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实时采样检测,近红外技术为双氧水生产过程风险管控打开新思路

更新时间:2023-05-08      点击次数:458


 01 双氧水生产过程风险高、管控难度大

 

作为一种爆炸性强氧化剂,双氧水(过氧化氢)在生产过程中事故频发。

这首先与双氧水本身的性质有关。双氧水本身不燃,但能与可燃物反应放出大量热量和氧气而引起着火爆炸。它与许多有机物如糖、淀粉、醇类、石油产品等形成爆炸性混合物,在撞击、受热或电火花作用下极易发生爆炸。过氧化氢与许多无机化合物或杂质接触后会迅速分解而导致爆炸,放出大量的热量、氧和水蒸气。

除了双氧水本身的强爆炸性特质,双氧水行业普遍对安全风险重视不够。许多工作人员对双氧水的性质和危害性的认识不足,在工作过程中经常出现违规操作。除此之外,许多企业在双氧水生产装置的设计、自动化控制方面存在明显不足,为后续生产埋下了许多隐患。

因此,无论是在生产过程,还是在使用过程中,都发生过多次双氧水分解爆炸的惨痛事故。

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02 双氧水生产过程中的风险如何管控?

 

双氧水生产过程中最大的风险来自过氧化氢的分解爆炸,这是由其生产工艺以及过氧化氢极易分解爆炸的特性所决定的。

蒽醌法双氧水生产过程中,工作液的加氢反应是在碱性条件下进行,而氢化液的氧化反应以及双氧水的萃取又必须在酸性条件下进行,每循环一次就要经历一个由碱性体系到酸性体系的转变。如果氧化液呈碱性,双氧水会发生分解而酿成事故。同时,整个生产过程必须在不含金属离子等杂质的环境下进行。

在过氧化氢生产过程中,工作液是循环使用的,这种酸、碱交替的变化,以及对金属离子等杂质的敏感,决定了过氧化氢生产过程是一个风险度高、同时对自动化控制要求相当高的生产过程,尤其是涉及过氧化工艺,应该实现全流程自动化控制。

因此,在氢化工序、氧化工序和萃取工序等设置分析点,随时监测工作液的酸碱度是很重要的。但从目前许多双氧水企业的生产装置来看,企业对自动化控制、对本质安全设计的重视度还不够。

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以2016年发生在江西省樟树市的一起爆炸事故为例,某化工公司在试生产过程中发生爆燃事故,造成3人死亡。

据公开资料,该企业由于违章指挥、违章作业,在试生产准备阶段,往生产系统中添加工作液时,氧化塔中的氧化工作液呈碱性(要求氧化液呈弱酸性)。企业在进行紧急停车后,企图回收利用不合格工作液,违规将氧化工作液泄放至酸性储槽中,并违规打开酸性储槽备用口添加磷酸,企图重新将氧化工作液调成酸性。但酸性储槽中的双氧水在碱性条件下迅速分解并放热,产生高温和助燃气体氧气,引起密闭的储槽容器压力骤升而爆炸,同时,引燃了氧化工作液,造成爆燃事故。

造成工作液呈碱性的原因是磷酸流速过小,而技术人员等取样分析结果等待了近2小时。

这起事件不由让我们反思,如果早些停车放料,或许就不会发生爆炸

在等待过程中碱性体系下的过氧化氢便会分解,足以发生超温、超压,直至失控,为何不设置在线检测,实时监测工作液的状态?

如果能够实现自动在线检测氢化液、氧化液的酸度,是不是可以避免的惨剧的发生?

 

03 近红外技术实时守护生产安全

 

纵观近年来发生的双氧水爆炸事故,我们可以发现有许多类似的事故其实是可以提前避免的,但是由于生产装置的设计、自动化控制的落后,导致工作人员无法及时获知样品信息从而酿成惨剧。

在双氧水的生产环节,很多企业还保留着人工定期取样的方式检测工作液,这种方式步骤复杂,耗时过长,没办法及时根据数据判定其是否存在异常。

一旦等待时间过长,过氧化氢便可能会分解,足以发生超温、超压,直至失控发生事故。

数据的滞后性对化工企业的打击一经发作就是致命的,双氧水的生产制备过程的风险管控是否有更优解?在线近红外检测是一个不错的选择。

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凭借着快速、无损、无污染的特点,近红外光谱在线分析技术正在逐渐在化工行业得到应用。

我们自主研发生产的在线近红外设备可以在双氧水的生产制备与萃余液处理环节,实时检测样品的内含物含量,并自动控制工作液浓度使其保持在合理范围内,在优化生产效率与质量的同时大大降低企业的生产风险。

迅杰光远作为一家服务客户2000+的省级专精特新企业,专注近红外领域,凭借着50%硕博占比的研发团队和大量的研发投入,在几年内就达到了行业先进水平。

针对化工行业痛点,我们的仪器自动采样检测,规避了以往需要工人去现场反复取样所带来的风险,更有利于企业实现安全生产。

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在氢化反应步骤,我们的在线近红外光谱分析技术可以检测氢化反应后的四氢蒽醌(EAHQ)和四氢-2-乙基氢蒽醌(THEAHQ)浓度,并通过自动控制将THEAHQ在工作液中浓度控制在50%左右,从而提高总蒽醌在工作液中的溶解度,提高生产效率。

在萃余液处理环节,我们可以通过在线近红外光谱分析实时检测萃余液中过氧化氢的含量,代替传统离线检测手段,保证系统安全性。一旦发现萃余液中过氧化氢含量超标,可立即停止生产并采取紧急处理措施,避免发生过氧化氢遇碱剧烈分解进而发生热失控爆炸。

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相信在在线近红外技术的加持下,我们可以帮助双氧水生产企业在生产过程中及时获知样品信息,从而有效规避风险,避免爆炸事故的再次发生。

如果您希望了解更多关于近红外光谱分析技术在双氧水制备过程中的应用的详细资料,欢迎联系我们,我们将为您提供全面的解答和咨询服务。

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此外,我们也可以帮助化工行业不同种类生产环节实现降本增效,提高产品生产效率与质量,加速企业数字化、智能化转型升级。24小时在线自动检测与控制可以尽量避免人工的反复取样,更有利于企业的安全生产,进一步实现“黑灯工厂"的目标。

受制于安全环保整治的持续推进和产业政策,能否成功转型升级对于各大化工企业后续发展至关重要,在提高生产效率之余,不妨用在线近红外技术为生产加上一道“安全锁"

 


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