 |
Многие химические реакции являются экзотермическими, то есть протекают с выделением определенного количества энергии. Если выделенная энергия сразу же не отводится, температура повышается. Даже в тех процессах, которые намеренно проводят в изотермических условиях, наблюдаются небольшие отклонения от заданной температуры. Эти отклонения могут существенно повлиять на кинетику реакции и безопасность процесса. Кратковременные изменения температуры происходят в результате физических явлений. Они зависят от скорости добавления реагирующих веществ, интенсивности тепловыделения, динамики процесса и конструкции реактора. Еще одной причиной может быть недостаточный контроль температуры либо недостаточная мощность нагрева или охлаждения. Так происходит, если тепловой эффект быстро протекающей экзотермической реакции превосходит мощность теплоотвода. При этом определенное количество теплоты накапливается в течение короткого промежутка времени, а затем постепенно рассеивается. Это значит, что температура в начале реакции изменяется, но по ее завершении возвращается к заданному уровню.
При масштабировании химического процесса важнейшим условием безопасности является управление его температурным профилем и количеством тепла, которое накапливается в реакционной среде. Этот информационный документ посвящен оценке рисков, связанных с изменением температурного режима химического процесса. Примеры лабораторных и опытно-технологических работ используются для ответа на следующие вопросы:
1. Когда и почему происходит накопление теплоты?
2. Какое количество теплоты накапливается и следует ли его учитывать?
3. Каковы последствия ошибок в тепловых расчетах?