二,物料配比和投料速率控制
　　
　　1.物料配比控制
　　
　　普通化學(xué)反應(yīng),控制物料配比以保證反應(yīng)進(jìn)程和產(chǎn)品質(zhì)量.例如,松香鈣皂的生產(chǎn),是把松香投入反應(yīng)釜內(nèi),加熱至240℃,緩慢加入氫氧化鈣,生成目的產(chǎn)物和水.反應(yīng)生成水在高溫下變成蒸氣.投入的氫氧化鈣如果過量,水的生成量也相應(yīng)增加,生成的水蒸氣量過多而容易造成跑鍋.
　　
　　對于能形成爆炸性混合物的生產(chǎn),物料配比應(yīng)嚴(yán)格控制在爆炸極限以外.如果工藝條件允許,可以添加水蒸氣,氮氣等惰性氣體稀釋.
　　
　　催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響很大,如果催化劑過量,就有可能發(fā)生危險.可燃或易燃物料與氧化劑的反應(yīng),要嚴(yán)格控制氧化劑的投料速率和投料量.
　　
　　2.投料速率控制
　　
　　對于放熱反應(yīng),投料速率不能超過設(shè)備的傳熱能力,否則,物料溫度將會急劇升高,引起物料的分解,突沸,造成事故.加料時如果溫度過低,往往造成物料的積累,過量,溫度一旦適宜反應(yīng)加劇,加之熱量不能及時導(dǎo)出,溫度和壓力都會超過正常指標(biāo),導(dǎo)致事故.如某農(nóng)藥廠"保棉豐''反應(yīng)釜,按工藝要求,在不低于75℃的溫度下,4h內(nèi)加完100kg雙氧水.但由于投料溫度為70℃,開始反應(yīng)速率慢加之投入冷的雙氧水使溫度降至52℃,因此將投料速度加快,在1h20min投入雙氧水80kg,造成雙氧水與原油劇烈反應(yīng),反應(yīng)熱來不及導(dǎo)出而溫度驟升,僅在6s內(nèi)溫度就升至200℃以上,使釜內(nèi)物料氣化引起爆炸.　
　　
　　投料速度太快,除影響反應(yīng)速度外,還可能造成尾氣吸收不完全,引起毒性或可燃性氣體外逸.如某農(nóng)藥廠樂果生產(chǎn)硫化崗位,由于投料速度太快.硫化氫尾氣來不及吸收而外逸,引起中毒事故.當(dāng)反應(yīng)溫度不正常時,首先要判明原因,不能隨意采用補(bǔ)加反應(yīng)物的辦法提高反應(yīng)溫度,更不能采用先增加投料量而后補(bǔ)熱的辦法.
　　
　　在投料過程中,注意投料順序的問題.例如,氯化氫合成應(yīng)先加氫后加氯;三氯化磷合成應(yīng)先投磷后加氯;磷酸酯與甲胺反應(yīng)時,應(yīng)先投磷酸酯,再滴加甲胺等.反之就有可能發(fā)生爆炸.
　　
　　投料過少也可能引起事故.加料過少,使溫度計接觸不到料面,溫度計顯示出的不是物料的真實溫度,導(dǎo)致判斷錯誤,引起事故.
　　
　　三,物料成分和過反應(yīng)的控制
　　
　　反應(yīng)物料中危險雜質(zhì)的增加可能會導(dǎo)致副反應(yīng)或過反應(yīng),引發(fā)燃燒或爆炸事故.對于化工原料和產(chǎn)品,純度和成分是質(zhì)量要求的重要指標(biāo),對生產(chǎn)和管理安全也有著重要影響.比如,乙炔和氯化氫合成氯乙烯,氯化氫中游離氯不允許超過0.005%,因為過量的游離氯與乙炔反應(yīng)生成四氯乙烷會立即起火爆炸.又如在乙炔生產(chǎn)中,電石中含磷量不得超過0.08%.因為磷在電石中主要是以磷化鈣的形式存在,磷化鈣遇水生成磷化氫,遇空氣燃燒,導(dǎo)致乙炔和空氣混合物的爆炸.
　　
　　反應(yīng)原料氣中,如果其中含有的有害氣體不清除干凈,在物料循環(huán)過程中會不斷積累,最終會導(dǎo)致燃燒或爆炸等事故的發(fā)生.清除有害氣體,可以采用吸收的方法,也可以在工藝上采取措施,使之無法積累.例如高壓法合成甲醇,在甲醇分離器之后的氣體管道上設(shè)置放空管,通過控制放空量以保證系統(tǒng)中有用氣體的比例.有時有害雜質(zhì)來自未清除干凈的設(shè)備.例如在六六六生產(chǎn)中,合成塔可能留有少量的水,通氯后水與氯反應(yīng)生成次氯酸,次氯酸受光照射產(chǎn)生氧氣,與苯混合發(fā)生爆炸.所以這類設(shè)備一定要清理干凈,符合要求后才能投料.
