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實(shí)時采樣檢測,近紅外技術(shù)為雙氧水生產(chǎn)過程風(fēng)險管控打開新思路
01 雙氧水生產(chǎn)過程風(fēng)險高、管控難度大
作為一種爆炸性強(qiáng)氧化劑,雙氧水(過氧化氫)在生產(chǎn)過程中事故頻發(fā)。
這首先與雙氧水本身的性質(zhì)有關(guān)。雙氧水本身不燃,但能與可燃物反應(yīng)放出大量熱量和氧氣而引起著火爆炸。它與許多有機(jī)物如糖、淀粉、醇類、石油產(chǎn)品等形成爆炸性混合物,在撞擊、受熱或電火花作用下極易發(fā)生爆炸。過氧化氫與許多無機(jī)化合物或雜質(zhì)接觸后會迅速分解而導(dǎo)致爆炸,放出大量的熱量、氧和水蒸氣。
除了雙氧水本身的強(qiáng)爆炸性特質(zhì),雙氧水行業(yè)普遍對安全風(fēng)險重視不夠。許多工作人員對雙氧水的性質(zhì)和危害性的認(rèn)識不足,在工作過程中經(jīng)常出現(xiàn)違規(guī)操作。除此之外,許多企業(yè)在雙氧水生產(chǎn)裝置的設(shè)計、自動化控制方面存在明顯不足,為后續(xù)生產(chǎn)埋下了許多隱患。
因此,無論是在生產(chǎn)過程,還是在使用過程中,都發(fā)生過多次雙氧水分解爆炸的慘痛事故。
02 雙氧水生產(chǎn)過程中的風(fēng)險如何管控?
雙氧水生產(chǎn)過程中最大的風(fēng)險來自過氧化氫的分解爆炸,這是由其生產(chǎn)工藝以及過氧化氫極易分解爆炸的特性所決定的。
蒽醌法雙氧水生產(chǎn)過程中,工作液的加氫反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行,而氫化液的氧化反應(yīng)以及雙氧水的萃取又必須在酸性條件下進(jìn)行,每循環(huán)一次就要經(jīng)歷一個由堿性體系到酸性體系的轉(zhuǎn)變。如果氧化液呈堿性,雙氧水會發(fā)生分解而釀成事故。同時,整個生產(chǎn)過程必須在不含金屬離子等雜質(zhì)的環(huán)境下進(jìn)行。
在過氧化氫生產(chǎn)過程中,工作液是循環(huán)使用的,這種酸、堿交替的變化,以及對金屬離子等雜質(zhì)的敏感,決定了過氧化氫生產(chǎn)過程是一個風(fēng)險度高、同時對自動化控制要求相當(dāng)高的生產(chǎn)過程,尤其是涉及過氧化工藝,應(yīng)該實(shí)現(xiàn)全流程自動化控制。
因此,在氫化工序、氧化工序和萃取工序等設(shè)置分析點(diǎn),隨時監(jiān)測工作液的酸堿度是很重要的。但從目前許多雙氧水企業(yè)的生產(chǎn)裝置來看,企業(yè)對自動化控制、對本質(zhì)安全設(shè)計的重視度還不夠。
以2016年發(fā)生在江西省樟樹市的一起爆炸事故為例,某化工公司在試生產(chǎn)過程中發(fā)生爆燃事故,造成3人死亡。
據(jù)公開資料,該企業(yè)由于違章指揮、違章作業(yè),在試生產(chǎn)準(zhǔn)備階段,往生產(chǎn)系統(tǒng)中添加工作液時,氧化塔中的氧化工作液呈堿性(要求氧化液呈弱酸性)。企業(yè)在進(jìn)行緊急停車后,企圖回收利用不合格工作液,違規(guī)將氧化工作液泄放至酸性儲槽中,并違規(guī)打開酸性儲槽備用口添加磷酸,企圖重新將氧化工作液調(diào)成酸性。但酸性儲槽中的雙氧水在堿性條件下迅速分解并放熱,產(chǎn)生高溫和助燃?xì)怏w氧氣,引起密閉的儲槽容器壓力驟升而爆炸,同時,引燃了氧化工作液,造成爆燃事故。
造成工作液呈堿性的原因是磷酸流速過小,而技術(shù)人員等取樣分析結(jié)果等待了近2小時。
這起事件不由讓我們反思,如果早些停車放料,或許就不會發(fā)生爆炸?
在等待過程中堿性體系下的過氧化氫便會分解,足以發(fā)生超溫、超壓,直至失控,為何不設(shè)置在線檢測,實(shí)時監(jiān)測工作液的狀態(tài)?
