Abstract
An automatic pressure tracking adiabatic calorimeter (APTAC) had been developed to obtain the thermokinetic and the vapor pressure data during runaway reactions. It is important to conduct a risk evaluation using the heat rate and the pressure rate in decomposition in order to handle chemical material safely. The APTAC is an adiabatic calorimeter with a large-scale sample weight and low thermal inertia. Pressure is generated outside the sample cell to cancel the pressure difference during a reaction. The APTAC is a useful tool for assessing thermal hazards of reactive chemicals. The data obtained by the APTAC is important information for the design for the safe industrial process. The pressure data is one of the necessary parameters to design a reactor and a safety vent. However, the data by the APTAC is not familiar because there are few measurement examples and papers regarding the APTAC.
The data of di-tert-butyl peroxide (DTBP)/toluene solutions are collected by the APTAC. The relationship between the sample weight and the pressure rise is examined. The influence of the DTBP concentration on the pressure and the pressure rate is investigated. The reasonable method to evaluate the intensity of the decomposition is derived on the base of the pressure rate data.
断熱型圧力追従式熱量計(APTAC)は暴走反応中の熱力学および圧力データを得るために開発された。化学物質を安全に取り扱うために,分解時の発熱速度および圧力上昇速度を用いて危険性評価を行うことは重要である。APTACは比較的多くの試料量,すなわち小さな熱補正係数の条件で測定ができる断熱型熱量計である。反応中に生じる試料容器内外の圧力差が無くなるように試料容器外の圧力が調整される。APTACは反応性物質の熱的危険性を評価するために有用な装置である。APTACによって得られるデータは安全な産業プロセスの構築のための重要な情報である。圧力データは反応器および安全弁の設計に不可欠な要素の一つである。しかし,APTACに関する測定例および論文は少ないため,APTACによるデータはあまり知られていない。
APTACを用いて過酸化ジ-tert-ブチル(DTBP)/トルエン溶液の測定が行われる。試料重量と圧力上昇の関係が調べられる。DTBP濃度の圧力および圧力上昇速度の影響が検討される。圧力上昇速度のデータを基にして分解の激しさを評価する合理的な方法が導き出される。
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