许多化学工艺具有放热特点,会释放出一定能量。 如果不立即移除释放的能量,则温度会升高。 即使是等温运行的工艺也会出现与目标温度的细微偏差。 这种温度偏差会对工艺的反应动力学或安全性产生重要作用。 暂时的温度变化由于物理效应所致,会随着反应物的添加速率、热量释放速率、工艺动态变化与反应容器而发生变化。 这种行为还有可能由于温度控制的限制或加热或冷却效果所致。 当反应速度快并且强烈,以及放热量大于移热量时,会出现这种情况。 出现这种情况时,暂时会累积一定的热量,然后将其不断释放。 结果,温度开始时发生变化,但是在反应结束时重新达到指定目标温度。
在化学工艺放大方面,了解温度变化以及反应累积的相关热量对于了解工艺安全性至关重要。 本白皮书对如何评估化学反应过程中温度变化的影响性进行讨论。 实验室与试点工厂中的一些示例用于解答下列问题:
1. 发生热量累积的原因与时间?
2. 累积是否为需要考虑的重要因素?程度如何?
3. 不正确计算累积的后果是什么?