Ассоциированные реакторы (часто используемые в химической, фармацевтической, материаловедческой и других областях гомогенной реакции, таких как полимеризация растворов, каталитическая реакция и т. Д.) предохранительные устройства вокруг четырех основных точек риска: « Управление давлением, контроль температуры, защита материалов от утечки, аварийная защита», чтобы обеспечить контроль давления, температуры, состояния материала во время реакции, избежать взрывов избыточного давления, высокотемпературного контроля, утечки токсичных / легковоспламеняющихся материалов и других инцидентов безопасности, конкретные устройства безопасности и функции заключаются в следующем:
I. Контроль давления и взрывозащищенные устройства безопасности (основная защита от взрывов при избыточном давлении)
1. Безопасный клапан (инфраструктура)
Функция: когда давление в реакторной системе превышает заданное безопасное значение (обычно в 1,1 раза больше, чем расчетное давление реактора), автоматически включается сброс давления и выключается после снижения давления до безопасного диапазона, чтобы предотвратить разрыв избыточного давления реактора;
Ключевые требования:
Материал должен быть адаптирован к реакционной среде (например, коррозионно - стойкий материал для кислотно - щелочной реакции, взрывобезопасный материал для легковоспламеняющейся системы);
Регулярная проверка (не менее 1 раза в год), чтобы убедиться, что давление включения точное, чтобы избежать застоя или утечки;
Выходное отверстие должно быть соединено с катетером, который направляет материал сброса давления в безопасную зону (например, факельная система, устройство обработки выхлопных газов), чтобы избежать прямого выброса токсичных / легковоспламеняющихся материалов.
2. Взрывоопасная пластина (устройство аварийного сброса давления, используемое в сочетании с предохранительным клапаном)
Функция: для сценариев, в которых реакция может быстро повышать давление (например, реакция полимеризации выходит из - под контроля, интенсивное нагревание), взрывная пластина мгновенно разрывается, когда давление достигает заданного значения, для достижения быстрого сброса давления (скорость сброса давления намного быстрее, чем предохранительный клапан), чтобы избежать взрыва избыточного давления реактора в течение короткого периода времени;
Ключевые требования:
Давление взрыва должно быть ниже расчетного давления реактора, выше давления открытия предохранительного клапана;
Для одноразового использования устройства, после разрыва необходимо заменить, и должны быть оснащены функциями « сигнализации о разрыве осколка» (например, датчик мутации давления), чтобы своевременно напомнить оператору;
Материал должен выдерживать коррозию и температуру реакционной среды (например, для высокотемпературной реакции используется металлический материал, а для коррозионной среды - взрывная пластина с покрытием PTFE).
3. Датчики давления и блокирующие устройства сигнализации
Функция: мониторинг давления в реакторе в режиме реального времени, запуск акустической и световой сигнализации, когда давление приближается к порогу безопасности (например, 90% проектного давления); Если давление продолжает повышаться, автоматическая блокировка закрывает входной клапан, нагревательное устройство и одновременно запускает дренажный клапан или систему аварийного охлаждения, чтобы предотвратить дальнейшее повышение давления от источника;
Сценарий применения: подходит для гетерофазных реакторов с высокой степенью автоматизации, особенно для тепловых реакций, реакций высокого давления (например, реакции гидрогенизации).
II. Устройства контроля температуры и защиты от неконтролируемого контроля (предотвращение накопления тепла в реакциях)
Датчики температуры и системы охлаждения
Функциональность: контроль температуры реакционной системы в режиме реального времени с помощью встроенного температурного зонда, автоматический запуск системы охлаждения (например, охлаждающей воды втулки, охлаждения змеевика), когда температура превышает установленный верхний предел (например, температура технологического требования + 10°C), при одновременном выключении нагревательного устройства; Если температура продолжает повышаться, дальнейшая блокировка останавливает подачу, чтобы предотвратить неконтролируемую реакцию (например, "летающая температура");
Ключевые требования: датчик температуры должен быть вставлен в основную область реакционной системы, чтобы избежать ошибок, вызванных локальным отклонением температуры; Система охлаждения должна обеспечивать достаточную мощность охлаждения, а также резервные контуры охлаждения (например, резервуары для аварийного охлаждения).
