선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서, 본 연구는 화학물질들 사이의 혼합시 발생할 수 있는 화학적 반응에 의한 혼합 위험성을 정량적으로 규명하여, 기술자료 등이 부족한 관련 사업장에 보급하여 제조.취급과정에서의 잠재위험성을 파악하는데 활용하고자 수행하였다.
- 취급과정에서의 잠재위험성을 파악하는데 활용하고자 수행하였다. 불포화 폴리 에스테르수지(UPR) 제조 시 촉매로 사용되고 있는 MEK-PO(메틸에틸케톤 퍼옥사이드)와 EPS 중합개시제로서 사용되고 있는 벤조일퍼옥사이드(BPO)이 산, 알카리와 같은 혼합금지물질과 혼합 시 열안정성에 미치는 영향에 대해서 평가하였다. 혼합금지물질은 황산과 염산 및 수산화나트륨을 사용하였으며, 이들 물질의 농도와 혼합비의 변화에 따른 과산화물의 열안정성에 미치는 영향을 평가하였다.
- 제조.취급과정에서의 잠재위험성을 파악하는데 활용하고자 수행하였다. 불포화 폴리 에스테르수지(UPR) 제조 시 촉매로 사용되고 있는 MEK-PO(메틸에틸케톤 퍼옥사이드)와 EPS 중합개시제로서 사용되고 있는 벤조일퍼옥사이드(BPO)이 산, 알카리와 같은 혼합금지물질과 혼합 시 열안정성에 미치는 영향에 대해서 평가하였다.
제안 방법
- 01, 1, 6N-H2SO4, HC1, NaOH용액을 약 2g씩 혼합하여 Bomb에 넣어 측정하였다. ARC 초기측정조건은 초기 설정온도 30 ℃, 종료온도 300 ℃, 자기 발열검출온도 (Slope Sensitivity) 0.02 ℃/min, Heating Step 5 ℃/min, 대기시간 (Wait Time) 15min 으로 하여 측정하였다.
- 17mm, 내압 >700 Bar)를 사용하였다. ARC는 Calibration하여 보정하였고, 표준용액(20% DTBP/ Toluene 용액)으로 신뢰성을 검증 후 사용하였다.
- 측정조건은 질소분위기(유량 50~60ml/min) 에서 승온속도 10℃/min 으로 하여 30 - 250 ℃ 온도범위에서 측정하였다. BPO(95%)는 0.01, 0.1, 1, 3, 6N H2SO4, HC£, NaOH을 혼합비(w/w) 2/1, 1/1, 1/2, 1/5로 혼합하여 MEK-PO(55%)일 때와 같은 방법으로 실험을 수행하였다.
- 1, 1, 3, 6N용액 각각에 MEK-PO(55%)을 동량(1:1, w/w) 혼합 후 1시간 정도 교반, 정치 후 유기층만을 분석에 사용하였다. HCZ, NaOH의 경우에는 0.01, 0.1, 1, 3, 6N 용액 각각에 MEK-PO(55%)와의 혼합비(w/w)를 2/1, 1/1, 1/2, 1/5로 하여 각각의 농도에서 측정하였다. DSC 의 Co-Al 시료용기 (Hermetic Pan) 에 유기층 시료 1.
- 하여 공기분위기에서 측정하였다. MEK-PO(55%)와 0.01, 1, 6N-H2SO4, HC1, NaOH용액을 약 2g씩 혼합하여 Bomb에 넣어 측정하였다. ARC 초기측정조건은 초기 설정온도 30 ℃, 종료온도 300 ℃, 자기 발열검출온도 (Slope Sensitivity) 0.
- MEK-PO(55%)와 BPO(95%)의 혼합/접촉금지물질(Incompatible Materials)인 산(황산, 염산), 염기(수산화나트륨)과 혼합 시 나타나는 위험성의 변화를 DSC와 ARC로 분석하였다. 열안정성에 미치는 혼합/접촉금지물질의 영향을 평가하기 위하여 농도와 혼합비를 변화시켜가면서 혼합 후 열분해위험성의 변화를 평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- MEK-PO(55%)와 H2SO4, HC1, NaOH, 용액을 혼합, 교반 정치 후 유기층에서 시료를 취하여 10'C/min의 승온속도로 가열하여 시료의 분해위험성을 평가하였다. 황산(98%) 0.
