用于测定物质遇水反应释放易燃气体速率的装置及应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测定物质遇水反应释放易燃气体速率的装置及应用，包括：环境温度控制组件、样品反应组件、气体体积测量组件和气体易燃性测定组件，所述样品反应组件位于恒温水浴(10)中；所述体积测量组件通过管道(3)与样品反应组件相连；所述气体易燃性测定组件位于气体收集器(4)的上方。与现有技术相比，本发明专利技术具有结构简单、成本低廉、恒温性能好、测定结果准确可靠等优点，且满足国际检测标准等优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
用于测定物质遇水反应释放易燃气体速率的装置及应用


[0001]本专利技术涉及危险化学品测定领域，具体涉及一种用于测定物质遇水反应释放易燃气体速率的装置及应用。

技术介绍

[0002]目前危险化学品是国际进出口强制检验的商品。由于危险化学品其自身所具备的危险性，在运输中如其包装不当很容易发生燃烧爆炸事故。为了保证运输中的安全，必须在包装前按国际危险化学品试验规则对危险化学品进行正确的危险性鉴定，然后根据其危险性类别选择正确的包装。以往就曾发生由于危险品分类包装不正确，导致选择错误的运输包装而发生安全事故的案例。
[0003]根据《全球化学品统一分类和标签制度》(Globally Harmonized System of Classification and Labeling of Chemicals，GHS)对物质及其混合物的统一分类，测试方法的规范化和测试数据的可靠性是分类的基础，只有按照统一、规范的方法，得到可重现且有效的测试数据和结果，才能用于化学品分类。因此测试标准中对于试验过程的具体要求则决定着方法的可靠性。
[0004]遇水反应放出易燃气体的物质由于其遇水或受潮后，会发生剧烈的反应使水分解，并随之放出可燃气体并释放热量，当接触明火时，可能会发生燃烧或爆炸，并且易成为二次事故的导火源，造成连锁事故。甚至有些物质遇水会发生自燃现象，危险性极高。遇水反应放出易燃气体类物质由于其危险性大，有些物质遇空气中的水分即会自燃，在进行储存、运输以及使用时，需要依据其危险等级，采取防护措施，该类物质主要有活泼金属(如锂、钠、钾等)、氢化物(如氰化钠、氢化钙等)、碳化物(如碳化钙即电石等)、金属有机物(甲醇钠、三乙基铝等)和硅化物(如硅化镁等)等。该类物质引起火灾爆炸的情况主要有两种，一种是遇水发生剧烈反应，其放出的热量能够立即将产生的可燃气体加热至燃点，致使火灾发生，另一种是，遇水反应放出的热量不足以引燃气体，其产生的可燃气体遇到其他火源可导致爆炸的发生。并且该类物质在爆炸后的应急处置也相对复杂，该类物质一旦起火，不能以水进行灭火，并且在进行灭火时，还需要关注其他危险性，这是因为该类物质反应的生成物通常具有腐蚀性和刺激性，需要做好个人防护，防止刺激眼部、呼吸道及皮肤。由于其危害的复杂性，在进行运输、存储及使用时，需要对其进行严格的分类管控。
[0005]目前遇水放出易燃气体测试装置除了实验室自行搭建之外，市面上在售的装置主要为排水称重法，对排出水的质量进行称量，根据水的质量进行换算得到气体释放体积。市场上的设备及现有专利通常具备以下三个缺点：一是温度控温部分仅控制反应容器部分的温度，未对整个体系的温度进行控制，依据PV＝nRT，当温度变化1℃时，1mol气体的体积变化量约为82mL，因此若无严格控温措施，当外界气温发生变化时，会导致试验样品放出的气体体积产生波动，造成结果误差，严重的则会影响危险品的分类等级；二是大多数设备并没有气体易燃性测定装置，对于未知气体是否属于易燃气体无法进行判断，若对于释放出的气体不属于易燃气体，则气体释放速率的检测则毫无意义；三是绝大多数设备无压力平衡
装置，当待测物质释放出气体时，气体必须产生足够的压力才能将水排出，因此排出水的体积实际是小于样品释放所产的体积，造成结果偏小，若气体释放速率结果位于临界值附近，可能会导致在对其进行危险性分类时，误判危险等级。另一方面，国内外也有一些遇水反应释放易燃气体速率的装置，也存在部分上述问题，且价格较为昂贵。
[0006]目前遇水反应放出易燃气体物质的检测国际标准主要有：1、UN Manual of Tests and Criteria Section 33.5.4 Substances which in contact with water emit flammable gases(以下简称联合国《试验和标准手册》33.5.4)；2、EC REGULATION No 440/2008 Annex A.12 Flammability(Contact with water)(以下简称EC REGULATION A.12)。联合国《试验标准手册》对于危险品有更为具体分级(危险类别1、2、3类以及不分类，四种危险等级)，其中类别1的判定条件是，在任何1min内释放易燃气体的速度≥10L/(kg
