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化學(xué)工業(yè)中最嚴(yán)重的危險(xiǎn)之一源于失控反應(yīng)。通常，涉及熱失控的化學(xué)反應(yīng)事故是由于事先與反應(yīng)化學(xué)/熱化學(xué)相關(guān)的研究很少或沒有研究而引起的。為了評估反應(yīng)的熱危害，需要知道產(chǎn)生的熱量的速率和數(shù)量的信息。

在間歇和半間歇過程中的放熱化學(xué)反應(yīng)失控可能會停止生產(chǎn)，并導(dǎo)致操作工人受到嚴(yán)重傷害甚至死亡。當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量超過冷卻系統(tǒng)移除的熱量時(shí)，就會開始熱失控。反應(yīng)產(chǎn)生的熱功率（dq/dt）是反應(yīng)速率的函數(shù)：

dq/dt=(?ΔH_r)?r?V

其中 ΔH_r、r 和 V 分別是反應(yīng)熱、反應(yīng)速率和反應(yīng)混合物的體積。在絕熱操作中，這在工業(yè)反應(yīng)釜發(fā)生失控時(shí)實(shí)際上是這種情況，產(chǎn)熱速率會呈指數(shù)增長，直到反應(yīng)完成。在失控條件下，反應(yīng)器溫度可能會非常迅速地升高，可能引發(fā)熱自催化分解反應(yīng)。反應(yīng)容器可能因劇烈反應(yīng)物沸騰或快速氣體產(chǎn)生而面臨超壓的風(fēng)險(xiǎn)。

案列：整體動(dòng)力學(xué)模型：以烷基吡啶N-氧化為例

Global kinetic model: A case study on the N-oxidation of alkylpyridines. Gao J, Papadaki M. Journal of Hazardous Materials. 2006;130:141-147. doi:10.1016/j.jhazmat.2005.07.065.