[发明专利]一种非等温反应过程量热的测量方法及装置

说明书

本发明属于化工安全技术与工程领域，涉及一种非等温反应过程量热的测量方法及装置。根据非等温反应设置反应温度梯度T₁、T₂、T₃至T_n，以及初始获取温度T₀，并计算获得反应热Δ_rH_m生成；依据非等温反应获得上述非等温反应量热空白实验反应热Δ_rH_m空白；根据生成反应热与空白反应热获得扣除反应量热过程中升温带来的热效应，获得目标反应热Δ_rH_m。本发明通过采用非等温热流模式进行反应量热，实现实时采集反应过程各种热数据，并对非等温反应进行风险评估。

技术领域

本发明属于化工安全技术与工程领域，涉及一种非等温反应过程量热的测量方法及装置。

背景技术

对一个具体的化工反应过程进行热风险评价，需要获得反应过程放热量、反应料液比热容、放热速率、热转化率、放气速率等参数，这些参数必须通过反应量热获得，借助不同的研究设备，通过等温量热、非等温量热、蒸回流量热等方式实现量热测试。

专利US8815601、US12767019、CN101603935A主要介绍了常规反应量热仪的设备构造、控制原理和仪器操作方法，未涉及非等温反应量热，以及必要的空白试验和热流校正技术。专利IN164377A1、US06736908、 GB8413596主要介绍了非等温反应过程和一种可以进行非等温反应的反应器，专利CN107369800A、CN107459818A主要介绍了利用非等温反应工艺进行化学合成或后处理，未涉及非等温反应量热和风险评估技术。由此可见现阶段并未有相关精确实施非等温反应量热测试和反应风险评估的相关报道。

发明内容

为了解决现有技术中缺乏非等温反应过程量热方法的问题，本发明目的在于提供一种非等温反应过程量热的测量方法及装置。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种非等温反应过程量热的测量方法：

1)根据不同的工艺需求，利用非等温反应设置反应温度梯度T₁、T₂、 T₃至T_n，以及初始获取温度T₀，并计算获得反应热Δ_rH_m生成；

2)依据步骤1)中非等温反应获得上述非等温反应量热空白实验反应热Δ_rH_m空白；

3)根据生成反应热与空白反应热获得扣除反应量热过程中升温带来的热效应，获得目标反应热Δ_rH_m。

所述温度梯度可为升温或降温,其温度梯度根据具体非等温反应实际工艺需求所设定。

所述非等温反应为-30-200℃，压力0-20.0MPa的间歇或半间歇液- 液反应、液-固的非等温反应。

所述目标反应热Δ_rH_m，Δ_rH_m＝Δ_rH_m生成-Δ_rH_m空白。

根据所述步骤1)设置的非等温反应的反应温度梯度，获取各反应温度下物料转化率X₀、X₁、X₂、X₃至X_n-1，由获得的反应转化率数据，以及获得的所述反应热Δ_rH_m，计算获得反应在反应温度梯度下各失控体系能够达到的最高温度MTSR_(0-n)。