La deviazione di un processo chimico dalle normali condizioni operative può causare la formazione di sostanze molto più pericolose dei normali reagenti e prodotti del processo. È noto infatti come la presenza di condizioni anomale a seguito di eventi incidentali o semplicemente il verificarsi di condizioni di instabilità o di reazioni impreviste possa causare la generazione di composti altamente pericolosi o tossici non presenti in condizioni di normale funzionamento dell'impianto. L’analisi storica conferma che il problema della formazione indesiderata di sostanze pericolose risulta di entità non trascurabile. Infatti numerosi incidenti, a partire da quello di Seveso, hanno causato la formazione ed il rilascio di sostanze pericolose generate a seguito della perdita di controllo del processo. I rischi dovuti alla formazione di sostanze pericolose a seguito di condizioni operative anomale sono presi in considerazione anche dalla normativa vigente. Sia la Direttiva Europea 96/82/EC (meglio nota come Direttiva “Seveso II”) che il suo recepimento da parte della legislazione italiana (DL 334/99), definiscono infatti la presenza di sostanze pericolose come la presenza effettiva di queste sostanze o la loro generazione a seguito della perdita di controllo di processi chimici industriali. Appare dunque evidente la necessità di disporre di dati sperimentali attendibili sulla possibile formazione indesiderata di prodotti pericolosi in condizioni di runaway, ossia in conseguenza del verificarsi di reazioni esotermiche fuggitive. Tuttavia, a fronte delle numerose tecniche calorimetriche attualmente disponibili per l’analisi e la simulazione delle condizioni operative che si possono verificare a seguito della perdita di controllo dei processi chimici, non altrettanta attenzione è stata dedicata finora allo sviluppo di tecniche sperimentali che permettano il campionamento, l’identificazione e la quantificazione dei prodotti formati. Il presente lavoro riporta i risultati ottenuti nello sviluppo e nell’applicazione di tecniche sperimentali specifiche per l’acquisizione di dati sui prodotti pericolosi formati in condizioni di runaway. Sono stati studiati due sistemi chimici particolarmente significativi, uno contenente un perossido organico ed un secondo contenente un diazocomposto. Per la simulazione delle condizioni di runaway è stato utilizzato un calorimetro a basso fattore d’inerzia. La caratterizzazione dei prodotti generati ha richiesto l’impiego e la messa a punto di tecniche analitiche, quali tecniche cromatografiche, tecniche spettroscopiche e tecniche di spettrometria di massa. In particolare, la quantificazione dei prodotti ha richiesto la messa a punto di tecniche specifiche di calibrazione quantitativa. I risultati ottenuti hanno permesso di ottenere informazioni dettagliate sulla natura e sulle quantità relative dei prodotti pericolosi formati nei due sistemi campione considerati nello studio.
Prodotti pericolosi formati nel runaway di reattori industriali
BARONTINI, FEDERICA;PETARCA, LUIGI;ZANELLI, SEVERINO
2002-01-01
Abstract
La deviazione di un processo chimico dalle normali condizioni operative può causare la formazione di sostanze molto più pericolose dei normali reagenti e prodotti del processo. È noto infatti come la presenza di condizioni anomale a seguito di eventi incidentali o semplicemente il verificarsi di condizioni di instabilità o di reazioni impreviste possa causare la generazione di composti altamente pericolosi o tossici non presenti in condizioni di normale funzionamento dell'impianto. L’analisi storica conferma che il problema della formazione indesiderata di sostanze pericolose risulta di entità non trascurabile. Infatti numerosi incidenti, a partire da quello di Seveso, hanno causato la formazione ed il rilascio di sostanze pericolose generate a seguito della perdita di controllo del processo. I rischi dovuti alla formazione di sostanze pericolose a seguito di condizioni operative anomale sono presi in considerazione anche dalla normativa vigente. Sia la Direttiva Europea 96/82/EC (meglio nota come Direttiva “Seveso II”) che il suo recepimento da parte della legislazione italiana (DL 334/99), definiscono infatti la presenza di sostanze pericolose come la presenza effettiva di queste sostanze o la loro generazione a seguito della perdita di controllo di processi chimici industriali. Appare dunque evidente la necessità di disporre di dati sperimentali attendibili sulla possibile formazione indesiderata di prodotti pericolosi in condizioni di runaway, ossia in conseguenza del verificarsi di reazioni esotermiche fuggitive. Tuttavia, a fronte delle numerose tecniche calorimetriche attualmente disponibili per l’analisi e la simulazione delle condizioni operative che si possono verificare a seguito della perdita di controllo dei processi chimici, non altrettanta attenzione è stata dedicata finora allo sviluppo di tecniche sperimentali che permettano il campionamento, l’identificazione e la quantificazione dei prodotti formati. Il presente lavoro riporta i risultati ottenuti nello sviluppo e nell’applicazione di tecniche sperimentali specifiche per l’acquisizione di dati sui prodotti pericolosi formati in condizioni di runaway. Sono stati studiati due sistemi chimici particolarmente significativi, uno contenente un perossido organico ed un secondo contenente un diazocomposto. Per la simulazione delle condizioni di runaway è stato utilizzato un calorimetro a basso fattore d’inerzia. La caratterizzazione dei prodotti generati ha richiesto l’impiego e la messa a punto di tecniche analitiche, quali tecniche cromatografiche, tecniche spettroscopiche e tecniche di spettrometria di massa. In particolare, la quantificazione dei prodotti ha richiesto la messa a punto di tecniche specifiche di calibrazione quantitativa. I risultati ottenuti hanno permesso di ottenere informazioni dettagliate sulla natura e sulle quantità relative dei prodotti pericolosi formati nei due sistemi campione considerati nello studio.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
