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看完本篇你就知道SADT自加速分解儀的應用了

更新時(shí)間:2024-04-30  |  點(diǎn)擊率:904

       常規SADT自加速分解儀多采用水冷降溫方式,難以檢測發(fā)熱速率快、分解溫度高的硝化物和重氮化合物等物質(zhì)?;谏鲜鰡?wèn)題,仰儀科技在HWP27-10S絕熱型自加速分解溫度試驗儀的基礎上進(jìn)行升級優(yōu)化,研制以高效液氮制冷為技術(shù)特征的HWP27-20S SADT自加速分解儀,顯著(zhù)提升了儀器的檢測能力與使用安全。

 

  前言
 
  自加速分解溫度(SADT)是一定包裝材料和尺寸的反應性化學(xué)物質(zhì)在實(shí)際應用過(guò)程中的最高允許環(huán)境溫度,是實(shí)際包裝品中的反應性化學(xué)物質(zhì)在7日內發(fā)生自加速分解的低環(huán)境溫度,一旦儲存環(huán)境溫度高于SADT,該物質(zhì)就有發(fā)生火災、爆炸事故的風(fēng)險。SADT反映化學(xué)品的熱危險性,也是衡量和規范化學(xué)品儲運安全的重要參數。
 
  江蘇響水3.21硝化廢料爆炸等重特大事故促使國家和社會(huì )愈發(fā)關(guān)注化學(xué)品儲運安全。2022年8月16日,應急管理部?;O管一司發(fā)布了《關(guān)于征求精細化工“四個(gè)清零”問(wèn)題釋義(征求意見(jiàn)稿)》,明確指出:“若儲存的化學(xué)品具有熱敏性,則會(huì )有分解放熱并引發(fā)火災、爆炸的風(fēng)險,需重點(diǎn)評估該物質(zhì)在當前包裝規格下的SADT”。
 
  目前,化學(xué)品SADT的檢測主要根據聯(lián)合國《關(guān)于危險貨物運輸的建議書(shū)-試驗和標準手冊》及《GB/T 39090危險品絕熱存儲實(shí)驗方法》,按照上述標準開(kāi)發(fā)的測試儀器多采用水作為冷卻劑,儀器的最大制冷能力不超過(guò)500W/kg,且通常僅適合檢測SADT低于80℃的樣品。
 
  因此,起始分解溫度高、發(fā)熱速率快的樣品只能通過(guò)熱分析法推算SADT。例如,硝基甲烷的SADT推算值為161℃,且根據計算,若需進(jìn)行實(shí)測儀器應具備1000W/kg以上的制冷能力,現有市場(chǎng)產(chǎn)品無(wú)法滿(mǎn)足檢測需求。
 
  針對上述問(wèn)題,仰儀科技有限公司的新款“HWP27-20S絕熱型自加速分解溫度試驗儀”,配置全新液氮制冷模塊,最高制冷能力可達2000W/kg,可以顯著(zhù)提高儀器測試范圍,并確保實(shí)驗安全性。
 
  本文以一種放熱速率較快的重氮染料中間體為樣品,驗證了新款儀器的性能。實(shí)驗測得該樣品SADT為100℃,達到最大發(fā)熱率時(shí)冷卻系統仍具有冷卻能力,實(shí)驗過(guò)程安全可靠。
 

圖1 HWP27-20S儀器外觀(guān)與關(guān)鍵部件:配備自增壓液氮罐,制冷方式由HWP27-10S的U型管水冷變?yōu)長(cháng)型管液氮噴淋制冷

圖1 HWP27-20S儀器外觀(guān)與關(guān)鍵部件:配備自增壓液氮罐,制冷方式由HWP27-10S的U型管水冷變?yōu)長(cháng)型管液氮噴淋制冷

 

  測試案例
 
  1. 測試條件
 
  實(shí)驗儀器:仰儀科技HWP27-20S絕熱型自加速分解溫度試驗儀
 
  樣品:重氮類(lèi)染料中間體,120g
 
  實(shí)驗模式:標準
 
  包裝材料類(lèi)型:1A1
 
  包裝熱損失:63mW/kg
 
  實(shí)驗溫度:120℃
 
  加熱速率:15℃/h
 

圖2 實(shí)驗現場(chǎng)圖片

圖2 實(shí)驗現場(chǎng)圖片

 

  2. 實(shí)驗結果
 
  樣品升溫曲線(xiàn)如圖3(a)所示,當樣品達到120℃的目標溫度后,首先發(fā)生吸熱膨脹,膨脹結束后可以檢測到自放熱,此時(shí)儀器控制環(huán)境溫度對樣品溫度進(jìn)行追蹤。當樣品自放熱速率到達閾值后,冷卻裝置自動(dòng)開(kāi)啟。
 
  如圖3(b),實(shí)驗結束后選取絕熱溫升曲線(xiàn)上合適的溫度點(diǎn),計算該溫度下的單位質(zhì)量發(fā)熱率,并利用最小二乘法擬合得到發(fā)熱曲線(xiàn)。
 
  同時(shí),確定試樣在實(shí)際運輸中包裝單位質(zhì)量熱損失率K為0.063W/(K·kg),在圖中繪制斜率為K并與發(fā)熱曲線(xiàn)相切的直線(xiàn),直線(xiàn)在x軸上的截距對應臨界環(huán)境溫度,即包裝中物質(zhì)不出現自加速分解的最高溫度。SADT按臨界環(huán)境溫度向上修至5(℃)整數倍,故此樣品SADT為100℃。
 

 圖3 (a)樣品升溫曲線(xiàn)和(b)發(fā)熱曲線(xiàn)與SADT擬合結果

圖3 (a)樣品升溫曲線(xiàn)和(b)發(fā)熱曲線(xiàn)與SADT擬合結果

  

  結論
 
  SADT自加速分解儀HWP27-20S提升了制冷效率,可更廣泛、更安全地應用于化學(xué)品SADT測試,特別對硝化物、重氮化物等?;返膬Υ婕斑\輸能夠給出可靠、準確的實(shí)測數據,幫助精細化工企業(yè)響應“四個(gè)清零”政策,確保生產(chǎn)安全。
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