵0.27g;反应时间为第1段1h, 第2段1h。在此条件下, 考察不同的氯化铵投入量对产物收率的影响, 结果见图2。
由图2表明, 随着氯化铵的用量增加, 产物收率呈先升高后降低趋势。当未加氯化铵时产物收率为44.65%;当加入氯化铵达1g时, 收率达到为61.25%;再增加氯化铵的用量, 反应收率反而降低。因此, 氯化铵对该反应有一定的促进作用, 在加入1g时可以获得最高的反应收率。
[ (a) 尿素; (b) 邻苯二甲酸酐]
2.3 反应物配比对收率的影响
在反应温度为第1段120℃, 第2段260℃;反应原料投入量:苯酐10g, 六水合氯化锡4.73g, 钼酸铵0.27g, 氯化铵1.00g;反应时间为第1段1h, 第2段1h。分别测定n (尿素) ∶n (六水合四氯化锡) 比值为10∶1, 12∶1, 15∶1, 20∶1时的产物收率。在相同反应条件下, 保持尿素的量为12.20g, 分别测定n (邻苯二甲酸酐) ∶n (六水合四氯化锡) 比值为3∶1, 4∶1, 5∶1, 6∶1时的反应收率, 结果见图3。
从图3 (a) 可以看出随着尿素用量的增加, 产物收率先增大后趋于平稳。并在n (邻苯二甲酸酐) :n (尿素) :n (六水合氯化锡) =6∶15∶1时达到最高产率62.27%。但相对于n (邻苯二甲酸酐) :n (尿素) :n (六水合氯化锡) =5∶15∶1的61.51%只有稍微的增加, 因此15∶1的尿素用量是最合理的。并且预测, 如果反应器整体温度较为一致, 则尿素不会在反应器上部凝结, 而是回流到反应器底部继续参与反应, 将会更大的减少尿素的用量。
从图3 (b) 可以看出随着邻苯二甲酸酐用量的增长, 反应收率也增长。本反应邻苯二甲酸酐与氯化锡的理论摩尔比为4∶1, 当处于理论比时, 反应收率仅为43.89%两者摩尔比为5∶1时反应收率迅速达到61.51%, 但摩尔比增大到6∶1时, 反应收率仅增大到62.27%, 增加很不明显, 本研究认为此时邻苯二甲酸酐量的增加未能使收率达到较大的变化, 为了节省原料, 邻苯二甲酸酐的用量定在与六水合氯化摩尔比为5∶1最佳。
2.4 反应时间对收率的影响
分别变化反应第1阶段和反应第2阶段的时间, 考察与反应收率之间的关系, 结果见图4。
从图4 (a) 可以看出, 随着第1段反应时间的延长, 反应产率先上升后下降。在反应1h处达到最高点收率61.25%。这可能是因为第1段反应0.5h, 时间过短, 未形成足够的邻苯二甲酰亚胺, 以供下一步反应;而反应超过1h后, 随着时间的延长, 尿素、邻苯二甲酸酐以及四氯化锡等原料的挥发逐渐增多, 不利于反应, 因而使产物收率降低。
从图4 (b) 可以看出, 随着第2段反应时间的延长, 产物收率呈下降趋势。当反应1h时得到最高收率61.25%, 若反应时间再延长, 反而会导致产率的轻微下降。
2.5 反应温度对收率的影响
反应条件与考察氯化铵一致, 第1段反应温度保持120℃;在此条件下考察适宜的第2段反应温度;第2段反应温度保持260℃, 考察适宜的第1段反应温度。当反应在第2阶段升温过程中, 在加热到200℃之前, 反应器内一直为乳白色泡沫状固体;当超过200℃时, 才会逐渐变成深蓝色, 并且在220℃时反应1h后, 收集不到目标产物, 说明此反应要求较高的温度才能进行。当反应温度达到260℃时, 可得到最高收率61.25%, 若继续升高应反应温度, 反而会导致产率的略微下降。这可能是由于当温度较高时, 会加快各种原料的挥发, 从而使实际参加反应得原料减少, 而使产率会略有下降, 结果见图5 (a) 。
