O óxido de etileno (EO) é um produto químico importante com uma variedade de usos como intermediário químico e como esterilizante. Os derivados do óxido de etileno incluem etilenoglicol, aminas, solventes e surfactantes. Como esterilizante, é usado para esterilizar dispositivos médicos, especiarias e outros produtos alimentícios. Embora suas propriedades o tornem indispensável, eles também exigem medidas de segurança rigorosas. Aproveitamos nossa profunda experiência em combustão e controle de emissões para garantir que a queima de EO seja eficaz e segura.
Preocupações de segurança
Oóxido de etileno apresenta desafios de combustão únicos devido à sua ampla faixa de inflamabilidade, toxicidade e potencial de decomposição de temperatura rápida - mesmo na ausência de oxigênio. A orientação do American Chemistry Council destaca os riscos de inflamabilidade do EO, com um UEL variando de 3% a 100%.
O Conselho de Segurança Química investigou um incidente em uma instalação de esterilização em 2006, onde um fluxo de baixa velocidade e rico em EO entrou em contato com um queimador aceso, voltou através dos dutos e causou uma explosão na câmara de esterilização. Este incidente destaca a importância de manter velocidades de gás adequadas e isolar o óxido de etileno das fontes de ar.
Soluções de design
Na John Zink, projetamos flares EO com várias camadas de medidas de segurança comprovadas. Nossa tecnologia proprietária de vedação de velocidade e vedação líquida fornece proteções críticas contra riscos de flashback. Por meio de soluções de engenharia que se alinham com as melhores práticas do setor, oferecemos a confiabilidade e o desempenho dos quais os clientes dependem. Além de nossas soluções padrão, outras opções de proteção incluem a diluição do gás de queima e a instalação de um supressor de chamas. Cada método de proteção tem suas vantagens, que são brevemente descritas abaixo.
Velocity Seal
O objetivo de qualquer selo de velocidade é aumentar a velocidade reduzindo a área de fluxo em uma seção da ponta do flare que impede que o ar reflua além desse ponto. Um selo de velocidade tradicional é essencialmente um cone que reduz o diâmetro da ponta em uma curta distância, mas um projeto de vedação com classificação John Zink EO é um projeto proprietário que reduz a probabilidade de recapitulação de EO com purga reduzida. A velocidade mínima mantida através do selo EO não é apenas alta o suficiente para evitar o refluxo de ar, mas também para proteger contra a alta velocidade da chama do EO e evitar que um flashback se propague. A taxa de purga especificada para um flare EO mantém essa velocidade mínima e é muito maior do que uma taxa de purga de flare Husa recomendada, que é amplamente utilizada em muitos setores. Esta taxa é a taxa mínima para limitar a concentração de oxigênio na pilha a um nível seguro - 6% a 25 pés da saída da ponta. Ao usar um selo de velocidade, é necessária a instalação de uma fonte de purga de backup.
Liquid Seal
Um selo líquido pode atuar como um supressor de chamas e é normalmente usado como backup para o selo de velocidade. Dentro da vedação líquida, o gás é borbulhado através de uma placa perfurada submersa, eliminando quaisquer canais de fluxo contínuo através do líquido. Sem um caminho de fluxo contínuo de gás, a frente da chama não pode continuar a se propagar. A vedação líquida deve ser bem mantida para ser eficaz e, por isso, o Conselho Americano de Química recomenda duas vedações líquidas ou uma vedação líquida e outro método de proteção em série para queima segura de EO.
Diluição
O fluxo de EO pode ser diluído com um inerte ou metano até que a concentração seja baixa o suficiente para não ser uma preocupação de flashback. O uso de metano garante que o valor calorífico seja mantido e requer menos porcentagem de volume a ser adicionada do que o nitrogênio. Esse tipo de sistema requer uma maneira de detectar quando um evento de queima de EO está ocorrendo antes que o gás chegue à explosão. Além disso, o sistema de diluição deve ser fiável e responder rapidamente.
Flame Arrestor
Corta-chamas podem ser instalados na linha de flare para evitar a propagação da chama na linha. O supressor de chamas funciona apenas por um período limitado de tempo antes de perder sua eficácia e um gás inerte precisar ser injetado no cabeçote do flare. Os corta-chamas são normalmente dispositivos de alta queda de pressão e, portanto, podem não ser viáveis para todas as aplicações.
Considerações sobre o projeto do sistema
O projeto seguro do sistema EO começa bem antes do flare e vários itens devem ser considerados. Primeiro, os fluxos contendo oxigênio devem ser isolados de fluxos contendo EO de alta concentração. Isso provavelmente exigirá dois cabeçalhos de flare e dicas para os diferentes fluxos. Em segundo lugar, devido às salvaguardas exigidas, a capacidade hidráulica de um flare EO é limitada. Grandes estojos de alívio podem não caber em um reflexo EO e, mesmo que caibam, o alargamento será ineficiente. Ao direcionar casos de alta EO para um flare dedicado, os clientes otimizam o desempenho do sistema e prolongam a vida útil do flare, reduzindo os custos de manutenção de longo prazo e melhorando a eficiência geral do sistema. Por fim, a capacidade de utilidade do local deve ser avaliada desde o início, pois o aumento das taxas de purga e/ou estratégias de diluição pode resultar em um consumo de utilidade muito maior do que com um surto típico.
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