[发明专利]处理能够爆燃的固体的方法

说明书

本发明涉及用于加工和处理能够爆燃的固体和混合物，尤其用于加工化学和制药工业中的能够爆燃的物质的方法，其中该加工和处理是在减压下的环境中进行的。

设备安全性技术规定（TRAS）编号410如下定义爆燃：

“爆燃是一种反应，其可以在预定的物质量下局部有限地触发，并且其从那里自动地通经由总的物质量以反应前端的形式传播。该反应前端的传播速度低于物质中的声速。在爆燃时可以释放大量的热气体，其在某些情况下也是可燃的。爆燃速度随着温度和通常还随着压力而增大”。

能够爆燃的固体在足够强的点燃源的局部作用（引发）后，甚至在不存在空气氧气的情况下分解。与燃烧或爆炸相反地，爆燃不能通过排除氧气来阻止。从爆炸防护中已知的用氮气或者其它惰性气体的惰性化措施不提供针对爆燃的防护。在真空下的加工迄今没有被认为是用于加工和处理能够爆燃的物质的防护措施。

爆炸是具有突然的压力和温度提升的快速爆燃。当超过声速时，爆燃转变成爆震。

能够爆燃的物质通常是指固体形式的有机或者无机化合物。尤其易于爆燃的是具有官能团，例如碳-碳双键和三键的有机化合物，例如乙炔、炔化物、1，2-二烯；张力环化合物，例如氮杂环丙烯（Azirine）或者环氧化物；具有相邻N原子的化合物，例如偶氮和重氮化合物、肼、叠氮化物；具有相邻O原子的化合物，例如过氧化物和臭氧化物；氧-氮化合物，例如羟基胺、硝酸盐/酯、N-氧化物、1，2-草酸盐/酯、硝基化合物和亚硝基化合物；卤-氮化合物，例如氯胺和氟胺；卤-氧化合物，例如氯酸盐/酯、高氯酸盐/酯、亚碘酰基（Jodosyl）化合物；硫-氧化合物，例如磺酰基卤、磺酰基氰；和具有碳-金属键和氮-金属键的化合物，例如格氏试剂或者有机锂化合物。但是，不含上述官能团的许多其它有机化合物和多种无机化合物也是能够爆燃的。

原则上，具有分解焓为大于或等于500J/g的所有物质被认为是潜在能够爆燃的。具有分解焓为300-500J/g的能够爆燃的物质也是已知的。

物质的爆燃能力必须在具体情况中分别测定。

对于检测物质和物质混合物的爆燃行为，已知各种检测方法。

在联合国检测手册“Transportation of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria”，第5次修订版，2009中，在第23部分（第237页及以后）中描述了用于测定爆燃能力的两种检测方法。

在测试C.1（“时间/压力测试”）中，将5g待检测的物质在具有约17ml体积的压力容器中点燃。评价标准是达到约20.7 barü的极限压力以及点燃之后达到该极限压力的时间。（Barü=巴-超压）。

在测试C.1中如下评价爆燃能力：

-当压力容器内的压力在点燃之后在小于30秒内从6.90 barü增加到20.70 barü时，是，能够快速爆燃；

-当压力容器内的压力在点燃之后在30秒或更长时间内从6.90 barü增加到20.70 barü时，是，能够缓慢爆燃；

-当不达到20.70 barü的极限压力时，不能够爆燃。

在测试C.2中，将样品装入具有内径为约48 mm和高度为180-200 mm的杜瓦容器中。用明火点燃该混合物。

在测试C.2中如下评价爆燃能力：

-当爆燃速度大于5 mm/s时，是，能够快速爆燃；

-当爆燃速度是0.35 mm/s至5 mm/s时，是，能够缓慢爆燃；

-当爆燃速度小于0.35 mm/s或者反应在达到下部标记之前熄灭时，不能够爆燃。

总之，当物质在测试C.1中不被分类为“能够快速爆燃”和在测试C.2中被分类为不能够爆燃时，该物质归为不能爆燃。

测定爆燃能力的另一测试描述在VDI2263-1（1990，第13页及以后）中。

在根据VDI2263-1的检测中，将物质装入具有直径为约5 cm的底端封闭的玻璃管中，其中以不同高度放射状错开地安装多个热电偶。在通过螺旋形灯丝、火花塞、微型燃烧器或者氧化铅(IV)和硅的点燃混合物局部引发之后，测定分解的进展。引发是从装料（Schüttung）的上面和底部进行的。如果至少在实验（从上面点燃和从下面点燃）中分解蔓延，则该物质被认为能够爆燃。

作为点燃源，替代地使用螺旋形灯丝、火花塞、微型燃烧器或者点燃混合物（3:2比例的硅/氧化铅）。没有进一步定义点燃源的作用时间和能量输入。