2. Устройства аварийного охлаждения (аварийные меры в случае неконтролируемого реагирования)
Функция: при отказе обычной системы охлаждения или резком повышении температуры реакции включается аварийное охлаждение, которое быстро снижает температуру системы реакции;
Общие типы:
Вода для аварийного охлаждения втулки / змеевика (независимо от обычной системы охлаждения, приводимая в действие резервным насосом);
c) охлаждение инертным газом (например, путем включения низкотемпературного азота с одновременным отводом тепла реакции);
Внутри котла вводится охлаждающая среда (например, для реакционной системы с низкой точкой кипения, впрыскивается криогенный растворитель, но необходимо избегать воздействия на безопасность реакции).
3. Устройства для предотвращения засорения / утечки теплообменников
Функция: Компоненты теплообмена, такие как оболочка, змеевик и т.д., гомогенного реактора, должны быть оснащены фильтрами (предотвращающими засорение трубопроводов кристаллизацией материала) и датчиками обнаружения утечки (например, для мониторинга того, смешивается ли охлаждающая вода с реакционной средой);
Избегайте последствий: избегайте неконтролируемых температур из - за снижения эффективности теплообмена или рисков безопасности, вызванных загрязнением реакционной среды охлаждающей водой (например, взрыв, вызванный контактом легковоспламеняющейся среды с водой).
III. Устройства для защиты материалов от утечек и предохранения (предотвращение распространения токсичных / легковоспламеняющихся материалов)
1. Система уплотнения (уплотнение уплотнения вала / крышки сосуда)
Функция: предотвращение утечки реакционной среды из уплотнения вала реактора (на оси перемешивания) или соединения крышки куба, особенно для токсичных, легковоспламеняющихся и коррозионных материалов;
Общие типы:
Механическое уплотнение (для высоковольтных, высокоскоростных сценариев перемешивания, герметичность лучше, чем уплотнение наполнителя);
Магнитное уплотнение (бесосевое проникновение, полное уплотнение, подходит для реакций среды высокого риска, таких как высокотоксичные, сильно коррозионные материалы);
Требования безопасности: Оснащение герметичными датчиками обнаружения утечки (например, мониторинг просачивания материала в уплотнении), своевременная тревога при утечке и остановка.
2. Перелив и коллекторный бак (предотвращение утечки и распространения)
Функция: Установите вокруг реактора коффердам (высота обычно ≥15 см) и резервуары для сбора, и когда происходит утечка реактора (например, разрыв корпуса куба, утечка трубопровода), материал будет ограничен коффердами, чтобы избежать распространения в цех, чтобы вызвать пожар, отравление или загрязнение окружающей среды;
Сценарий применения: гомогенные реакторы (например, промышленные производственные установки) для обработки большого количества легковоспламеняющихся, токсичных или коррозионных материалов.
3. Система защиты от инертных газов (антиоксидантная / взрывозащищенная)
Функция: для легковоспламеняющихся, взрывоопасных или подверженных окислению реакционных систем (например, реакция гидрогенизации, реакция полимеризации) поддерживать инертную атмосферу в сосуде путем замены воздуха (кислорода) в реакторе путем включения инертного газа (например, азота, аргона), чтобы избежать контакта материала с кислородом, вызывающего горение или взрыв;
Ключевая конфигурация: оснащен датчиком содержания кислорода, который контролирует содержание кислорода в сосуде в режиме реального времени, и автоматически пополняет инертный газ, когда содержание кислорода превышает безопасный порог (обычно 1%), чтобы обеспечить защитный эффект.