由图5 (b) 可以看出, 随着第1段反应温度的升高, 反应的收率逐渐上升, 并在150℃时达到最高为70.70%。这是由于六水合四氯化锡具有强吸水性, 若在空气中研磨则吸收大量的水, 不利于反应的进行, 因而搅拌后直接将块状的六水合四氯化锡加入四口瓶中, 混合可能不太均匀。当第一步反应温度为150℃时, 超过六水合四氯化锡的沸点, 利于反应的进行。但温度若再升高, 则邻苯二甲酸酐, 尿素将大量挥发, 带走六水合四氯化锡, 导致实验基本无产物生成, 所以应当选择第一步反应温度为150℃, 能获得最高收率。
2.6 红外分析
采用KBr压片法, 测得SnCl2Pc的红外吸收光谱如图6所示。
图6是SnCl2Pc主要的红外特征吸收峰 (cm-1) , 从该化合物的红外图谱上看出3022cm-1的肩峰为苯环上的C-H伸缩振动峰, 3410cm-1为与仲胺的N-H伸缩振动, 1623cm-1, 1521cm-1, 1487cm-1为骨架的伸缩振动, 1600cm-1处的吸收是酞菁环中的C=N伸缩振动, 1300cm-1处的强吸收是C-N键伸缩振动, 通过以上分析, 可以确认SnCl2Pc的生成。
2.7 XRD分析
将二氯酞菁锡粉末压片后, 以钴为接收靶测定的X射线衍射光谱如图7。
从图7中可以得出其衍射角为9.919、31.146、17.440与数据库值相对应, 可以看出其为无定形的晶体, 这是由于在提纯过程中使用浓硫酸所致, 与其他检测方法配合可以确定其为二氯酞菁锡 (Ⅳ) 。
2.8 锡的含量分析
取提纯后的二氯酞菁锡0.86g, 放入坩埚中, 在马福炉内加热, 当加热到300℃时, 开始冒出白烟, 继续升到700℃, 维持4h, 停止加热, 冷却1h后取出坩埚, 坩埚内剩余灰白色粉末状固体, 确定为氧化锡, 称重为0.17g。可由其质量推算原产品中锡的含量。
理论锡含量:
实际锡含量:
可看出, 酞菁锡中锡的理论含量为16.90%, 实际测得为15.57%, 是误差允许范围之内, 可能是操作损失所致。
2.9 X射线光电子能谱分析
将二氯酞菁锡的粉末压成片, 固定在样品托上。校正或消除样品的荷电效应, 然后测定得到二氯酞菁锡 (Ⅳ) 的X射线光电子能谱, 结果见图8。
从图9中可以看出, 锡电子能级为487.134eV, 而Sn-N键的电子能级理论值为487.00eV, 同时从图8中可以看出分析样本中含有大量的氯元素, 可以预测Sn是和N, Cl共同成键。
3 结论
用固相邻苯二甲酸酐-尿素法合成二氯酞菁锡 (Ⅳ) 的最佳合成条件为:取药品量n (邻苯二甲酸酐) ∶n (尿素) ∶n (六水合氯化锡) =5∶15∶1, 并加入钼酸胺, m (钼酸胺) ∶m (六水合氯化锡) =1∶16, 加入氯化铵, m (氯化铵) ∶m (六水合氯化锡) =1∶5, 加热到150℃, 反应1h, 升温到260℃, 再反应1h, 处理后得到产品, 产率达到70.70%, 经红外光谱分析:X射线衍射分析, 锡的含量分析, X射线光电子能谱分析证实确实为目标产物。
摘要：以邻苯二甲酸酐、尿素、六水合四氯化锡为原料, 氯化铵为催化剂, 采用固法合成二氯酞菁锡 (Ⅳ) , 并用元素分析、IR、XPS、XRD进行表征。考察了反应物配比、催化剂、反应温度和时间对产率的影响, 寻找出最佳合成条件为n (邻苯二甲酸酐) ∶n (尿素) ∶n (六水合氯化锡) =5∶15∶1, 以钼酸铵和氯化铵为催化剂, 加入反应器中, 用水蒸汽冷凝回流, 在150℃反应1h后, 升温到260℃, 继续反应1h, 收率达到70.70%。
关键词：二氯酞菁锡,合成,分析
参考文献
[1]殷焕顺, 邓建成, 周燕.金属酞菁的固相合成法[J].染料与染色, 2004, 41 (3) :150-152.
[2]殷焕顺, 邓建成.锡酞菁及其磺化衍生物的合成与性质研究[J].电子元件与材料, 2006, 25 (4) :52-56.
[3]俞开潮, 程红, 金玲.光动力治疗用酞菁类光敏剂的合成研究进展[J].感光科学与光化学, 2003, 21 (2) :138-146.