- MEK-PO(55%)와 산(황산, 염산) 그리고 알카리 용액(수산화나트륨)과의 혼합용액의 단열 조건에서의 혼합위험성을 평가하기 위해서 단열형 열량계인 ARC를 사용하였다. A RC*”는 미국CSKColumbia Scientific Industries)사 제품을 영국 THT(Thermal Hazard Technology)사에서 리모델링 하여 사용하였다.
- DSC의 시료용기는 내산, 내알카리용알루미늄 재질(Co-Al, 내압 2~3기압)"의 Hermetic Pan을 밀봉하여 사용하였다. 열량측정은 Indium MetaKm.p 156.4℃, 융해열 781cal/mol)3)을 이용하여 열량을 보정한 후 분해개시온도 및 반응열을 측정하는데 사용하였다.
- 열안정성에 미치는 혼합/접촉금지물질의 영향을 평가하기 위하여 농도와 혼합비를 변화시켜가면서 혼합 후 열분해위험성의 변화를 평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 불포화 폴리 에스테르수지(UPR) 제조 시 촉매로 사용되고 있는 MEK-PO(메틸에틸케톤 퍼옥사이드)와 EPS 중합개시제로서 사용되고 있는 벤조일퍼옥사이드(BPO)이 산, 알카리와 같은 혼합금지물질과 혼합 시 열안정성에 미치는 영향에 대해서 평가하였다. 혼합금지물질은 황산과 염산 및 수산화나트륨을 사용하였으며, 이들 물질의 농도와 혼합비의 변화에 따른 과산화물의 열안정성에 미치는 영향을 평가하였다. 연구결과는 유기과산화물 인 MEK- PO, BPO 제조 및 취급사업장에서 제조공정에서의 각 공정의 운전조건수립과 운송 .
- 10'C/min의 승온속도로 가열하여 시료의 분해위험성을 평가하였다. 황산(98%) 0.01, 0.1, 1, 3, 6N용액 각각에 MEK-PO(55%)을 동량(1:1, w/w) 혼합 후 1시간 정도 교반, 정치 후 유기층만을 분석에 사용하였다. HCZ, NaOH의 경우에는 0.
대상 데이터
- 의 DSC 2910 모델을 사용하였다. DSC의 시료용기는 내산, 내알카리용알루미늄 재질(Co-Al, 내압 2~3기압)"의 Hermetic Pan을 밀봉하여 사용하였다. 열량측정은 Indium MetaKm.
- A RC*”는 미국CSKColumbia Scientific Industries)사 제품을 영국 THT(Thermal Hazard Technology)사에서 리모델링 하여 사용하였다. 시료용기(Bomb)는 구형(球型) Hastello y-c Bomb(무게 16 — 20g, 내부직경 25mm, 내용적 8.
- ARC용 시료용기(Bomb)는 구형(球型) Hastelloy-c Bomb를 사용하였고, 시료량은 2~4g으로 하여 공기분위기에서 측정하였다. MEK-PO(55%)와 0.
- MEK-PO는 퍼옥사이드(Peroxide) 및 하이드로퍼옥사이드(Hydroperoxide)의 혼합물로서 Monomer, Dimer, Trimer의 혼합형태로 존재하나 물질들의 조성은 제법에 따라 차이가 난다”. BPO는 수분(氏。)이 5% 함유된 95% 제품을 사용하였다. 또한, MEK-P 。와 BP。의 혼합위험성평가에는 시약급의 염산(Merck, 32%), 황산(Merck, 95 - 98%), 수산화나트륨(YAKUR1, 96%)을 사용하였다.
- 1, 1, 3, 6N 용액 각각에 MEK-PO(55%)와의 혼합비(w/w)를 2/1, 1/1, 1/2, 1/5로 하여 각각의 농도에서 측정하였다. DSC 의 Co-Al 시료용기 (Hermetic Pan) 에 유기층 시료 1.5 ~ 2.5mg 을 취하여 넣고 Encapsulating Press기를 이용 밀봉하여 측정에 사용하였다. 측정조건은 질소분위기(유량 50~60ml/min) 에서 승온속도 10℃/min 으로 하여 30 - 250 ℃ 온도범위에서 측정하였다.
