ما الذي يجب الانتباه إليه عند استخدام مفاعل عالي الضغط الحراري المائي؟
Apr 23, 2025
ترك رسالة
عالي الضغط أوتوكيلف المائي مفاعلهو نوع من المعدات المغلقة للتفاعل الكيميائي في ظل درجة حرارة عالية وظروف الضغط العالي ، والتي تستخدم على نطاق واسع في تخليق المواد ، والتحليل الكيميائي ، والعلوم البيئية وغيرها من المجالات. نظرًا لبيئة التشغيل المتطرفة (درجة حرارة تصل إلى 200 درجة -300 ، فإن الضغط يصل إلى 1-20 mpa) ، يجب ملاحظة لوائح السلامة بدقة أثناء الاستخدام لتجنب الحوادث. يصف ما يلي الاحتياطات من حيث فحص المعدات وعملية التشغيل وحماية السلامة ومعالجة الطوارئ.
نحن نقدم مفاعل عالي الضغط الحراري الحراري ، يرجى الرجوع إلى الموقع التالي للحصول على المواصفات التفصيلية ومعلومات المنتج.
منتج:https://www.achievechem.com/chemical-equipment/high-pressure-hydrothermal-autoclave-reactor.html
مفاعل عالي الضغط الحراري المائي
يسخن المفاعل الحراري المائي عالي الضغط الوسيلة داخل المفاعل (عادة الماء) إلى حالة فوق حرجة (حيث تتجاوز درجة الحرارة والضغط النقطة الحرجة للماء: 374.3 درجة ، 22.1 ميجا باسا) ، مما يخلق بيئة مائية عالية الحرارة وعالية الضغط. تحت هذه الحالة:
قابلية الذوبان المعززة: تم تحسين قدرة الذوبان في الماء بشكل كبير ، ويمكن أن يذوب العديد من المواد التي يصعب حلها عند درجة الحرارة والضغط الطبيعي.
معدل التفاعل المتسارع: ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي يعزز تقدم التفاعلات الكيميائية وتقصير وقت التفاعل.
النمو البلوري: مناسب لإعداد المواد النانوية ، والمواد البلورية المفردة ، إلخ.
تحقق والاستعداد قبل الاستخدام
تحقق من ظهور الجهاز
غلاية الجسم والغطاء: تحقق من جسم الغلاية وغطاء للتشققات أو التشوه أو التآكل أو التآكل. إذا تم العثور على الشقوق أو التآكل الخطير ، توقف على الفور عن استخدام المعدات واستبدالها.
الأختام: تحقق من الأختام (مثل حشيات PTFE) للشيخوخة أو الكسر أو التشوه. تؤثر سلامة حلقة الختم بشكل مباشر على أداء ختم الجهاز ، ويجب استبداله بانتظام (يوصى باستبداله بعد كل 50 استخدامًا).
السحابات: تحقق مما إذا كانت البراغي والمكسرات فضفاضة أو تالف لضمان تثبيت جميع السحابات بشكل صحيح.
ملحقات السلامة: تحقق مما إذا كانت ملحقات السلامة مثل مقياس الضغط ، مستشعر درجة الحرارة ، صمام الأمان ، فيلم مقاوم للانفجار حساسًا وموثوقًا لضمان وجودها في فترة التحقق من الصحة.
تحقق من وسيط رد الفعل والبطانة
مادة البطانة: حدد مادة البطانة المناسبة وفقًا لطبيعة وسيط التفاعل. على سبيل المثال ، تحتاج الحمض القوي ، وسائل الإعلام القلوية القوية إلى استخدام بطانة PTFE أو PPL (تعديل polytetrafluoroethylene) ، وتجنب استخدام البطانة المعدنية.
نظافة البطانة: تأكد من أن البطانة خالية من البقايا أو الشوائب لمنع التفاعلات الجانبية أو انسداد أثناء التفاعل.
توافق الوسائط: تحقق من البيانات المسببة للتآكل لوسط التفاعل لتأكيد توافقها مع جسم الخزان والبطانة والأختام. على سبيل المثال ، يقوم حمض الهيدروفلوريك (HF) بتآكل الزجاج ومعظم المعادن ، ويتطلب بطانة تفلون.
تحقق من الأجهزة المساعدة
معدات التدفئة: تحقق من دقة التحكم في درجة الحرارة للفرن وفرن التدفئة وغيرها من معدات التدفئة لضمان أنه يمكن أن يتحكم بشكل ثابت في درجة حرارة التفاعل.
نظام التبريد: تحقق مما إذا كان نظام تدوير مياه التبريد أمرًا طبيعيًا للتأكد من أنه يمكن تبريد التفاعل بسرعة بعد النهاية.