[4]Yu S K, Ma C Y, Cheng C H, et al.[J].Dyes and Pigments, 2008, 76 (1) :492-498.
[5]Chauke V, Durmus M, Nyokong T.[J].Journal of Photochemistry and Photobiology A-Chemistry, 2007, 192 (2) :179-187.
[6]谈廷凤, 王世荣, 白翔, 等.酞菁氯化铟的固相合成及光敏性能[J].高等学校化学学报, 2010, 31 (6) :1167-1171.
[7]胡雅琴, 李祥高.酞菁类有机光导体的研究进展[J].化工新型材料, 2007, 35 (7) :5-7.
[8]Wang Y F, Kroger J, Berndt R, et al.[J], J Am Chem Soc, 2009, 131 (3) :3639-3643.
[9]Greif M, Castiglioni L, Seitsonen A Per al.[J].Phys Rev B, 2013, 87 (4) :085429-085437.
[10]Woolley R A J, Martin C P, Miller G, et al.[J].Surf Sci, 2007, 601 (5) :1231-1238.
[11]Roy M S, Deol Y S, Janu Y, et al.[J].J Mater Sci-Mater El, 2009, 20 (6) :984-995.
甘油法制备环氧氯丙烷工艺研究 篇9
环氧氯丙烷 (ECH) 也称表氯醇, 在常温下是一种油状液体。它无色透明、有刺激性气味, 其黏度低、不稳定、易挥发。其化学分子式是C3H5OCl, 相对分子量为92.85, 相对密度为1.1806, 沸点为116.11℃, 凝固点为-57.1℃, 折光率 (nD20) 为1.4382, 闪点 (开杯) 为40.6℃, 自燃点为415.6℃。环氧氯丙烷微溶于水, 易溶于如苯、乙醇等有机溶剂, 水以及有机溶剂都可与环氧氯丙烷形成共沸物[1]。环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料, 它主要用途包括:环氧树脂生产、表面活性剂生产、氯醇橡胶产品生产以及医药、农药、溶剂等领域。
2 环氧氯丙烷生产技术的比较
2.1 丙烯高温氯化法 (氯丙烯法)
1948年美国Shell公司开发了氯丙烯法[2], 其原料采用丙烯、氯气和石灰。生产环氧氯丙烷主要分为三步: (1) 丙烯在500℃高温下氯化生成氯丙烯。 (2) 氯气在水中歧化反应生成次氯酸, 再与氯丙烯生成二氯丙醇。 (3) 二氯丙醇与碱液发生皂化反应生成环氧氯丙烷。目前全球95%以上的环氧氯丙烷仍采用该法生产[3]。
2.2 醋酸丙烯酯法 (烯丙醇法)
开发醋酸丙烯酯法的是日本昭和电工与原苏联科学院[4], 但是二者在工艺上有所不同。昭和电工是先水解再氯化, 原苏联则相反, 而且, 第一个摒弃了丙烯高温氯化法的是昭和电工, 该公司在1985年以丙烯为原材料, 通过醋酸丙烯酯和丙烯醇来进行生产。此法步骤为: (1) 在醋酸的存在下, 通过催化剂的作用, 由乙酞氧化来产生醋酸丙烯酯。 (2) 醋酸丙烯酯经水解反应制得丙烯醇。 (3) 丙烯醇和氯加成反应生成二氯丙醇。 (4) 二氯丙醇经皂化反应生成环氧氯丙烷。
2.3 生物质 (甘油法) 生产路线
利用甘油法生产环氧氯丙烷早已产生。限于当时甘油价格的原因, 没有得以推广。当今能源供需形势日益紧张, 作为新型可替代能源的生物柴油的应用在世界各国迅速发展[5,6]。在生产生物柴油的过程中, 能副产10%甘油。正是由于这个原因, 甘油法的生产工艺才会在全球环氧氯丙烷的生产中焕发新生。
