化工常見化學(xué)反應(yīng)及其安全技術(shù)
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摘要】 化工生產(chǎn)是以化學(xué)反應(yīng)為主要特征的生產(chǎn)過程,。不同類型的化學(xué)反應(yīng)有其不同的特點(diǎn),,安全操作的技術(shù)要求亦不同。該文對化工中常見的7類化學(xué)反應(yīng)的危險(xiǎn)性及其安全問題進(jìn)行了分析探討,提出了相應(yīng)的安全操作要求和技術(shù)措施,旨在對實(shí)際生產(chǎn)安全有所幫助。
1 引言
化工生產(chǎn)是以化學(xué)反應(yīng)為主要特征的生產(chǎn)過程,,具有易燃、易爆,、有毒,、有害、有腐蝕等特點(diǎn),,因此安全生產(chǎn)在化工中尤為重要,。不同類型的化學(xué)反應(yīng),因其反應(yīng)特點(diǎn)不同,,潛在的危險(xiǎn)性亦不同,,生產(chǎn)中規(guī)定有相應(yīng)的安全操作要求。一般情況下,,中和反應(yīng),、復(fù)分解反應(yīng)、脂化反應(yīng)較少危險(xiǎn)性,,操作較易控制,;但不少化學(xué)反應(yīng)如氧化、硝化反應(yīng)等就存在火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn),,操作較難控制,,必須特別注意安全。
2 不同類型的化學(xué)反應(yīng)及其安全技術(shù)
2.1氧化反應(yīng)
絕大多數(shù)氧化反應(yīng)都是強(qiáng)放熱反應(yīng),作為氧源的氧化劑具有助燃作用,,若反應(yīng)物與空氣或氧配比不當(dāng),,反應(yīng)溫度或壓力控制失調(diào),就易發(fā)生燃燒爆炸,。因此,對氧化反應(yīng)一定要嚴(yán)格控制氧化劑的配料比,,投料速度也不宜過快,,并要有良好的攪拌和冷卻裝置,以防溫升過快,、過高,。尤其是沸點(diǎn)較低(揮發(fā)度則較大)的有機(jī)物,存在高火險(xiǎn),,如乙醛,、乙酸甲脂等具有極度易燃性,其閃點(diǎn)<0℃,;乙醇,、乙苯、乙酸丙脂等具有高度易燃性,,其閃點(diǎn)<21℃,。大多數(shù)化學(xué)溶劑屬于易燃性物質(zhì),閃點(diǎn)在21-55℃,。閃點(diǎn)和爆炸極限是液體火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性的主要標(biāo)志,,即閃點(diǎn)越低,越易起火燃燒,,燃燒爆炸的危險(xiǎn)性越大,。所以,對氧化劑和反應(yīng)物料配比應(yīng)嚴(yán)格控制在爆炸范圍以外,,如:乙烯氧化制環(huán)氧乙烷,,必須控制氧含量<9%,其產(chǎn)物環(huán)氧乙烷在空氣中的爆炸極限范圍很寬,,為3%-100%,,工業(yè)上采用加入惰性氣體(N2或CO2)的方法來縮小反應(yīng)系統(tǒng)的爆炸極限,增加其安全性,。
在使用高錳酸鹽,、亞氯酸鈉、過氧化物,、等強(qiáng)氧化劑時(shí),,為安全起見,應(yīng)采用低濃度或低溫操作,以免發(fā)生燃燒和爆炸,。對具有高火險(xiǎn)的粉狀金屬(鈣,、鈦)、氫化鉀,、硼化氫,、磷化氫等自燃性物質(zhì),為避免可能發(fā)生的火災(zāi)或爆炸,,同樣在加工時(shí)必須與空氣隔絕,,或在較低的溫度條件下操作。絕大多數(shù)氧化劑都是高毒性化合物,,會(huì)造成氧化性危險(xiǎn),,有些是刺激性氣體,如硫酸,、氯酸煙霧,;有些是窒息性氣體,如煙霧,、氯氣,,所以在防火防爆的同時(shí)還要注意防毒。
2.2還原反應(yīng)
多數(shù)還原反應(yīng)的反應(yīng)過程比較緩和,,但不少還原反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生或使用氫,,增加了發(fā)生火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)性。如:鈉,、鉀,、鈣及氫化物,與水或水蒸氣會(huì)發(fā)生程度不同的水敏性放熱反應(yīng),,釋放出氫,;氮、硫,、碳,、硼、硅,、砷,、磷類化合物與水或水蒸氣反應(yīng),會(huì)生成揮發(fā)性氫化物,;苯加氫生成環(huán)己烷,,還原劑本身就具有燃燒爆炸的危險(xiǎn)性。氫氣的爆炸極限為4%-75.6%,,當(dāng)反應(yīng)不僅有氫氣存在,,而且又在加溫加壓條件下進(jìn)行時(shí),若操作不當(dāng)或設(shè)備泄漏,就極易引發(fā)爆炸,,所以操作中要嚴(yán)格控制溫度,、壓力和流量。
常用還原劑中火險(xiǎn)大的物質(zhì)有硼氫類,、氫化鈉,、異丙醇鋁等。硼氫類還原劑常用鉀硼氫和鈉硼氫,,它們都遇水燃燒,,在潮濕的空氣中能自燃,所以應(yīng)儲(chǔ)存于干燥的密閉容器內(nèi),。采用還原性強(qiáng)而危險(xiǎn)性又小的新型還原劑如硫化鈉對安全生產(chǎn)具有重要意義,近年來已在推廣使用,。
2.3硝化反應(yīng)
硝化反應(yīng)中常用的硝化劑是濃或混酸(濃硫酸的混合物),,也有用氧化氮?dú)怏w作硝化劑的。制備混酸時(shí),,應(yīng)先用水將濃硫酸稀釋,,在不斷攪拌和冷卻條件下加濃并且嚴(yán)格控制溫度和酸的配比,嚴(yán)防沖料或爆炸,。配制成的混酸具有強(qiáng)烈的氧化性和腐蝕性,,必須防止觸及人體和衣物。
硝化劑是強(qiáng)氧化劑,,硝化反應(yīng)是放熱反應(yīng),,硝化產(chǎn)物具有爆炸性,所以硝化反應(yīng)潛在的危險(xiǎn)性較大,。為避免反應(yīng)失?;虍a(chǎn)生爆炸,操作中必須精心控制反應(yīng)溫度和濃度,,避免一切摩擦,、撞擊、高溫因素,,不得接觸明火和酸,、堿物質(zhì)等。硝化反應(yīng)器要有良好的冷卻和攪拌裝置,,要有靈敏的溫度控制和報(bào)警系統(tǒng),。同時(shí),硝化反應(yīng)的腐蝕性很強(qiáng),,要注意設(shè)備,、管道的防腐蝕性能,以防滲漏釀成事故。
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