硝基胍喷雾连续干燥工艺风险研究(2)

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5 事故树分析法 21

5.1 事故树分析法简介 21

5.2 干燥塔的事故树分析 21

5.3 旋风分离器的事故树分析 22

5.4 事故树法分析干燥塔的火灾爆炸 23

5.5 小结 24

结论 25

致谢 26

参考文献271 绪论

硝基胍是一种易燃易爆、具有强刺激性的爆炸危险品，对其干燥工艺进行风险分析以及安全控制，是必须进行的重要举措。常用的分析方法中，故障假设分析法、事故树分析法和危险可操作性分析法是三种很重要的评估安全性的方法，对硝基胍喷雾连续干燥工艺的研究就是进行风险分析。

1.1 硝基胍

硝基胍是一种白色针状结晶,其威力为104%(TNT当量),爆发点为275℃/5s, 熔点为232℃ ,通常用作炸药装药组分[1]。当前，硝基胍在机动车辆或飞行器的安全系统中被用作产气剂使用。而且，不仅硝基胍本身，它的衍生物也有多种作用，在各个行业例如医药行业中都有体现[2]。但是，对于硝基胍其他方面的了解还不够深入，例如微观晶体结构方面，只能根据一些简单的数据推测。

1.1.1 硝基胍的结构

硝基胍晶体存在两种晶型：α及β两种晶型。较为常见的是α型。用MOPAC程序包对硝基胍的两种晶型进行化学方法计算，谈论硝基胍分子的分子总能量和几何结构。认为因共轭效应的存在使得β型硝基胍的分子更加稳定[3]。硫酸作用于硝酸胍^优尔!文`论^文'网www.youerw.com，于水中结晶得α型，它是一种长针状晶体。硝化硫酸胍和硫酸铵混合得β型，它是一种又薄又长的片状晶体。硝基胍的两种晶型在水中的溶解度是不同的[4]。硝基胍不吸湿，在室温条件下不挥发，在水中溶解度不高，在热水、硫酸、硝酸中溶解度较高。随着酸浓度增加，硝基胍溶解度增大。硝基胍在一般的有机溶剂中溶解度不大，在甲醇、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、甲苯、苯、氯仿、四氯化碳和二氧化碳。溶于吡啶、二甲基亚砜以及二甲基酰胺。密度为1.715g/cm3时，熔点为232℃（分解），爆发点为275℃（5s）；密度为1.58g/cm3 时，爆热为3.40MJ/kg（气态水）；密度为1.55g/cm3时，爆速为7.65km/s，爆温约为2400k，全爆容900L/kg，做工能力是305 cm3，猛度是23.7mm。硝基胍机械感度都很低，摩擦感度0%，撞击感度0%。100℃下第一个48h失重0.11%[5]。由于硝基胍存在分子内氢键，所以具有以下分子结构：

硝基胍分子结构图

图1.1 硝基胍分子结构图

图1.2 硝基胍分子堆积图

由于硝基胍分子中的共轭效应的存在，使得硝基胍分子中形成了稳定结构，其中碳原子是中心，所以硝基胍的化合物中，安定性和稳定性都很好[6]。其安定性表现在,100℃加热24h失重0.08%, 48小时失重0.11%;150℃分解1%需55min。而且，在分子内部伸展的氨基和硝基，在分子间存在，并且可以缓冲机械作用。从图1.2的晶胞堆积图中,能够看出在该分子中存在着大量的氢键。N(3)— H(3A)… O(2)的键长为0.085(2)nm,0.212(3)nm,0.2966(2)nm,174(2)°;N(4)— H(4A)… O(1)的键长为0.0922(19)nm,0.232(2)nm,0.30410(19)nm,键角为135(2)°;N(4)— H(4A)… O(1)的键长为0.0922(19)nm,0.194(2)nm,0.2592(2)nm,键角为126.5(18)°;N(4)- H(4B)… N(2)的键长为0.082(3)nm,0.232(3)nm,0.3135(2)nm,键角为173(3)°。因为存在大量氢键，整个晶体变得十分稳定[7]。硝基胍的平均颗粒尺寸为0.3-2毫米。