DEKRA Process Safety

chemische reactie testen - DEKRA

Compromisloze veiligheidsnormen bij de optimalisatie van chemische processen


De gevolgen van onverwachte exotherme chemische reacties kunnen veel schade aanrichten. Runaway-reacties van Bhopal en Seveso hebben een langdurige nadelige indruk op de reputatie van de bedrijven achtergelaten.

Als u werkt met een (chemische) productie processen dan is het noodzakelijk om de gevaren hiervan in kaart te brengen.

De kennis van chemische reacties en reactiviteit van materialen is een cruciaal element voor veilige verwerking, omdat exotherme chemische processen veel voorkomen in chemische productie processen. Vaak zijn deze reacties inherent aan het proces dat we uitvoeren, bijvoorbeeld de omzetting van styreen in polystyreen. In andere gevallen kunnen dit onbedoelde reacties zijn die geen deel uitmaken van het normale productieproces, bijvoorbeeld de ontleding van een materiaal als gevolg van verontreiniging of oververhitting.

Het identificeren, beoordelen en kenmerken van bedoelde en onbedoelde exotherme reacties zijn van cruciaal belang voor het waarborgen van een veilige opschaling en werking van het chemisch proces. Dit wordt gewaarborgd door het uitvoeren van testen ter beoordeling van de reactiegevaren en thermische stabiliteit onder normale en afwijkend proces omstandigheden.

Onze preventieve methodologie is ontworpen om kosteneffectief te zijn in het beoordelen van alle processen, het omvat risicoanalyses van chemische reacties. We beschikken over state-of-the-art laboratoriumtechnologie en uitgebreide ervaring met het ontwikkelen en optimaliseren van chemische processen. We kunnen een frisse, praktische benadering van oude processen bieden en hebben de middelen deze te bestuderen en snelle oplossingen te bieden.

Uitgebreide expertise voor het opzetten en uitvoeren van chemische reactie analyses


Het is belangrijk om te vermelden dat de gevaren van exotherme chemische reacties, inclusief thermisch onstabiele stoffen en mengsels, worden veroorzaakt door druk generatie in het proces. Druk kan worden gegenereerd in een gesloten vat (of een vat met een te kleine ventilatie) door:

  • Gasvorming tijdens het gewenste proces of als gevolg van een onverwachte situatie. Bijvoorbeeld door ontwikkeling van stikstof, kooldioxide, of andere gassen.
  • Drukeffecten veroorzaakt door opwarming door tot boven het kookpunt. Als gevolg van een exotherme reactie of opwarming door het proces.

Deze vormen van drukvorming kunnen voortkomen uit de gewenste reactie, een nevenreactie of een secundaire ontledingsreactie. Het vaststellen van hoe de druk wordt gegenereerd is van cruciaal belang voor het waarborgen van de veiligheid.

Chemische reactie test – DEKRA
Chemische procesontwikkeling en optimalisatie

Beginnend met een technische beoordeling kunnen onze chemische reactie testen bestaande processen evalueren en helpen bij het ontwikkelen van nieuwe processen.

Onze process safety specialisten voeren verschillende tests uit, waaronder laboratorium reactiestudies, testen onder reflux en of bij verhoogde druk en kunnen zogenaamde designed experiments uitvoeren.

Met toewijding aan de veiligheid voor mens, milieu, de gemeenschap en bedrijfsvoering, beoordelen we de gevolgen van proces veranderingen.
We stemmen de oplossingen af op uw behoeften en doen wij praktische en economische aanbevelingen voor het verbeteren van uw processen.

De door ons toegepaste laboratoriumtechnieken omvatten onder andere;

  • Screening evaluaties
  • Adiabatische Dewar-calorimetrie
  • Mettler RC1 Reactiecalorimetrie
  • ARC, Accelerated Rate Calorimetrie
  •  DSC, Differential Scanning Calorimetrie
  • VSP2™, vent size package analyse
  • Carius-buis met eindgasanalyse m.b.v. massaspectrometrie

Daarnaast kunnen we indien nodig nog diverse andere technieken toepassen.

Neem contact met ons op voor meer over onze diensten en methoden!

Achtergrondinformatie van geselecteerde methoden


Screeningevaluatie: het CHETAH-programma (het ASTM-programma voor evaluatie van chemische thermodynamische en energieafgifte) is een uniek hulpmiddel voor het voorspellen van zowel thermochemische eigenschappen als bepaalde "chemische reactie gevaren" in verband met een zuivere chemische stof, een mengsel van chemicaliën of een chemische reactie. CHETAH is nuttig voor het classificeren van materialen op hun vermogen om te ontbinden, voor het inschatten van reactie energie of verbrandingsenergie en voor het voorspellen van brandbaarheid limieten (LEL, UEL).

