پرش به محتوا

انفجار بخار انبساطی حلال جوشان Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion

    انفجار BLEVE یکی از خطرناک ترین انواع انفجار در صنایع شیمیایی می باشد زیرا بدون هر گونه جلب توجه (مثلا آتش سوزی) اتفاق میافتد. بهترین مثال برای انفجار BLEVE فرایند ذغال گیری تحت فشار با استفاده از فیلتر اسپارکلر است. برای جلوگیری از رسوب دادن محصول (مثلا PAN) در حلال (مثلا استون) سوسپانسیون ذغال فعال گرم می شود تا محلول استونی محصول از اسپارکلر به راحتی رد شود. نقطه جوش استون oC 56 می باشد که اگر گرمای سوسپانسیون را به 50 درجه برسانیم و راکتور تحت 4 اتمسفر فشار باشد و مثلا از واشر منهول راکتور صدا بیاید و اپراتور برای قطع نمودن صدا کمی پیچ های راکتور را شل کند چه اتفاقی خواهد افتاد؟

    می دانیم که فرمول اصلی ترمودینامیکPV = nRT می باشد.

     

     

    حالا فرض کنیم 300 لیتر سوسپانسیون ذغالی PAN در دمای 50 درجه تحت فشار 4 اتمسفر داریم. در شرایط معمولی فشار 1 اتمسفر است ولی در شرایط ما فشار 4 اتمسفر است. n, R , T در هر دو حالت ثابت هستند. ولی اگر به هر دلیل شرایطی برای تعادل فشار داخل راکتور (4 اتمسفر) با محیط (1 اتمسفر) ایجاد شود (مثلا شل کردن پیچ های درب منهول راکتور برای قطع صدا ناشی از فشار، یا مثلا نشتی ناگهانی استون از استافینگ باکس، پاره شدن جداره راکتور و…) سیستم با سرعت بسیار بالا بطرف تعادل فشار می رود که در آن شرایط دمای واقعی استون بسیار بیشتر از 50 درجه خواهد شد زیرا فشار رابطه مستقیم با دما (T) دارد. یعنی ناگهان 300 لیتر استون به دمای200 درجه می رسد. طبیعتا فشار بسیار زیادی از تبخیر ناگهانی 300 لیتر استون در دمای 200 ایجاد می شود که در واقع یک انفجار بسیار قوی می باشد. به همین لحاظ لازم است فرایند ها برای محلول های تحت فشار در دما های پائین تر از نقطه جوش حلال مربوطه انجام شوند. مثلا ذغال گیری مورد اشاره برای PAN نباید از 40 درجه بیشتر باشد. هم چنین، نباید مؤلفه های سیستم های تحت فشار را ناگهانی تغییر داد (مثلا کاهش ناگهانی فشار با باز کردن یکی از والو ها، افزایش ناگهانی دما)