- 벤조일퍼옥사이드(BPO)를 사용하였다. MEK-PO는 안정제로서 다이메틸프탈레이트(DMP)가 45% 함유되어 있는 순도 55%의 제품을 사용하였다. MEK-PO는 퍼옥사이드(Peroxide) 및 하이드로퍼옥사이드(Hydroperoxide)의 혼합물로서 Monomer, Dimer, Trimer의 혼합형태로 존재하나 물질들의 조성은 제법에 따라 차이가 난다”.
- 본 연구에 사용된 유기과산화물은 국내에서 생산, 판매되고 있는 제품중에서 메틸에틸케톤 퍼 옥사이드(MEK-PO)와 벤조일퍼옥사이드(BPO)를 사용하였다. MEK-PO는 안정제로서 다이메틸프탈레이트(DMP)가 45% 함유되어 있는 순도 55%의 제품을 사용하였다.
- A RC*”는 미국CSKColumbia Scientific Industries)사 제품을 영국 THT(Thermal Hazard Technology)사에서 리모델링 하여 사용하였다. 시료용기(Bomb)는 구형(球型) Hastello y-c Bomb(무게 16 — 20g, 내부직경 25mm, 내용적 8.6ml, 두께 0.8mm, Stem 3.17mm, 내압 >700 Bar)를 사용하였다. ARC는 Calibration하여 보정하였고, 표준용액(20% DTBP/ Toluene 용액)으로 신뢰성을 검증 후 사용하였다.
- Instruments Inc.의 DSC 2910 모델을 사용하였다. DSC의 시료용기는 내산, 내알카리용알루미늄 재질(Co-Al, 내압 2~3기압)"의 Hermetic Pan을 밀봉하여 사용하였다.
- BPO는 수분(氏。)이 5% 함유된 95% 제품을 사용하였다. 또한, MEK-P 。와 BP。의 혼합위험성평가에는 시약급의 염산(Merck, 32%), 황산(Merck, 95 - 98%), 수산화나트륨(YAKUR1, 96%)을 사용하였다.
성능/효과
- 2) MEK-PO의 발열개시온도(Ta)에 대한 단열효과(Ta, DSC-Ta, arc)는 46.8°c, 반응열 (Q)에 대한 단열효과(Qdsc-Qarc)는 724.1cal/g으로 나타나고 있다.
- 3) 단열조건에서는 최대압력(Max. pressure.), 반응열(Qadia)은 혼합물질(H2SO4, HC 1, NaOH)의 농도에 비례해서 증가하고, 최대반응속도에 도달하기까지 소요된 시간(tmr)은 단축되고 있다.
- 4) H2SO4, 1N 이하의 HC幻 NaOH용액은 BPO의 열안정성에 영향을 주지 않으나, 1N 이상의 HC2, NaOH용액은 Ta에 영향을 주어 2개의 발열피크(Tg, Te)를나타내고 있다. Tai 은 농도가 증가함에 따라 저온으로 이동하나 Ta, 2는 변하지고, 발열량(Q1, 。2)은 농도가 증가하면 증가한다.
- MEK-PO(55%)와 0.01, 0.1, 1, 3, 6N-H2SO4 혼합용액(w/w=l/l)의 DSC 분석 결과를 보면, MEK-POC55%)는 98.5℃에서 분해가 시작되나 0.01, 0.1, 1, 3, 6N-H2SO4용액이혼합되면 H2SO4 농도가 증가할수록 분해개시온도(Ta)가 -36.9, -47.3, -50.3, -56.9, -58.9℃ 저온으로 이동하여 Tapsc는 61.6, 51.2, 48.1, 41.6, 39.6'C를 나타내고 있다. 이때 MEK-PO와 3, 6N-H2SO4과 혼합 시에는 열이 발생되었으며, 혼합되는 H2SO4의 농도가 증가할수록 Ta.
- Qdsc도 혼합비가 증가하면 증가하지만 혼합비의 영향은 농도변화 영향보다 작게 나타나고 있다. 이 결과는 MEK-PO의 분해 시 촉매량의 염산이 존재하여도 농도가 증가할수록 분해가 낮은 온도에서도 쉽게 일어나고, 이때의 분해, 폭발의 위력도 증가함을 알 수 있다.
- 제조하는 화학물질의 분해 . 폭발 등의 이상반응에 의하여 야기되고 있는 추세로서 최근 3년간 사회적 물의를 빚은 중대산업사고를 분석한 결과 총 12건 중 4건이 반응기 폭발사고로 18명 사망, 84명 부상 및 약 129억원의 재산피해가 발생하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.