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化工工藝和操作過程的火災爆炸危險性控制

  
評論: 更新日期:2010年12月05日

一、典型化學反應過程的危險性控制

  1.氧化

  氧化反應需要加熱,但反應過程又是放熱反應。有的氧化反應,其物料配比接近于爆炸下限,倘若配比失調,溫度控制不當。極易導致爆炸起火。氧化劑本身、氧化反應的中間產物和最終產物有些也具有火災危險性,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,反應物料的配比(可燃氣體和空氣的混合比例)應嚴格控制在爆炸范圍之外??諝膺M入反應器之前,應經過氣體凈化裝置,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,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,應控制適宜的溫度、流量,防止超溫、超壓和混合氣體處于爆炸范圍之內。

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

  (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。固體氧化劑應粉碎后使用,最好呈溶液狀態(tài)使用,反應中要不間斷攪拌,嚴格控制反應溫度,絕不許超過被氧化物質的自燃點。

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

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

  (7)在設備系統中宜設置氮氣、水蒸氣滅火裝置,以便能及時撲滅火災。

  2.還原

  還原是化工過程常見的反應,反應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。車間內的電氣設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安裝。廠房通風要好,應采用輕質屋頂、設置天窗或風帽,以使氫氣及時逸出。反應中產生的氫氣可用排氣管導出車間屋頂,并高于屋脊2m以上,經過阻火器向外排放。加壓反應的設備應配備安全閥,反應中產生壓力的設備要裝設爆破片,安裝氫氣檢測和報警裝置。

  (2)還原反應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時,必須先用氮氣置換反應器內的全部空氣,并經測定證實含氧量降到標準后,才可通人氫氣。反應結束后應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器內的氫氣相遇。雷氏鎳應當儲存于酒精中。鈀碳回收時應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,當使用硼氫化鈉(鉀)作還原劑時,在工藝過程中調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,產生大量熱量。具有著火爆炸的危險,故不得與氧化劑混存。

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

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