如果能夠?qū)崿F(xiàn)自動在線檢測氫化液、氧化液的酸度,是不是可以避免的慘劇的發(fā)生?
03 近紅外技術(shù)實(shí)時守護(hù)生產(chǎn)安全
縱觀近年來發(fā)生的雙氧水爆炸事故,我們可以發(fā)現(xiàn)有許多類似的事故其實(shí)是可以提前避免的,但是由于生產(chǎn)裝置的設(shè)計、自動化控制的落后,導(dǎo)致工作人員無法及時獲知樣品信息從而釀成慘劇。
在雙氧水的生產(chǎn)環(huán)節(jié),很多企業(yè)還保留著人工定期取樣的方式檢測工作液,這種方式步驟復(fù)雜,耗時過長,沒辦法及時根據(jù)數(shù)據(jù)判定其是否存在異常。
一旦等待時間過長,過氧化氫便可能會分解,足以發(fā)生超溫、超壓,直至失控發(fā)生事故。
數(shù)據(jù)的滯后性對化工企業(yè)的打擊一經(jīng)發(fā)作就是致命的,雙氧水的生產(chǎn)制備過程的風(fēng)險管控是否有更優(yōu)解?在線近紅外檢測是一個不錯的選擇。
憑借著快速、無損、無污染的特點(diǎn),近紅外光譜在線分析技術(shù)正在逐漸在化工行業(yè)得到應(yīng)用。
我們自主研發(fā)生產(chǎn)的在線近紅外設(shè)備可以在雙氧水的生產(chǎn)制備與萃余液處理環(huán)節(jié),實(shí)時檢測樣品的內(nèi)含物含量,并自動控制工作液濃度使其保持在合理范圍內(nèi),在優(yōu)化生產(chǎn)效率與質(zhì)量的同時大大降低企業(yè)的生產(chǎn)風(fēng)險。
迅杰光遠(yuǎn)作為一家服務(wù)客戶2000+的省級專精特新企業(yè),專注近紅外領(lǐng)域,憑借著50%碩博占比的研發(fā)團(tuán)隊和大量的研發(fā)投入,在幾年內(nèi)就達(dá)到了行業(yè)先進(jìn)水平。
針對化工行業(yè)痛點(diǎn),我們的儀器自動采樣檢測,規(guī)避了以往需要工人去現(xiàn)場反復(fù)取樣所帶來的風(fēng)險,更有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。
在氫化反應(yīng)步驟,我們的在線近紅外光譜分析技術(shù)可以檢測氫化反應(yīng)后的四氫蒽醌(EAHQ)和四氫-2-乙基氫蒽醌(THEAHQ)濃度,并通過自動控制將THEAHQ在工作液中濃度控制在50%左右,從而提高總蒽醌在工作液中的溶解度,提高生產(chǎn)效率。
在萃余液處理環(huán)節(jié),我們可以通過在線近紅外光譜分析實(shí)時檢測萃余液中過氧化氫的含量,代替?zhèn)鹘y(tǒng)離線檢測手段,保證系統(tǒng)安全性。一旦發(fā)現(xiàn)萃余液中過氧化氫含量超標(biāo),可立即停止生產(chǎn)并采取緊急處理措施,避免發(fā)生過氧化氫遇堿劇烈分解進(jìn)而發(fā)生熱失控爆炸。
相信在在線近紅外技術(shù)的加持下,我們可以幫助雙氧水生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中及時獲知樣品信息,從而有效規(guī)避風(fēng)險,避免爆炸事故的再次發(fā)生。
如果您希望了解更多關(guān)于近紅外光譜分析技術(shù)在雙氧水制備過程中的應(yīng)用的詳細(xì)資料,歡迎聯(lián)系我們,我們將為您提供全面的解答和咨詢服務(wù)。
此外,我們也可以幫助化工行業(yè)不同種類生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)降本增效,提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率與質(zhì)量,加速企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級。24小時在線自動檢測與控制可以盡量避免人工的反復(fù)取樣,更有利于企業(yè)的安全生產(chǎn),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“黑燈工廠"的目標(biāo)。
受制于安全環(huán)保整治的持續(xù)推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)政策,能否成功轉(zhuǎn)型升級對于各大化工企業(yè)后續(xù)發(fā)展至關(guān)重要,在提高生產(chǎn)效率之余,不妨用在線近紅外技術(shù)為生產(chǎn)加上一道“安全鎖"。