نظام التهوية: يعمل في غطاء الدخان لضمان تصريف الغازات الضارة في الوقت المناسب.
الاحتياطات في عملية التشغيل
التحميل والختم
التحكم في الشحن: يجب ألا يتجاوز إجمالي كمية المواد المتفاعلة 2/3 من حجم الخطوط للسماح بمساحة كافية لتوسيع الغاز. على سبيل المثال ، تحتوي بطانة 100 مل على ما يصل إلى 67 مل من المواد المتفاعلة.
عملية الختم:
عند توصيل غطاء الغلاية بجسم الغلاية ، تأكد من أن سطح الختم خاليًا من الشوائب لتجنب خدش سطح الختم.
عند تشديد البراغي ، يجب اعتماد تشديد المتقاطع القطري ، ويتم تطبيق القوة تدريجياً 2-3 لضمان قوة موحدة.
لا تستخدم أدوات القوة الغاشمة أو التأثير لتشديد البراغي لتجنب تلف بنية الختم.
التدفئة والعزل
التحكم في معدل ارتفاع درجة الحرارة: يجب أن يكون معدل ارتفاع درجة الحرارة أقل من 5 درجة /دقيقة ، لتجنب التغيرات في درجة الحرارة المفاجئة مما يؤدي إلى تمزق البطانة أو فشل الختم.
درجة الحرارة ومراقبة الضغط:
مراقبة الوقت الفعلي لدرجة حرارة التفاعل والضغط لضمان وجودها ضمن نطاق المجموعة.
إذا تجاوز الضغط القيمة المحددة (مثل 15 ميجا باسكال) ، فيجب إيقاف التسخين على الفور ويجب اتخاذ تدابير تخفيض الضغط.
التدفئة المبرمجة: استخدم معدات التدفئة بشكل تفضيلي مع وظيفة حماية درجة الحرارة الزائدة ، أو تعيين التحكم المزدوج في الجدول المزدوج أو وظيفة إنذار درجة الحرارة الزائدة.
العلاج بعد انتهاء التفاعل
التبريد الطبيعي: بعد التفاعل ، يجب تبريد المعدات إلى درجة حرارة الغرفة بشكل طبيعي ، ويحظر عليها تبريدها بالماء مباشرة. على سبيل المثال ، يستغرق الأمر 6 ساعات على الأقل من 200 درجة مئوية إلى درجة حرارة الغرفة.
عملية تقليل الضغط: حرر ببطء الضغط لتجنب انخفاض مفاجئ في الضغط مما يؤدي إلى تبخر المذيبات الشديد أو تمزق جسم الخزان.
Open Kettle Operation:
قبل فتح الغلاية ، تأكد من إطلاق الضغط الداخلي بالكامل.
عند العمل في غطاء الدخان ، ارتدي قفازات واقية ونظارات وقناع غاز.
قم بفك غطاء الغلاية بلطف لتجنب غلاف الغلاية بسبب القوة المفرطة.
تدابير حماية السلامة
معدات الحماية الشخصية (PPE)
حماية العين: ارتداء نظارات واقية كيميائية واستخدم درعًا كاملًا إذا لزم الأمر.
حماية الجلد: ارتداء ملابس مختبر بطول الركبة لتجنب ملامسة الجلد مع الوسائط التفاعلية.
حماية اليد: ارتداء قفازات معزولة (مثل قفازات أراميد مقاومة إلى 200 درجة مئوية) لمنع الحروق.
حماية القدم: ارتدي أحذية غير انزلاق لا تظهر قدميك لتجنب الانزلاق أو الأذى من خلال السقوط.
بيئة المختبر الآمنة
متطلبات التهوية: يجب أن تكون منطقة التشغيل مزودة بغطاء الدخان لضمان أن يكون تركيز الغازات الضارة أقل من حد التعرض المهني (OEL).
معدات مكافحة الحرائق: مزودة بطفايات الحريق وغسالات العين ومعدات رذاذ الطوارئ وغيرها من معدات الطوارئ.
إدارة البضائع الخطرة: يجب تخزين وسائط التفاعل في فئات مختلفة ، بعيدًا عن مصادر الحريق والحرارة.
تدريب المشغل
شهادة التأهيل: يُسمح للموظفين المؤهلين فقط بتشغيل المعدات.
إجراءات التشغيل: تلتزم بدقة بدليل تشغيل المعدات ، لا تقم بتغيير المعلمات التجريبية دون إذن.
تدريبات الطوارئ: قم بإجراء تدريبات الطوارئ مثل التسرب والنار بانتظام لتحسين قدرة معالجة الطوارئ للمشغلين.
الاحتياطات في ظل ظروف خاصة
الحد من ردود الفعل الخطيرة
أنواع التفاعل المحظورة:
تفاعلات طاردة للغاية (مثل بعض تفاعلات الأكسدة).
