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化工工藝和操作過程的火災(zāi)爆炸危險性控制

  
評論: 更新日期:2010年12月05日

一、典型化學反應(yīng)過程的危險性控制

  1.氧化

  氧化反應(yīng)需要加熱,但反應(yīng)過程又是放熱反應(yīng)。有的氧化反應(yīng),其物料配比接近于爆炸下限,倘若配比失調(diào),溫度控制不當。極易導(dǎo)致爆炸起火。氧化劑本身、氧化反應(yīng)的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物有些也具有火災(zāi)危險性,若遇高溫或受撞擊、摩擦以及與有機物、酸類接觸,皆能引起著火爆炸。因此,氧化反應(yīng)過程的控制對于防火防爆非常重要。

  氧化過程的防火措施:

  (1)氧化過程中如以空氣或氧氣作氧化劑時,反應(yīng)物料的配比(可燃氣體和空氣的混合比例)應(yīng)嚴格控制在爆炸范圍之外。空氣進入反應(yīng)器之前,應(yīng)經(jīng)過氣體凈化裝置,消除空氣中的灰塵、水汽、油污以及可使催化劑活性降低或中毒的雜質(zhì),以保持催化劑的活性,減少起火和爆炸的危險。

  (2)在催化氧化過程中,對于放熱反應(yīng),應(yīng)控制適宜的溫度、流量,防止超溫、超壓和混合氣體處于爆炸范圍之內(nèi)。

  (3)在反應(yīng)器前和管道上應(yīng)安裝阻火器.以阻止火焰蔓延,防止回火,使著火不致影響其他系統(tǒng)。為了防止接觸器發(fā)生爆炸。接觸器應(yīng)有泄壓裝置,并盡可能采用自動控制或調(diào)節(jié)以及報警聯(lián)鎖裝置。

  (4)使用硝酸、高錳酸鉀等氧化劑時,要嚴格控制加料速度,防止多加、錯加。固體氧化劑應(yīng)粉碎后使用,最好呈溶液狀態(tài)使用,反應(yīng)中要不間斷攪拌,嚴格控制反應(yīng)溫度,絕不許超過被氧化物質(zhì)的自燃點。

  (5)烘干產(chǎn)品時,應(yīng)控制其溫度不超過著火點,在烘干之前應(yīng)用清水洗滌產(chǎn)品,將氧化劑徹底除凈,以防止未完全反應(yīng)的物料起火。有些有機化合物的氧化,特別是在高溫下的氧化,在設(shè)備及管道內(nèi)可能產(chǎn)生焦狀物,應(yīng)及時清除,以防自燃。

  (6)氧化反應(yīng)使用的原料及產(chǎn)品,應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施,如隔離存放、遠離火源、避免高溫和日曬、防止摩擦和撞擊等。如果是電介質(zhì)的易燃液體或氣體,應(yīng)安裝導(dǎo)除靜電的接地裝置。

  (7)在設(shè)備系統(tǒng)中宜設(shè)置氮氣、水蒸氣滅火裝置,以便能及時撲滅火災(zāi)。

  2.還原

  還原是化工過程常見的反應(yīng),反應(yīng)過程的防火防爆措施有:

  (1)還原過程總是有氫氣存在(氫氣的爆炸極限為4%~75%),特別是催化加氫還原,大都在加熱、加壓條件下進行,如果操作失誤或因設(shè)備缺陷有氫氣泄漏,極易與空氣形成爆炸性混合物,如遇著火源即會爆炸。所以,應(yīng)該注意采取防火防爆措施。

  在操作過程中要嚴格控制溫度、壓力和流量。車間內(nèi)的電氣設(shè)備必須符合防爆要求,電線及電線接線盒不宜在車間頂部敷設(shè)安裝。廠房通風要好,應(yīng)采用輕質(zhì)屋頂、設(shè)置天窗或風帽,以使氫氣及時逸出。反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣可用排氣管導(dǎo)出車間屋頂,并高于屋脊2m以上,經(jīng)過阻火器向外排放。加壓反應(yīng)的設(shè)備應(yīng)配備安全閥,反應(yīng)中產(chǎn)生壓力的設(shè)備要裝設(shè)爆破片,安裝氫氣檢測和報警裝置。

  (2)還原反應(yīng)中所使用的催化劑雷氏鎳吸潮后在空氣中有自燃危險,即使沒有著火源存在,也能將氫氣和空氣的混合物引燃發(fā)生燃燒或爆炸。因此,當用它們來活化氫氣進行還原反應(yīng)時,必須先用氮氣置換反應(yīng)器內(nèi)的全部空氣,并經(jīng)測定證實含氧量降到標準后,才可通人氫氣。反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)先用氮氣將氫氣置換干凈。才可打開孔蓋出料,以免外界空氣與反應(yīng)器內(nèi)的氫氣相遇。雷氏鎳應(yīng)當儲存于酒精中。鈀碳回收時應(yīng)用酒精及清水充分洗滌,過濾抽真空時不得抽得太干,以免氧化著火。

  (3)固體還原劑保險粉、硼氫化鉀、氫化鋁鋰等都是遇濕易燃危險品,保存和使用時應(yīng)該妥善保管,防止受潮。保險粉用于溶解使用時,要嚴格控制溫度,可以在開動攪拌的情況下,將保險粉分批加入水中,待溶解后再與有機物接觸反應(yīng),當使用硼氫化鈉(鉀)作還原劑時,在工藝過程中調(diào)解酸堿度時要特別注意,防止加酸過快、過多。當使用氫化鋁鋰作還原劑時,要特別注意,必須在氮氣保護下使用,平時浸沒于煤油中儲存。以上還原劑,遇氧化劑會發(fā)生猛烈反應(yīng),產(chǎn)生大量熱量。具有著火爆炸的危險,故不得與氧化劑混存。

  (4)還原反應(yīng)的中間體,特別是硝基化合物還原反應(yīng)的中間體,也有一定的火災(zāi)危險性。例如,在鄰硝基苯甲醚還原為鄰氨基苯甲醚的過程中,產(chǎn)生氧化偶氮苯甲醚,該中間體受熱到150℃能自燃。苯胺在生產(chǎn)中如果反應(yīng)條件控制不好,可生成爆炸危險性很大的環(huán)己胺。所以在反應(yīng)操作中一定要嚴格控制各種反應(yīng)參數(shù)和反應(yīng)條件。

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