Die Sicherheitseinrichtungen von homogenen Reaktoren (häufig für homogenee Reaktionen in der Chemie, Medizin, Materialien und anderen Bereichen verwendet werden, wie z. B. Lösungsapolymerisation, Katalysoreaktion usw.) sind um die vier Hauptrisikopunkte "Druckregelung, Temperaturregelung, Materialleckage und Notfallschutz" ausgelegt, um sicherzustellen, dass der Druck, die Temperatur und der Materialzustand während der Reaktion kontrollierbar sind, um Überdruckexplosionen, hohe Temperaturverluste, giftige / brennbare Materialleckagen und andere Sicherheitsunfälle zu vermeiden. Die spezifischen Sicherheitseinrichtungen und -funktionen sind wie folgt:
Druckregelung und Explosionssicherheit (Kernschutz, um Überdruckexplosionen zu vermeiden)
1. Sicherheitsventil (Grundgerät)
Funktion: Wenn der Druck des Reaktionssystems den vorgegebenen Sicherheitswert überschreitet (normalerweise 1,1-mal der Druck, der für den Reaktor entworfen wurde), wird die Entladung automatisch eingeschaltet und der Druck auf den Sicherheitsbereich gesenkt und geschlossen, um den Reaktorüberdruck zu verhindern.
Schlüsselforderungen:
Das Material muss sich an das Reaktionsmittel anpassen (z. B. korrosionsbeständige Materialien für Säure-Alkali-Reaktionen, explosionssichere Materialien für brennbare Systeme);
Regelmäßige Kontrollen (mindestens einmal im Jahr), um sicherzustellen, dass der Öffnungsdruck genau ist und Verzögerungen oder Leckagen vermeiden;
Die Abgasöffnungen müssen mit einer Leitung verbunden sein, um das Entdruckmaterial in sichere Bereiche (z. B. Fackelsysteme, Abgasbehandlungseinrichtungen) zu führen, um den direkten Ausstoß von giftigen/brennbaren Materialien zu vermeiden.
2. Sprengscheibe (Notdruckentlastungseinrichtung, in Zusammenarbeit mit Sicherheitsventilen)
Funktion: Für Szenarien, in denen die Reaktion einen schnellen Druckanstieg (wie die Polymerisationsreaktion außer Kontrolle, starke Hitzeausgabe) erreichen kann, brechen die Sprengstoffe sofort, wenn der Druck den eingestellten Wert erreicht, um eine schnelle Entlastung zu erreichen (die Entlastungsgeschwindigkeit ist viel schneller als das Sicherheitsventil), um eine Überdruckexplosion des Reaktors in kurzer Zeit zu vermeiden;
Schlüsselforderungen:
Der Explosionsdruck muss niedriger sein als der Reaktorkonstruktionsdruck und höher als der Öffnungsdruck des Sicherheitsventils;
Für Einmal-Gebrauch-Gerät, muss nach dem Bruch ersetzt werden, und muss mit der Funktion "Sprengstoff-Bruch-Alarm" (wie Druckmutationssensor) ausgestattet sein, um den Bediener rechtzeitig zu warnen;
Das Material muss die Korrosion und die Temperatur des Reaktionsmittels widerstehen (z. B. die Auswahl von Metallmaterialien durch die Hochtemperatur-Reaktion und die Auswahl von PTFE-beschichteten Sprengstoffen für korrosive Medien).
3. Drucksensor und Alarmverbindung
Funktion: Überwachung des Drucks im Reaktor in Echtzeit und Auslösung eines Lichtalarms, wenn der Druck sich der Sicherheitsschwelle nähert (z. B. 90% des Designdrucks); Wenn der Druck weiter steigt, schließen Sie das Zuführventil, die Heizungseinrichtung automatisch und starten Sie gleichzeitig das Entlastungsventil oder das Notkühlsystem, um den Druck von der Quelle zu verhindern;
Anwendungsszenarien: Geeignet für homophasige Reaktoren mit hohem Automatisierungsgrad, insbesondere für Enthitzungsreaktionen und Hochdruckreaktionen (z. B. Wasserstoffzufuhrreaktionen).
2. Temperaturregelung und Sicherheitseinrichtung gegen Verlust (Vermeidung der Ansammlung von Reaktionshärme)
1. Temperatursensor und Kühlsystem
Funktion: Überwachung der Reaktionssystemtemperatur in Echtzeit durch die eingebaute Temperatursonde, wenn die Temperatur die festgelegte Obergrenze überschreitet (z. B. Prozessanforderungen +10 °C), startet das Kühlsystem automatisch (z. B. Mantelkühlwasser, Plattenkühlung) und schaltet die Heizungseinrichtung gleichzeitig ab; Wenn die Temperatur weiter ansteigt, wird die Zufuhr durch eine weitere Verriegelung gestoppt, um eine außer Kontrolle stehende Reaktion zu verhindern (z. B. "Fliegende Temperatur");
Wichtige Anforderungen: Der Temperatursensor muss in den Kernbereich des Reaktionssystems eingesetzt werden, um Fehlerurteile aufgrund lokaler Temperaturerfassungsabweichungen zu vermeiden; Das Kühlsystem muss eine ausreichende Kühlleistung und einen Ersatzkühlkreislauf (z. B. Notkühlwasserbehälter) gewährleisten.
