I guasti o i malfunzionamenti che possono verificarsi durante le fasi operative di un processo chimico industriale, così come l’instaurarsi di condizioni di instabilità o di reazioni impreviste, possono dar luogo all’insorgere di fenomeni runaway, con conseguente formazione di composti pericolosi non presenti in condizioni di normale funzionamento dell’impianto. La formazione di tali sostanze è stata causa di numerosi incidenti nell’industria chimica. La Direttiva “Seveso-II” (96/82/EC) considera il pericolo connesso a questo tipo di incidente e impone l’inserimento nell’inventario di impianto non solo delle sostanze pericolose effettivamente presenti all’interno dello stabilimento, ma anche di quelle che possono generarsi in seguito alla perdita di controllo di un processo chimico industriale. Il presente lavoro è stato incentrato sullo sviluppo di strategie sperimentali integrate per analizzare gli effetti termici e cinetici delle reazioni impreviste e/o indesiderate e per identificare i prodotti di degradazione termica che possono formarsi. A tale scopo sono state utilizzate diverse tecniche calorimetriche accoppiate a tecniche analitiche. Lo studio integrato è stato condotto esaminando, quale reazione campione, la decomposizione dell’etil diazoacetato (EDA). Poiché la sostanza trattata rientra tra quelle classificate pericolose ed essendo caratterizzata da elevata volatilità e instabilità termica, il rischio legato al suo impiego è elevato. Pertanto è necessaria un’attenta valutazione dei diversi aspetti chimici della sua reazione di decomposizione e della scelta delle tecniche più idonee da utilizzare per conseguire lo scopo. In particolare si è fatto uso della Calorimetria a Scansione Differenziale a Pressione (P-DSC), una tecnica microcalorimetrica che permette di operare ad elevati valori di pressione, in modo da minimizzare il contributo evaporativo delle sostanze in esame. I risultati hanno dimostrato che questo tipo di approccio, basato sull’utilizzo di diverse tecniche, si è rivelato efficace per un’analisi completa dei rischi dovuti all’instabilità termica dell’EDA ed ha consentito di caratterizzare i prodotti pericolosi formati durante il processo di degradazione termica.

Studio della decomposizione dell’etildiazoacetato basato sull’uso di tecniche calorimetriche integrate

BARONTINI, FEDERICA;
2006-01-01

Abstract

I guasti o i malfunzionamenti che possono verificarsi durante le fasi operative di un processo chimico industriale, così come l’instaurarsi di condizioni di instabilità o di reazioni impreviste, possono dar luogo all’insorgere di fenomeni runaway, con conseguente formazione di composti pericolosi non presenti in condizioni di normale funzionamento dell’impianto. La formazione di tali sostanze è stata causa di numerosi incidenti nell’industria chimica. La Direttiva “Seveso-II” (96/82/EC) considera il pericolo connesso a questo tipo di incidente e impone l’inserimento nell’inventario di impianto non solo delle sostanze pericolose effettivamente presenti all’interno dello stabilimento, ma anche di quelle che possono generarsi in seguito alla perdita di controllo di un processo chimico industriale. Il presente lavoro è stato incentrato sullo sviluppo di strategie sperimentali integrate per analizzare gli effetti termici e cinetici delle reazioni impreviste e/o indesiderate e per identificare i prodotti di degradazione termica che possono formarsi. A tale scopo sono state utilizzate diverse tecniche calorimetriche accoppiate a tecniche analitiche. Lo studio integrato è stato condotto esaminando, quale reazione campione, la decomposizione dell’etil diazoacetato (EDA). Poiché la sostanza trattata rientra tra quelle classificate pericolose ed essendo caratterizzata da elevata volatilità e instabilità termica, il rischio legato al suo impiego è elevato. Pertanto è necessaria un’attenta valutazione dei diversi aspetti chimici della sua reazione di decomposizione e della scelta delle tecniche più idonee da utilizzare per conseguire lo scopo. In particolare si è fatto uso della Calorimetria a Scansione Differenziale a Pressione (P-DSC), una tecnica microcalorimetrica che permette di operare ad elevati valori di pressione, in modo da minimizzare il contributo evaporativo delle sostanze in esame. I risultati hanno dimostrato che questo tipo di approccio, basato sull’utilizzo di diverse tecniche, si è rivelato efficace per un’analisi completa dei rischi dovuti all’instabilità termica dell’EDA ed ha consentito di caratterizzare i prodotti pericolosi formati durante il processo di degradazione termica.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11568/800901
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