[发明专利]用于测试微通道安全尺寸的测试方法

说明书

本发明涉及化工安全领域，公开了用于测试微通道安全尺寸的测试方法，其特征在于，包括下述步骤，S1：将多个不同尺寸的微通道(13)设置到微通道设置装置(10)上；S2：利用供给装置(20)将多个微通道(13)抽成真空后通入待测定气体；S3：在预定条件下，利用点火装置(30)从所述多个不同尺寸的微通道(13)中尺寸最小的微通道开始依照尺寸大小依次分别点火，直至点火成功，在点火成功的微通道之前的微通道的尺寸为：所述待测定气体在所述预定条件下的微通道安全尺寸。该测试方法能够模拟实际工况下可燃气体在微通道内的情况，确定通道安全临界尺寸，保证可燃气体在微通道内安全使用。

技术领域

本发明涉及化工安全领域，具体涉及用于测试微通道安全尺寸的测试方法。

背景技术

微通道的概念自上世纪80年代首次被提出以来，因其与传统化工过程相比，具有体积小、比表面积大、传质传热快、控制精度高、无放大效应的特点，而成为了研究的热点。时至今日，微型化、集成化微化工设备已经在生物制药、精细化工、生物检测等领域得到了广泛应用。

利用微通道的微反应器，通常是指把化学反应控制在尽量小的空间内，即提供尺寸数量极在微米甚至纳米级别的反应空间。或者，利用微通道所进行的混合、换热、分离和反应等各种功能集成的微反应系统。因其具有反应时间短、产品质量高、过程控制精准的优点，其应用越来越广泛。

特别是，其安全环保的特性被越来越多地应用在改变现有工艺上。例如美国Dupont公司于上个世纪90年代初率先开展了微化工系统在危险化学品生产中的应用基础研究，成功开发出合成异氰酸甲酯的微型化工装置。但是，该公司也曾尝试在10％氢气气氛下直接合成过氧化氢，但因爆炸事故频发，不得不关闭了一套中试装置，

可见基于微通道的爆炸极限等的研究变得越来越迫切。对于微反应器，随着通道尺寸的减小，自由基与反应分子之间的碰撞减小，而自由基与管壁碰撞的几率增大。当微反应器的微通道小到某一数值时，由于通道的器壁效应，自由基会在与管壁碰撞过程中淬灭，火焰不能传播。

但是，如何确定火焰不能传播的尺寸和在该微通道内不发生燃爆尺寸是否相关，以及关于微通道内原位测试可燃气体的安全通道尺寸的测试方法还没见报到。而且，为了提高反应材料的利用率，在能够利用微通道效应的情况下，使反应通量尽量大，人们希望微通道尺寸尽可能的大。在爆炸极限内利用微流控技术使用可燃气体改变现有工艺流程或者开发新的工艺，同时又保证工艺安全变得越来越迫切。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的无法确定微通道的安全临界尺寸的问题，提供用于测试微通道安全尺寸的测试方法，该方法能够模拟实际工况下可燃气体在微通道内的情况，确定通道安全临界尺寸，保证可燃气体在微通道内安全使用。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种用于测试微通道安全尺寸的测试方法，其特征在于，包括下述步骤，S1：将多个不同尺寸的微通道设置到微通道设置装置上；S2：利用供给装置将多个微通道抽成真空后通入待测定气体；S3：在预定条件下，利用点火装置从所述多个不同尺寸的微通道中尺寸最小的微通道开始依照尺寸大小依次分别点火，直至点火成功，在点火成功的微通道之前的微通道的尺寸为：所述待测定气体在所述预定条件下的微通道安全尺寸。

优选地，步骤S2包括下述步骤，S2-1：所述待测定气体从所述供给装置(20)流经所述微通道设置装置的缓冲部进入到所述多个微通道中。

优选地，当所述预定条件中的温度高于室温时，在进行步骤S3之前，使所述微通道中的所述待测定气体的温度达到所述预定条件。

优选地，步骤S2包括下述步骤，S2-2：先将多个供气气源中的单质气体按照所述待测定气体所需比例供给到混合气罐中；S2-3：再将混合气罐静置一定时间段；S2-4：之后将混合气罐中均匀混合的所述待测定气体通过供气管道通入到所述微通道设置装置中。