رد فعل ينتج كميات كبيرة من الغاز (على سبيل المثال ، تحلل الأمونيا).
تتضمن مواد مشعة أو مواد متفجرة أو مخاليط من حمض البيركلوريك والمواد العضوية.
اختيار المذيبات: تجنب استخدام المذيبات مع نقاط الغليان التي تقل عن 60 درجة مئوية (مثل الأسيتون ، ثنائي كلورو ميثان) لمنع تغويز المذيبات مما يؤدي إلى الضغط غير المنضبط.
درجة حرارة عالية وعملية عالية من الضغط
اختيار المعدات: إذا كانت الظروف التشغيلية التي تزيد عن 200 درجة أو 20 ميجا باسكال مطلوبة ، فيجب اختيار مفاعل درجة حرارة عالية وضغط عالي ، ومزودة بأجهزة حماية درجة الحرارة الزائدة والضغط المفرط.
تقييم المخاطر: قبل إجراء العمليات الروتينية ، ينبغي تقديم تقرير تحليل المخاطر والموافقة عليه من قبل المشرف وموظف السلامة.
إلغاء التنشيط والصيانة على المدى الطويل
علاج إلغاء تنشيط: قبل إلغاء التنشيط على المدى الطويل ، يجب تنظيف المعدات وتجفيفها تمامًا لمنع تآكل البطانة.
صيانة منتظمة:
تحقق من الأختام والسحابات مرة واحدة في الشهر.
معايرة أجهزة استشعار درجة الحرارة والضغط نصف سنوية.
تغيير زيت التشحيم (مثل تحمل الشحم) مرة واحدة في السنة.
مقياس العلاج في حالات الطوارئ
علاج تسرب
قطع الطاقة على الفور: توقف عن التدفئة وأغلق الصمامات ذات الصلة.
تخفيف التهوية: ابدأ نظام التهوية لتقليل تركيز الغازات الضارة.
تنظيف الانسكاب: استخدم قطن امتصاص أو رمل لتغطية الانسكاب ، لا تغسل مباشرة بالماء.
علاج النار
اختيار طفاية الحريق: حدد مطفأة الحريق المناسبة وفقًا لوسط التفاعل (مثل المسحوق الجاف أو ثاني أكسيد الكربون أو طفاية حريق الرغوة).
قطع الطاقة: منع الحرائق الكهربائية من الانتشار.
إخلاء الموظفين: إخلاء الموظفين غير ذي صلة على الفور واتصل بالشرطة.
علاج إصابة الموظفين
علاج Scalding: شطف المنطقة المحروقة على الفور مع الكثير من الماء البارد ، وأرسل إلى الطبيب.
معالجة الحرق الكيميائي: شطف مع الكثير من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل ، واستخدم محايدًا وفقًا لطبيعة الوسط (مثل محلول بيكربونات الصوديوم للحروق الحمضية).
المشاكل والحلول الشائعة
|
مشكلة |
سبب |
حل |
|
فشل الختم |
حلقة ختم الشيخوخة ، قوة تشديد غير متساوية |
استبدل حلقة الختم وأعد صراخ الترباس |
|
شذوذ ضغط درجة الحرارة |
فشل المستشعر ، نظام التدفئة خارج نطاق السيطرة |
معايرة المستشعر وتحقق من معدات التدفئة |
|
كسر البطانة |
التغيرات في درجة الحرارة ، وبطانة الشيخوخة |
استبدل البطانة والتحكم في معدل التدفئة |
|
تتجمع المواد المتفاعلة معًا |
عدم كفاية التحريك ، وقت التفاعل طويل جدا |
تحسين ظروف التحريك وتقصير وقت التفاعل |
ملخص
الاستخدام الآمن لـمفاعل عالي الضغط الحراري المائييجب أن تبدأ من فحص المعدات ومواصفات التشغيل وحماية السلامة والعلاج في حالات الطوارئ. يجب على المشغلين الالتزام الصارم بالمبادئ التالية:
الوقاية أولا
تحقق من حالة المعدات قبل الاستخدام للتأكد من عدم وجود مخاطر خفية.
العملية القياسية
التحميل والتدفئة والتبريد وفتح غلاية وفقًا لإجراءات التشغيل.
السلامة أولا
ارتداء معدات الحماية الشخصية في جميع الأوقات لضمان بيئة مختبر آمنة.
إعداد الطوارئ
كن على دراية بعملية معالجة الطوارئ وإجراء التدريبات بانتظام.
من خلال الإدارة العلمية والتشغيل الموحد ، يمكن تقليل مخاطر الحوادث لضمان السلوك الآمن والسلس للتجربة.