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一種新型絕熱量熱計及其應用
日期：2024-04-26 01:32
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摘要：
摘 要 介紹了一種新型絕熱量熱計———加速量熱儀。該儀器可用於危險放熱反應試驗,記錄反應過程中溫度、壓力的變化,再利用軟件分析出反應物質的初始反應溫度、到達*大反應速率的時間和動力學參數等。其結論可推廣到生產過程中的大規模反應。用過氧化二特丁基(DTBP)的實驗結果說明了儀器在測量物質**性能方麵的作用。
關鍵詞 絕熱量熱計 放熱反應
基金項目: 國家重點基礎研究發展規劃項目(No. 2001CB409600)
作者簡介: 栗元龍,1976 年出生,男,博士研究生,主要從事船舶火災**研究。
通訊聯係人: 陸守香,男,1962 年出生,教授,博士生導師,主要從事船舶火災**研究。
1 前 言
上世紀中期以來,化學工業突飛猛進,各種新產品層出不窮。但與此同時,生產流程、產品儲存等也變得越來越危險。因為一些難以預料或控製的放熱反應會在生產和儲存過程中發生,而熱量的突然或大量聚集常常引發事故。因此,迫切需要一種方法來評估化學品的熱**性[1]。自加熱是這些危險放熱反應的一個主要特點。早期測定自加熱的的方法包括:單爐法、杜瓦真空瓶法和差熱分析法。一些大公司認為這些方法有局限性,實驗條件不符合現實情況,而希望在實驗室裡真實模擬出工業流程中的大規模自加熱反應(發生在加工、儲存或運輸過程中的反應)。絕熱量熱計可以滿足這種要求。絕熱量熱計測量到的熱量完全是物質自身反應產生的。**台絕熱量熱計是由美國
Dow 化學公司研製開發的,並被命名為加速量熱儀(accelerating rate calorimeter , ARC) [2 ]。本文對這種儀器作簡要介紹。
2 測量原理
加速量熱計的測量原理可以根據Semenov 絕熱反應理論解釋。圖1 是熱釋放速率隨溫度變化的曲線。圖中,曲線a顯示絕熱條件下樣品反應放熱速率隨溫度的變化,斜線b 是樣品容器熱量損失速率隨溫度的變化。兩條線分彆交於A、B 兩點(見斜線b1)。反應開始,係統溫度低於A 點溫度,樣品放熱速率大於容器失熱速率,係統升溫,然後在A 點平衡;係統溫度在B 點以下A點以上時,容器失熱速率大於樣品放熱速率,係統降溫,還是在A 點平衡;隻有當係統溫度大於B點溫度時,反應才失去控製,不可逆轉。當環境溫度升高時,平衡溫度A 會升高,而*大**溫度B 會下降。
關鍵詞 絕熱量熱計 放熱反應
基金項目: 國家重點基礎研究發展規劃項目(No. 2001CB409600)
作者簡介: 栗元龍,1976 年出生,男,博士研究生,主要從事船舶火災**研究。
通訊聯係人: 陸守香,男,1962 年出生,教授,博士生導師,主要從事船舶火災**研究。
1 前 言
上世紀中期以來,化學工業突飛猛進,各種新產品層出不窮。但與此同時,生產流程、產品儲存等也變得越來越危險。因為一些難以預料或控製的放熱反應會在生產和儲存過程中發生,而熱量的突然或大量聚集常常引發事故。因此,迫切需要一種方法來評估化學品的熱**性[1]。自加熱是這些危險放熱反應的一個主要特點。早期測定自加熱的的方法包括:單爐法、杜瓦真空瓶法和差熱分析法。一些大公司認為這些方法有局限性,實驗條件不符合現實情況,而希望在實驗室裡真實模擬出工業流程中的大規模自加熱反應(發生在加工、儲存或運輸過程中的反應)。絕熱量熱計可以滿足這種要求。絕熱量熱計測量到的熱量完全是物質自身反應產生的。**台絕熱量熱計是由美國
Dow 化學公司研製開發的,並被命名為加速量熱儀(accelerating rate calorimeter , ARC) [2 ]。本文對這種儀器作簡要介紹。
2 測量原理
加速量熱計的測量原理可以根據Semenov 絕熱反應理論解釋。圖1 是熱釋放速率隨溫度變化的曲線。圖中,曲線a顯示絕熱條件下樣品反應放熱速率隨溫度的變化,斜線b 是樣品容器熱量損失速率隨溫度的變化。兩條線分彆交於A、B 兩點(見斜線b1)。反應開始,係統溫度低於A 點溫度,樣品放熱速率大於容器失熱速率,係統升溫,然後在A 點平衡;係統溫度在B 點以下A點以上時,容器失熱速率大於樣品放熱速率,係統降溫,還是在A 點平衡;隻有當係統溫度大於B點溫度時,反應才失去控製,不可逆轉。當環境溫度升高時,平衡溫度A 會升高,而*大**溫度B 會下降。