该方法的生产过程有5个步骤[7,8]:第一, 制备和干燥氯化氢气体。第二, 氯化。首先, 在反应釜中加入甘油和冰醋酸;其次, 加热温度达到90℃时, 通入氯化氢气体;最后, 先停止通入氯化氢, 再冷却降温, 室温时打压缩空气进中和槽。第三, 中和。首先把氢氧化钠加入到氯化后的混合液里, 达到调节酸碱度与中和过量氯化氢的作用, 最后分离出二氯丙醇和其他液体。第四, 环化。在30-40℃的环化反应釜中, 先通过蒸馏的手段产生含环氧氯丙烷的馏分物, 最后馏分物去水就是粗品环氧氯丙烷。第五, 环氧氯丙烷的精馏。控制塔顶温度114-120℃, 收集此馏分物, 即是精品环氧氯丙烷。
综上可知, 因为存在廉价且丰富的生物甘油资源, 并且可以甩掉丙烯紧缺的制约, 所以甘油法制备环氧氯丙烷在将来机遇极大。对于使用高温氯化法和醋酸丙烯酯法的厂家来说, 其生产装置在投产后会经常性出现问题, 例如催化剂、设备, 1-2年后生产才会步入正轨。相比之下甘油法没有这些问题, 并且还能实现清洁生产, 优势十分明显。
3 甘油法生产环氧氯丙烷工艺技术
法生产环氧氯丙烷核心工艺是: (1) 甘油氯化生成二氯丙醇; (2) 二氯丙醇环化制备环氧氯丙烷。
3.1 氯化反应
甘油的氢氯化反应早就有文献报道。但是目前, 甘油法再次获得的广泛应用, 吸引了学者们的目光, 一些相关专利由此而生。
使用羧酸催化并且温度在100~130℃的情况下, 让甘油与氯化氢在三级串联搅拌反应釜中反应。在这个过程中, 反应中产生的水必须用蒸馏的方法去除。按照要求, 需使甘油的转化率为99.4%, 氯化氢的转化率为87.6%, 一氯丙二醇的选择性为7.4%, 二氯丙醇的选择性为82.3%。
许玉梅等人在带搅拌器的串联多级反应釜中, 在常压或加压的条件下, 采用有机腈化物作催化剂, 有机腈化物与甘油的摩尔比为1∶ (1~10) , 甘油与稍过量的氯化氢气体在50~140℃下发生氢氯化反应, 生成二氯丙醇和水。反应完毕, 得到氯化液及含二氯丙醇和水的馏出液。经过萃取单元, 馏出液去除其中水份, 之后, 再将氯化液与脱掉溶剂的油层合并。在减压精馏之后, 得到主馏分、前馏分、釜残液。在这三者中, 二氯丙醇和水的共沸物是前馏分, 其中, 油层则返回精馏, 水层则去萃取单元。主馏分为二氯丙醇。釜残液为少量未反应的甘油、一氯丙二醇和甘油低聚物、催化剂的衍生物, 将它们返回到氯化单元进一步使用。纵观整个过程, 每级反应釜都在釜底通入干燥的氯化氢气体, 第一级加入了催化剂和甘油, 最后一级得到环氧氯丙烷。甘油的转化率为99%~100%, 二氯丙醇的收率为91.1%~93.0%。
3.2 环化反应
二氯丙醇的环化是指通过碱液把一分子的氯化氢脱去, 最终通过环化生成最终产品。该反应单元同样存在于丙烯高温氯化法和醋酸丙烯酯法中。二氯丙醇的两种同分异构体虽有的结构差异, 但环化后的产物都一样, 所以混合物可以直接参与环化反应。环化反应中一般使用浓度适宜的、稍微过量的氢氧化钠或氢氧化钙, 即使反应液为碱性, 但是使用量不能过大, 因为环氧氯丙烷在碱浓度过大时更易开环水解生成甘油, 从而使转化率降低。我们应当使环化反应残液的p H值保持在在8~9。我们通过减短环化反应过程中碱液与环氧氯丙烷的接触时间, 可有效地避免环氧氯丙烷的开环水解。最后, 在环化塔塔顶, 通过蒸馏法把环氧氯丙烷快速地提取出来。甘油法制备环氧氯丙烷的反应方程式如下:
4 结束语
甘油法制备环氧氯丙烷具有明显的优势。该方法得到环氧氯丙烷产品的步骤较少, 仅需两步, 对催化剂要求简单, 工艺流程简便, 生产成本较低。同时, 由于甘油法工艺只产生极少量有机氯化副产物, 因此可减少废水的排放, 从而降低对环境的污染, 该方法有望形成经济而环保的环氧氯丙烷的生产工艺, 也符合我国环境保护和可持续发展的基本国策, 因此具有较大的市场竞争力和发展潜力。
参考文献
[1]Gilman·H, Blat·tA.有机合成 (第l集) [M].北京:科学出版社, 1957.