Notkühlungsanlage (Notmaßnahmen gegen eine nicht kontrollierte Reaktion)
Funktion: Wenn das herkömmliche Kühlsystem ausfällt oder die Reaktionstemperatur stark ansteigt, starten Sie die Notkühleinrichtung, um die Reaktionssystemtemperatur schnell zu senken;
Häufige Typen:
Notkühlwasser für die Mantel/Schaufel (unabhängig vom herkömmlichen Kühlsystem, von einer Ersatzpumpe angetrieben);
Inertgaskühlung (z. B. Einleitung von Stickstoff bei niedriger Temperatur, während die Reaktionswärme entfernt wird);
Injektion des Kühlmediums in den Boxen (z. B. für Reaktionssysteme mit niedrigem Siedepunkt, Injektion von Kryothemperaturlösungsmitteln, aber die Auswirkungen auf die Reaktionssicherheit zu vermeiden).
3. Wärmetauscher Anti-Verstopfung / Anti-Leckage-Einrichtung
Funktion: Die Hülle, die Platte und andere Wärmeaustauscherteile des homophasigen Reaktors müssen mit einem Filter ausgestattet sein (um zu verhindern, dass Materialkristalle die Rohrleitung verstopfen) und Leckadetektionssensoren (wie die Überwachung, ob Kühlwasser in das Reaktionsmittel gemischt wird);
Konsequenzvermeidung: Vermeiden Sie Temperaturverluste aufgrund einer geringeren Wärmeaustauscheffizienz oder Sicherheitsrisiken aufgrund von Kühlwasserverschmutzungsreaktionsmedien (z. B. Explosionen durch Kontakt von brennbaren Medien mit Wasser).
Materialschutz und Sicherheitseinrichtungen (Vermeidung der Verbreitung von giftigen / brennbaren Materialien)
1. Dichtungssystem (Achsdichtung / Busendeckeldichtung)
Funktion: Verhindern Sie das Lecken von Reaktionsmitteln aus der Reaktorwellendichtung (Rührwelle) oder der Busendeckverbindung, insbesondere gegen giftige, brennbare und korrosive Materialien;
Häufige Typen:
Mechanische Dichtung (geeignet für hohen Druck, hohe Geschwindigkeit Rühren Szenarien, Dichtung ist besser als Füllstoff Dichtung);
Magnetdichtung (keine Achsendurchdringung, vollständig versiegelt, geeignet für hochgefährliche Medienreaktionen wie stark giftige und stark korrosive Materialien);
Sicherheitsanforderungen: Ausgestattet mit einem Sensor zur Erkennung von Dichtungsleckage (z. B. zur Überwachung von Material, das an der Dichtung läuft), um rechtzeitig Alarm und Ausfallzeiten bei Leckagen zu erhalten.
2. Umfang und Sammelschloss (gegen Leckageproduktion)
Funktion: Setzen Sie eine Umfassung um den Reaktor herum (in der Regel ≥ 15 cm hoch) und den Sammelschloss, wenn der Reaktor leckt (wie ein Bruch des Kesselkörpers, ein Leck der Rohrleitung), wird das Material in der Umfassung eingeschränkt, um eine Verbreitung in die Werkstatt zu vermeiden, die Feuer, Vergiftung oder Umweltverschmutzung auslöst;
Anwendungsszenarien: Homophasereaktoren (z. B. Industrieproduktionsanlagen) für die Verarbeitung großer Mengen an brennbaren, giftigen oder korrosiven Materialien.
3. Inertgasschutzsystem (Antioxidation / Explosionsschutz)
Funktion: Für brennbare, explosionsfähige oder oxidationsanfällige Reaktionssysteme (z. B. Wasserstoffreaktion, Polymerisierungsreaktion), durch den Austausch der Luft (Sauerstoff) in dem Reaktor durch den Eingang von Inertgasen (z. B. Stickstoff, Argon), die Inertatmosphäre in der Boxen aufrechtzuerhalten, um zu vermeiden, dass das Material in Kontakt mit Sauerstoff Verbrennung oder Explosion auslöst;
Schlüsselkonfiguration: Ausgestattet mit Sauerstoffgehaltssensoren zur Echtzeitüberwachung des Sauerstoffgehalts in der Küche, wird das Inertgas automatisch aufgefüllt, wenn der Sauerstoffgehalt die Sicherheitsschwelle überschreitet (in der Regel ≤1%), um den Schutzeffekt zu gewährleisten.