Differential Scanning Calorimetry (DSC): DSC is een methode voor thermische analyse waarbij kleine monsters worden gebruikt. Aangezien DSC op een microschaal werkt, met slechts enkele milligrammen stof, is het mogelijk om zonder extreme risico's exotherme processen onder heftige omstandigheden te onderzoeken. De relatief kleine monsterhoeveelheden die in DSC worden gebruikt zorgen voor voldoende homogeniteit van de temperatuur binnen het monster en hierdoor kunnen zelfs hoge warmte outputs kwantitatief worden gemeten. Bovendien duurt een experiment in de scanmodus slechts enkele uren, waardoor de DSC-techniek een zeer snelle en krachtige methode voor screeningdoeleinden is.

Carius-buis met eindgasanalyse: Carius-buis is een hulpmiddel om exotherme activiteit en gasvorming te screenen bij thermische stabiliteit. Carius-buisscreeningtests kunnen exotherme activiteit detecteren (zoals aanvangstemperaturen), drukeffecten identificeren (zoals het begin van permanente gasvorming) en uiteindelijk de hoeveelheid gas onderscheiden die tijdens de test wordt gegenereerd. De gegenereerde permanente gassen kunnen worden geanalyseerd met behulp van verschillende analysetechnieken zoals GC-MS en GC-FID.

Accelerating Rate Calorimeter (ARC): De ARC is een geautomatiseerd laboratoriuminstrument dat helpt bij het experimenteel bepalen van de tijd, temperatuur en drukrelaties van elke exotherme reactie in een besloten adiabatische omgeving. De door de ARC geproduceerde gegevens kunnen worden gebruikt voor de evaluatie van thermische en potentiële drukrisico’s van reactieve chemicaliën. Ook kunnen de gegevens worden gebruikt voor het specificeren van installatie beveiligingen zoals het ontwerpen van emergency relief systemen volgens de DIERS-technologie.

Reaction Calorimetry (Mettler RC1): De Mettler RC1-reactiecalorimeter is een computergestuurde laboratoriumreactor die warmte- en massastromen in evenwicht houdt. Het is een uitstekend hulpmiddel voor het bestuderen van de thermische eigenschappen van de gewenste reacties en voor het garanderen van veilige procesprestaties. RC1-gegevens bieden informatie zoals reactie energie, specifieke warmte, adiabatische temperatuurstijgingen en warmteoverdrachtscoëfficiënten. RC1 kan worden gebruikt voor procesontwikkeling en -optimalisatie door het gedrag van chemische processen te bestuderen in relatie tot veranderende procesparameters, zoals temperatuur, dosering, roeren, concentratie en katalysator.

Adiabatic Pressure Dewar Calorimeter: Met dit instrument kunnen runaway reacties op industriële schaal direct in het laboratorium worden gesimuleerd. Bovendien zorgt de Dewar-calorimeter voor directe simulatie van reactoren tot 25m3. Het levert zeer nauwkeurige testgegevens en een nauwkeurige weergave van multi-fase reactiemengsels op. Daarnaast kan de Dewar-calorimeter batch-, semi-batch- of gasvormige batch uitvoeren en het is een zeer zuinige oplossing voor het combineren van procesveiligheid en -ontwikkelingsstudies. De gegevens van een Dewar-experiment kunnen worden gebruikt voor het specificeren van gewas beschermingsmaatregelen, inclusief het ontwerp voor noodhulpsystemen met behulp van DIERS-technologie.

Vent Sizing Package 2 (VSP2™): Het Vent Sizing-pakket is oorspronkelijk ontwikkeld tijdens het DIERS-project mid-jaren tachtig om gegevens te verzamelen voor vent size berekeningen voor exotherme reacties en decomposities. Later is het gecommercialiseerd als de VSP2 ™. In tegenstelling tot de Adiabatic Dewar en ARC-systemen, die dikkere wanden gebruiken om hoge drukken te weerstaan, hebben de 120 cm3 VSP2 ™ -testcellen dunne wanden met een lage phi-factor. Deze eenheid is één van de bekendste adiabatische calorimeters ter wereld en is vooral populair in de VS voor de studie van runaway reacties.

Praat met een van onze experts om erachter te komen welke methode voor u geschikt is.