[2]魏文德.有机化工原料大全 (上卷) [M].第2版.北京:化学工业出版社, 1999.
[3]王晶.国内外环氧氯丙烷生产技术和市场发展趋势的研究[J].上海化工, 2006 (12) :32-35.
[4]徐克勋.精细有机化工原料及中间体手册[M].北京:化学工业出版社, 1998.
[5]王建勋.生物柴油发展现状[J].当代化工, 2007 (2) :128-133.
[6]孙尚德.生物柴油研究与开发进展[J].粮食与油脂, 2007 (4) :8-13.
[7]Miehael.M, Glycerin Surplus plants are closing, and new uses for the chemical are being found[J].Ins.Chem.Eng.Sci.2006, 4 (6) :7.
[8]Krafft.P, Gilbeau.P, Gosselin.Bt..Process for producing dichloropropanol from glycerol, the glycerol coming eventually from the conversion of animal fats in the manufacture of biodiesel[P].WO2005/054167A1.2005-06-16.
[9]菲利普.克拉夫特.从甘油生产二氯丙醇的方法, 甘油最终来自生物柴油生产中动物脂肪的转化:CN1882522A[P].2006-12-20.
丙烷脱氢反应器的制造技术分析 篇10
1反应器概况
反应器主体部分由筒体封头和三个大接管组成。筒体部分内直径为7 900mm, 名义厚度为25mm, 材质为Q345R, 由5节筒体组成;三个大接管分别位于反应器的上下两侧, 大接管上下最大高度差为18 222mm, 组成三个大接管材料的材质包含Q345R, SA182-310S, SA240-310S, SA182-F11, SA387Gr11Cl1。反应器制造、检验及验收参照TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》及GB150.1~GB150.4-2011《压力容器》。
2反应器筒体部分制造
2.1筒节瓜片组对、焊接
反应器筒体部分由5节筒体组成, 每节筒体由3个圆弧瓜片拼接而成。按传统的压力容器筒体制造工艺, 先将3个瓦片进行立式组对, 组对完后将该节筒体移至滚轮架上进行纵缝焊接, 但该反应器为薄壁大直径压力容器, 若采用上述工艺进行筒体瓦片组对、焊接, 在将组对好的筒体移至滚轮架上焊接的过程中会导致组对焊点的崩溃和筒体严重变形, 为避免以上问题的出现, 制造过程中瓦片在立式组对完成后未对筒节进行移动, 直接在原地进行焊缝的立式焊接, 从而保证筒体不会出现严重变形。在进行瓦片组对时要求纵焊缝错边量≤3mm, 棱角E≤4.5mm, Dmax-Dmin≤25mm, 用弦长1 300mm样板检查间隙≤≤1177mmmm。
2.2筒节组对、焊接
反应器为薄壁大直径容器, 在进行环缝组对前需将单个筒节撑圆, 为此在进行筒节组对前将反应器外部支撑圈先进行组对, 此工艺在节约后期去除支撑工作量的同时亦达到将筒节撑圆的效果。筒节组对时要求错边量≤5mm。
3反应器大接管与筒体组对
大接管与筒体的组对为反应器制造的难点, 现场先进行大接管F、EH转至水平位置, 然后进行大接管ABC组对工作, 组对时采用经纬仪测量接管A法兰面和接管F法兰面的平行度, 要求两个法兰面的平行度≤5mm[1]。
4反应器焊接难点
反应器的焊接难点在于新型铬钼型耐热钢SA387Grl1C12钢材料的焊接, SA387Grl1C12是一种中温抗氢特种钢, 焊接质量较难保证。
4.1 SA387Grl1C12焊接性分析
4.1.1冷裂纹倾向严重SA387Grll C12钢为铬钼型耐热钢, Cr、Mo含量较高, 焊接接头有明显的淬硬倾向。特别是厚壁容器, 设备的拘束应力较大, 在快速冷却的情况下, 氢来不及逸出, 易产生氢致延迟裂纹。为此, 在焊接过程中应严格控制预热和层间温度, 焊后应立即进行消氢处理或中间消应力热处理。