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min)的物质或混合物，类别2的判定条件是，释放气体速率最大速率≥20L/(kg
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h)，且不符合类别1的物质或混合物，类别3的判定条件是，释放气体最大速率≥1L(kg h)，且不符合类别1和类别2的物质或混合物，类别4则是不满上述。而欧盟EC REGULATION A.12，该标准中对于遇水放出易燃气体的的判定条件则是，在任何时间释放出易燃气体的速度超过1L/(kg
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h)即为危险品。在化学品分类、应急管理以及道路运输安全方面，测定遇水反应放出易燃气体物质的测试方法主要依据联合国《试验和标准手册》33.5.4；在进行新化学物质管理方面则主要沿用EC REGULATION A.12的方法。不难看出，试验和标准手册中对于物质的分类要求更为严格，然而《试验和标准手册》中，对于如何测定体积并没有明确的规定，而我们目前的遇水反应放出易燃气体的测定装置很难满足观察任意1min或者观测最大气体释放速度。
[0007]因此，研制一套可以用于测定遇水反应放出易燃气体物质气体释放速率的测定装置势在必行。
[0008]中国专利CN112147036A公开了一种恒温型物质遇水放气反应能力测试装置及测试方法，装置包括升降水箱单元以及与升降水箱单元相连通的恒温水箱单元，该恒温水箱单元包括恒温水箱以及分别设置在恒温水箱内的加水预热机构、物质反应机构、液位平衡机构，加水预热机构、物质反应机构及液位平衡机构依次相连通。该装置能够满足良好的控温需求，然而装置操作繁复，对于某些气体释放速率相对较快得物质进行测定时，无法满足判定依据中气体释放速率测定的要求，只能够测定一段时间内，气体的平均释放速率，这往往会导致最终测定结果偏低，误判危险等级，并且该装置未考虑该类物质在释放气体时通常伴有放热效应对气体体积膨胀的影响。
[0009]中国专利CN201600311U公开了一种危险化学品遇水放出易燃气体试验仪，包括滴液容器、容器、电磁阀、气体单向装置、流量传感器、集气容器、计算机、打印机、液体流量调节阀和排气阀，气体单向装置与集气容器之间装有流量传感器，流量传感器输出信号线连接到计算机系统上的A/D模块，计算机进行数据采集运算控制。该专利有以下几个缺点，1、没有温度控制装置，联合国《试验和标准手册》要求，必须在20℃的条件下进行试验，若试验温度产生波动，会极大影响气体的体积从而导致气体释放速度过大或者过小，进而影响判定，该装置中并没有说明如何控制试验装置周围环境温度；2、对于遇水反应放出易燃气体物质的测定，通常来说物质放出的气体主要类型为氢气，而该装置采用的是向下排空气法，气体易逸漏，可能导致最终在点燃测试时，由于氢气逸散，导致无法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测定物质遇水反应释放易燃气体速率的装置，其特征在于，包括：环境温度控制组件，包括恒温试验箱(1)以及置于其中的恒温水浴(10)，用于控制体系温度；样品反应组件，包括置于恒温水浴(10)内的反应器(9)，该反应器(9)上设有恒压漏斗(2)，用于样品与水进行反应；气体体积测量组件，包括气体收集器(4)，水平回形管(13)、异颈量筒(15)和V型压力平衡器(16)，所述的气体收集器(4)的气体进口连接所述反应器(9)，气体出口通过水平回形管(13)连接V型压力平衡器(16)，V型压力平衡器(16)末端设置异颈量筒(15)，用于检测反应所产生的气体的体积；气体易燃性测定组件，包括点火器(5)，设于气体收集器(4)上方，用于检测气体的易燃性。2.根据权利要求1所述的一种用于测定物质遇水反应释放易燃气体速率的装置，其特征在于，所述环境温度控制组件还包括恒温水浴控制器(7)，该恒温水浴控制器(7)通过水浴管道(8)连接所述恒温水浴(10)。3.根据权利要求1所述的一种用于测定物质遇水反应释放易燃气体速率的装置，其特征在于，所述环境温度控制组件控制试验温度为20℃。4.根据权利要求1所述的一种用于测定物质遇水反应释放易燃气体速率的装置，其特征在于，所述的样品反应组件还包括三通阀(11)，通过三通阀(11)连接恒压漏斗(2)、反应器(9)和气体收集器(4)。5.根据权利要求1所述的一种用于测定物质遇水反应释放易燃气体速率的装置，其特征在于，所述的水平回形管(13)与V型压力平衡器(16)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，房朋，段路路，章明洪，王高俊，黄河清，蒋伟，
申请(专利权)人：上海化工院检测有限公司，
类型：发明
国别省市：