LED光催化反應(yīng)釜安全操作指南:從啟動(dòng)到停機(jī)的全流程風(fēng)險(xiǎn)防控
一、啟動(dòng)前準(zhǔn)備:源頭排除隱患
密封性檢查
確認(rèn)法蘭雙線密封(如藍(lán)寶石視窗、石墨墊圈)無損傷,高溫潤(rùn)滑脂(如二硫化鉬),防止高溫咬死。
禁用低沸點(diǎn)溶劑:丙酮(沸點(diǎn)56℃)、乙醚(沸點(diǎn)34.6℃)等溶劑在常溫下易氣化增壓,需使用沸點(diǎn)>80℃的溶劑(如甲醇64.7℃、乙醇78.3℃需謹(jǐn)慎)。
電氣系統(tǒng)檢查
確保電源連接正常,控制面板無短路或電流不穩(wěn)定現(xiàn)象。
使用三芯接地插頭,避免觸電風(fēng)險(xiǎn);電源線破損時(shí)必須更換同規(guī)格線材,嚴(yán)禁修理。
光源系統(tǒng)校驗(yàn)
檢查L(zhǎng)ED燈管(如365nm紫外光、450nm可見光)是否完好,通過光強(qiáng)計(jì)校準(zhǔn)光源強(qiáng)度,確保符合反應(yīng)要求(如CO?還原需200-500mW/cm²)。
反應(yīng)物與催化劑準(zhǔn)備
根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案配置反應(yīng)物,控制純度(如分析純≥99.7%)、配比及體積,避免副反應(yīng)。
催化劑投放量需嚴(yán)格按方案執(zhí)行(如TiO?用量為反應(yīng)物質(zhì)量的1-5%)。
二、運(yùn)行中監(jiān)控:實(shí)時(shí)防御風(fēng)險(xiǎn)
溫壓管理
升溫控制:采用循環(huán)控溫系統(tǒng),升溫速率≤5℃/min,防止PTFE內(nèi)膽熔融(耐溫≤250℃)。
壓力預(yù)警:當(dāng)壓力超過設(shè)計(jì)值80%時(shí),立即啟動(dòng)降溫泄壓程序(如開啟泄壓閥至壓力降至設(shè)計(jì)值50%)。
光源保護(hù):汞燈/氙燈關(guān)閉后需冷卻10分鐘再移動(dòng),防止炸裂;LED光源無需強(qiáng)制冷卻,但需避免長(zhǎng)時(shí)間滿功率運(yùn)行(建議≤8小時(shí)連續(xù)使用)。
攪拌與傳質(zhì)優(yōu)化
磁力攪拌器在高溫運(yùn)行時(shí)保持低速旋轉(zhuǎn)(200-500rpm),防止電機(jī)過熱損壞。
對(duì)于高粘度反應(yīng)體系,采用螺旋槳式攪拌槳,增強(qiáng)傳質(zhì)效率。
數(shù)據(jù)記錄與異常處理
實(shí)時(shí)記錄溫度、壓力、光強(qiáng)曲線,超限自動(dòng)斷電并聲光報(bào)警。
發(fā)現(xiàn)溫度或壓力異常上升時(shí),立即停止攪拌,關(guān)閉加熱源,開啟冷卻水循環(huán)。
三、停機(jī)階段:不可忽視的冷卻程序
自然冷卻
反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉光源和加熱系統(tǒng),自然冷卻至室溫(約40℃以下),嚴(yán)禁水冷或強(qiáng)行開釜,防止殘留壓力噴射高溫物料。
開釜確認(rèn)
先微松螺桿測(cè)試阻力,無氣體泄出聲方可拆卸;開釜時(shí)佩戴防護(hù)面罩、耐高溫手套,防止物料飛濺。
樣品取出與清理
使用長(zhǎng)柄工具取出樣品,避免直接接觸高溫內(nèi)膽;立即用去離子水沖洗內(nèi)膽,重點(diǎn)清除螺紋殘留物。
四、維護(hù)與保養(yǎng):延長(zhǎng)設(shè)備壽命
日常清潔
聚四氟乙烯內(nèi)膽禁用強(qiáng)酸(如氫氟酸)或金屬刷清洗,可用軟布蘸取酒精擦拭。
石英視窗用無塵布蘸取丙酮輕輕擦拭,避免劃傷。
季度維護(hù)
檢查L(zhǎng)ED光源壽命(通常>5000小時(shí)),更換老化燈珠;清洗散熱片,防止灰塵堵塞。
校驗(yàn)壓力傳感器精度(±1%),更換超差傳感器。
年度檢修
更換密封圈、O型圈,檢查磁力攪拌器電機(jī)碳刷磨損情況。
對(duì)釜體進(jìn)行氣密性測(cè)試(如氦質(zhì)譜檢漏,漏率≤1×10?? Pa·m³/s)。
五、LED光催化反應(yīng)釜應(yīng)急處理:快速控制事故
溫度/壓力失控
迅速關(guān)閉所有物料進(jìn)口閥,停止攪拌,關(guān)閉蒸汽/熱水加熱閥,開啟冷卻水閥。
若壓力仍無法控制,開啟設(shè)備底部放料閥棄料;緊急情況下撤離現(xiàn)場(chǎng)并報(bào)警。
有毒有害物泄漏
立即通知周圍人員撤離至上風(fēng)向,佩戴正壓式呼吸器關(guān)閉泄漏閥門。
根據(jù)物質(zhì)特性噴灑處理劑(如酸性氣體用堿液吸收,有機(jī)溶劑用活性炭吸附)。
火災(zāi)爆炸
切斷電源,使用干粉或二氧化碳滅火器撲救;嚴(yán)禁用水滅火,防止電擊或反應(yīng)加劇。