4.1.2回火参数影响焊后热处理对SA387Grl1C12钢的焊接接头, 既可以降低接头的硬度, 消除焊接残余应力, 又可以获得较好的韧性。所以焊后热处理的温度和时间的选择要适当, 一般温度为660oC。
4.2焊接材料选择及焊接工艺参数
为保证焊接质量, SA387Grl1C12材料在焊接时采用手工电弧焊焊接, 所选用焊接材料为哈焊所的R307焊条, 其焊接规范参数如表1:
4.3焊后热处理
SA387Grl1C12钢属于通过热处理来改善钢材性能的钢种, 因此正确选择热处理规范和严格执行热处理工艺对钢制压力容器至关重要, 在压力容器制造过程中, 一般除严格控制焊前预热温度外, 还要保持焊接过程中的层间温度;焊后尚应采用焊后消氢热处理、中间热处理和最终焊后热处理, 方能保证焊接接头不开裂, 并具有优良的综合性能, 结合相关标准要求和大量实际制造经验, 最终确定660℃±10℃作为部件的热处理温度, 热处理工艺曲线见下图。
5结语
随着我国化工装备制造实力的不断增强, 今后将会有更多大型、结构复杂的压力容器国产化, 反应器的成功制造为今后更多的化工设备国产化提供了经验。
参考文献
六氟丙烷局部应用系统实例分析 篇11
1 不同级别油盘热释放量
根据通常要保护的设备情况,选取表1所示的油盘进行热释放量的试验,试验用燃料为正庚烷。
图1所示为试验数据得出油盘面积与热释放量的试验曲线。
由图1所示的试验结果可知,油盘面积与热释放量近似成正比关系,在实际工程设计过程中可通过计算所要保护设备液体燃烧物近似面积计算所需灭火剂用量。
2 电火花机
2.1 工作原理
电火花机常见的有成型加工类和线切割类。工作时,脉冲电源的两极分别连接在工具电极上和工件上,然后浸入火花机工作槽的工作液中,或将工作液喷洒其上。控制系统控制工具电极沿导轨向工件进给,当两电极间隙达到放电距离时,两电极间施加的脉冲电压将工作液击穿,产生火花放电,瞬时产生大量的热能,温度可高达10 000 ℃以上,工件表面接触部分的金属材料立刻熔化、汽化,达到蚀除。工作液又称电火花油,一般用煤油,或是煤油组分加氢后的产物,其共同的特点是:粘度低,闪点高,化学稳定性强,在加工过程中有利于冷却、排屑。
2.2 火灾成因
电火花油或煤油的闪点一般在70～110 ℃,电火花机工作时,工作槽内的电火花油温度会升高,若油泵不畅导致工作液无法循环,或电火花油减少,工件没有完全浸没在电火花油内,放电产生的电火花油蒸气与周围的空气混合,再遇到放电的火花便会燃烧。
2.3 保护方案
以成型加工类火花机为例,一般有两种保护方案,对于较小的工作槽,是在其机头上固定一只倒置式的六氟丙烷感温灭火装置,灭火剂的药剂量约为1～2 kg,喷射时间约为3 s。如图2所示,感温喷头与工具电极大致平行,一旦电火花油发生火灾,感温元件启动,六氟丙烷灭火剂即刻覆盖工作槽。其缺点是所保护的工作槽尺寸不大,如720 mm×490 mm×320 mm。而且因为有工具电极的遮挡,六氟丙烷灭火剂喷洒有死角,有时会影响灭火效果。
另一种方式,对于较大的工作槽,如尺寸达到1 320 mm×800 mm×500 mm,可沿工作槽长度方向布置一排或两排相对的喷头,如图3所示。由于电火花油的液面离槽边有一段距离,既可以排除工具电极的遮挡,不留喷射死角,也可以利用四周槽边形成相对封闭空间,近似全淹没,提高了灭火效率。由于喷头离电火花油液面较近,容易产生飞溅,所以喷头采用雾化喷射结构,降低出口压力,提高灭火剂在电火花油液面的快速汽化,迅速达到灭火浓度,也防止了电火花油的飞溅。由于喷射时有部分灭火剂喷出槽外,所以计算用量时要考虑损耗,如1 320 mm×800 mm×500 mm的工作槽,灭火剂的药剂量一般为6～8 kg,喷射时间约为10 s。
对于一些更大的工作槽,如双机头型的工作槽达到5 600 mm×2 100 mm×900 mm,其喷头的布置及灭火剂用量须靠试验来最终确定。
3 凹版印刷机
3.1 工作原理