　　
　　有時在物料的貯存和處理中加入一定量的穩(wěn)定劑,以防止某些雜質(zhì)引起事故.如氰化氫在常溫下呈液態(tài),貯存時水分含量必須低于1%,置于低溫密閉容器中.如果有水存在,可生成氨,作為催化劑引起聚合反應(yīng),聚合熱使蒸氣壓力上升,導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生.為了提高氰化氫的穩(wěn)定性,常加入濃度為0.001%~0.5%的硫酸,磷酸或甲酸等酸性物質(zhì)作為穩(wěn)定劑或吸附在活性炭上加以保存.
　　
　　許多過反應(yīng)的生成物是不穩(wěn)定的,容易造成事故.所以在反應(yīng)過程中要防止過反應(yīng)的發(fā)生.如三氯化磷合成是把氯氣通入黃磷中,產(chǎn)物三氯化磷沸點為75℃,很容易從反應(yīng)釜中移出.但如果反應(yīng)過頭,則生成固體五氯化磷,100℃時才升華.五氯化磷比三氯化磷的反應(yīng)活性高得多,由于黃磷的過氧化而發(fā)生爆炸的事故時有發(fā)生.對于這一類反應(yīng),往往保留一部分未反應(yīng)物,使過反應(yīng)不至于發(fā)生.
　　
　　在某些化工過程中,要防止物料與空氣中的氧反應(yīng)生成不穩(wěn)定的過氧化物.有些物料,如乙醚,異丙醚,四氫呋喃等,如果在蒸餾時有過氧化物存在,極易發(fā)生爆炸.
　　
　　四,自動控制系統(tǒng)和安全保險裝置
　　
　　1.自動控制系統(tǒng)
　　
　　自動控制系統(tǒng)按其功能分為以下四類:
　　
　　自動檢測系統(tǒng):對機(jī)械,設(shè)備或過程進(jìn)行連續(xù)檢測,把檢測對象的參數(shù)如溫度,壓力,流量,液位,物料成分等訊號,由自動裝置轉(zhuǎn)換為數(shù)字,并顯示或記錄出來的系統(tǒng).
　　
　　自動調(diào)節(jié)系統(tǒng):通過自動裝置的作用,使工藝參數(shù)保持在設(shè)定值的系統(tǒng).
　　
　　自動操縱系統(tǒng):對機(jī)械,設(shè)備或過程的啟動,停止及交換,接通等,由自動裝置進(jìn)行操縱的系統(tǒng).
　　
　　自動訊號,聯(lián)鎖和保護(hù)系統(tǒng):機(jī)械,設(shè)備或過程出現(xiàn)不正常情況時,會發(fā)出警報并自動采取措施,以防事故的安全系統(tǒng).
　　
　　2.信號報警,保險裝置和安全聯(lián)鎖
　　
　　在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中,可配置信號報警裝置,情況失常時發(fā)出警告,以便及時采取措施消除隱患.報警裝置與測量儀表連接,用聲,光或顏色示警.例如在硝化反應(yīng)中,硝化器的冷卻水為負(fù)壓,為了防止器壁泄漏造成事故,在冷卻水排出口裝有帶鈴的導(dǎo)電性測量儀,若冷卻水中混有酸,導(dǎo)電率提高.則會響鈴示警.隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,警報信號系統(tǒng)的自動化程度不斷提高.例如反應(yīng)塔溫度上升的自動報警系統(tǒng)可分為兩級,急劇升溫檢測系統(tǒng),以及與進(jìn)出口流量相對應(yīng)的溫差檢測系統(tǒng).警報的傳送方式按故障的輕重設(shè)置倍號.
　　
　　保險裝置是在危險狀態(tài)下自動消除危險狀態(tài).例如氨的氧化反應(yīng)是在氨和空氣混合物爆作極限邊緣進(jìn)行的,在氣體輸送管路上應(yīng)該安裝保險裝置,以便在緊急狀態(tài)下切斷氣體的輸入.在反應(yīng)過程中,空氣的壓力過低或氨的溫度過低,都有可能使混合氣體中氨的濃度提高,達(dá)到爆作下限.在這種情況下,保險裝置就會切斷氨的輸送,只允許空氣流過,因而可以防止爆炸事故的發(fā)生.
　　
　　安全聯(lián)鎖就是利用機(jī)械或電氣控制依次接通各個儀器和設(shè)備,使之彼此發(fā)生聯(lián)系,達(dá)到安全運行的目的.例如硫酸與水的混合操作,必須先把水加入設(shè)備,再注入硫酸,否則將會發(fā)生噴濺和灼傷事故.把注水閥門和注酸閥門依次聯(lián)鎖起來,就可以達(dá)到此目的.某些需要經(jīng)常打開孔蓋的帶壓反應(yīng)容器,在開蓋之前必須卸壓.頻繁的操作容易疏忽出現(xiàn)差錯,如果把卸掉罐內(nèi)壓力和打開孔蓋聯(lián)鎖起來,就可以安全無誤.