凹版印刷机是圆对圆的印刷方式,压印滚筒和印版滚筒接触在一起,印版滚筒的三分之一浸在下面的墨槽里,从墨槽中取得油墨,然后用刮刀刮除印版滚筒表面无图文处的油墨,当印刷品转到两滚筒相切处时,印版滚筒的凹处油墨就转移到印刷品上。
3.2 火灾成因
凹版印刷机印刷的塑料薄膜有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等,使用的油墨大多是挥发性溶剂型油墨,使其既能溶解有色物料,又能在印刷过程中快速挥发。此类油墨一般有醇类溶剂如乙醇,酯类溶剂如醋酸乙酯,苯类溶剂如甲苯,酮类溶剂如丙酮,都是低闪点高挥发的溶剂。印刷机和印刷品在工作时都是在高速运动,会产生大量静电,静电是不断聚集的,高达数万伏的静电如果放电,遇上低闪点高挥发的溶剂,极易发生火灾事故。
3.3 保护方案
如图4所示,以常用的印刷塑料薄膜的凹版印刷机为例,墨槽中有印刷品和两个滚筒遮挡,喷头须从墨槽两边布置,由于滚筒和墨槽经常清洗及换墨,所以喷头必须和墨槽有 1 m以上的间距。1.2 m长度的墨槽一般两边各布置4个喷头,六氟丙烷灭火剂的药剂量可根据实验来定,一般约为8 kg。
4 超声波清洗机
4.1 工作原理
超声波工业清洗机是用超声波发生器产生高频高压,再使换能器与振动板一起产生高频共振,从而驱动清洗剂对产品的污垢进行洗净。一般使用碳氢清洗剂,碳氢清洗剂可以分为正构烃系、异构烃系、环烷烃和芳香烃4类。它的优点是清洗干净,不易挥发,节省清洗剂,缺点是沸点高、闪点低,超声波工业清洗机在工作过程中清洗槽需加热到40～60 ℃,温度可能会高于闪点,从而带来火险隐患。
超声波工业清洗机一般应用于清洗电子行业的线路板和晶片,光学行业的镜头和镜片,金属行业的复杂工件的微孔等。由于大多数厂家的超声波清洗机的清洗槽有单槽,也有多槽,大都是开放式的,所以发生火灾的机率大大增加。
4.2 保护方案
超声波清洗机主要由超声波发生器、超声换能器、清洗槽和工件吊篮(或工件支架)组成,其结构如图5。由于工作时吊篮或支架沉入清洗剂中,且清洗剂液面离清洗槽边有一段距离,因此液面上基本无障碍物,可以在槽边设置一排喷头,为防止飞溅,喷头采用雾化喷射结构,尺寸为400 mm×360 mm×200 mm的清洗槽,药剂量约为1 kg,为降低出口压力,并提高灭火剂在碳氢清洗剂液面的快速汽化,喷射时间约为3 s。
5 结 论
参照上述三种不同行业的设备灭火方案,并近似采用方案中的灭火剂用量、压力、喷射时间等参数可有效保护相关设备。采用的六氟丙烷灭火剂,应先了解该灭火剂的灭火机理,分析它灭火时是冷却火焰温度为主,还是中和自由基切断燃烧链为主。试验表明,六氟丙烷灭火剂灭火时的物理作用和化学作用各占50%。在确定灭火剂用量的前提下,再结合流量、进口压力、喷射距离、保护直径、保护角度等参数确定喷头的结构形式,实现对设备的有效保护。
摘要：根据油盘级别、实测热释放量以及两者之间的关系,同时依据相应的设计标准和规范,对电火花机、凹版印刷机、超声波清洗机三种设备采用六氟丙烷局部应用保护的具体方案进行了阐述,包括设备的工作原理、火灾成因、具体的设计方案。对于其他类似工业设备,参照上述设备消防设计方案也给出了设计中应关注的参数。
关键词：六氟丙烷,局部应用,热释放量
参考文献
[1]GB25972-2010,气体灭火系统及零部件性能要求和试验方法[S].
[2]GA13-2006,悬挂式气体灭火装置[S].
[3]ISO14520-11,Gaseous media fire extinguishing systems-Physical prop-erties and system design Part15:HFC236fa extinguishant[S].
[4]许春元,于继航.七氟丙烷气体灭火系统常见设计失误与改进[J].消防科学与技术,2009,28(4):193-195.
[5]东靖飞.气体灭火系统安全评估技术的研究[J].消防科学与技术,2009,28(9):649-653.
[6]陈泽民,刘连喜,张丽梅,等.气体灭火系统技术的发展及现状[J].消防科学与技术,2005,24(6):721-724.