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過氧化物的危險特性與安全措施

  
評論: 更新日期:2013年12月04日

  某此化學過程,尤其是用氧液相氧化有機產品的過程,都需要經過過氧化物階段,形成的過氧化物可能成為引起事故的原因。如乙醛氧化生產醋酸的反應,中間產物有過醋酸生成,過醋酸是一極不穩(wěn)定的有爆炸性的化合物。氧化反應器的上部氣相空間因無催化劑存在,容易造成過氧化物的積累,結果發(fā)生突然分解而導致爆炸。
  4.防火防爆安全措施
  4.1 鈍化處理
  為了降低爆炸危險性,過氧化物應該進行鈍化處理,固體過氧化物可采用磨碎,并與白堊、固體有機酸、氧化鋁、硫酸鈣等混合的方法進行鈍化。在許多情況中,固體過氧化物微??砂惨粚右后w石蠟沉積薄層,以降低其對機械作用的敏感程度。用作過氧化物鈍化劑的還有硅酮液體、磷酸三甲苯酚酯、苯、甲苯及其他單體。
  4.2添加填充物或稀釋劑
  干過氧化物很敏感,不穩(wěn)定,在其中添加不燃或燃燒性不如過氧化物的溶劑或填充物,是減少爆炸危險最常用的方法。對震動和摩擦很敏感的過氧化物衍生物的宜制成溶液狀或糊狀。鄰苯二甲酸二烷酯作為最不穩(wěn)定的過氧化物的稀釋劑,對過氧化物衍生物的分解過程能起有效的抑制作用。二氧化硅、凡士林油和礦物油、烴類、聚乙烯、苯二甲酸二甲酯都可用作惰性填充物或稀釋劑。
  4.3生產的安全措施
  過氧化物的生產廠房應符合防爆安全設計,最危險的過氧化物反應釜應單獨設置,其周圍做成鋼筋混凝土掩體,以利于防爆,反應釜上部設鋼盤混凝土蓋,頂部部分敞開,以利于泄壓。
  進行過氧化物新品種生產時,安全性評價應以實驗室試驗為依據,并與工業(yè)上采用的最強過氧化物的生產試驗數據比較。進行操作條件試驗時,采用與工業(yè)裝置相似的設備,加熱速度應比生產裝置采用的最高速度快,以取得最苛刻參數下的危險狀態(tài)。在確定工藝流程時,應盡量消除形成干過氧化物的可能性。設備結構應盡量促使過氧化物與其他物質必要的接觸時間為最短,并縮小反應體積,盡量減少中間產物量。
  應嚴格遵守工藝規(guī)程,控制物料濃度,防止超溫運行,盡量避免工藝過程中停車和長期貯存化學穩(wěn)定性差的中間產物,由于設備故障或違反工藝條件,過程被迫停車時,必須將有關設備中的物料完全排入專用的備用容器,或者使反應設備中的溫度下降到指定溫度,以防過氧化物自發(fā)分解。濃過氧化物的工藝過程應該最大限度地實現自動化,并裝備在緊急情況下或違反正常工藝規(guī)程時能確保生產安全停車的可靠的聯鎖裝置。
  為防止氧化反應器發(fā)生爆炸,應設置氣相混合物的氣體分析儀,當富氧空氣中氧濃度增加到超過控制標準時,通往混合供氧管線上的截流閥立即關閉。當采用富氧空氣氧化時,氧化器排出的氣體中氧的允許濃度(體積百分數)為9%~10%,在氧化器上部要用氮氣稀釋,采用2套氮氣源,以確保不超過氧的安全濃度。
  過氧化物作為中間產物的生產過程,應使過氧化物尚未大量積累就發(fā)生分解,連續(xù)加入催化劑,并通入氮氣保護。
  處理過氧化物時,必須佩戴安全手套及護目鏡。因為即使是稀釋后的過氧化物也會引起皮膚或眼睛腐蝕。
  4.4儲存的安全措施
  過氧化物的儲存位置,儲存量、離車間、道路和其他設施的距離根據具體產品的性質確定,均應符合《建筑設計防火規(guī)范》的要求。采用單獨的倉庫,避免混入重金屬化合物、酸、堿、胺類雜物。
  儲存過氧化物倉庫中的溫度應比其自加速分解溫度低得多,制冷系統(tǒng)應自備發(fā)電供電系統(tǒng)和備用制冷壓縮機組,確保倉庫溫控安全可靠,庫內溫度報警系統(tǒng)要可靠,應具備不少于兩級報警。
  過氧化物最好保存在玻璃、陶瓷、石英、聚乙烯等非金屬材料包裝窗口中。設備和窗口應當非常清潔。各組容器隔離、限量存放,以降低危險性。
  為了防止局部過熱,在裝有過氧化物的儲槽中應適當配置低速旋轉的攪拌器。應該至少有2個溫度測量儀,如果第一個熱電偶發(fā)生故障,溫度更高時,來自第二個熱電偶的信號應該使輔助系統(tǒng)啟動。所有儲槽系統(tǒng)必須用惰性氣體保護,并裝有防爆片。設置儲槽因自行過熱時能迅速往備用容器或燃燒器排出產品的管道等,裝備溫度自動控制裝置及液面高度超過規(guī)定和其他工藝參數達到限制值則自動排出物料的信號裝置。
  4.5輸送的安全措施
  運輸過氧化物時應該采取特殊的安全措施。在多數情況下,過氧化物要用專門的自動致冷車運輸,汽車應裝備溫度記錄儀。汽車運輸過程中和到達企業(yè)界區(qū)后,均需檢查溫度計讀數,以證實汽車從供料單位裝料時起,過氧化物均未受高溫作用。大量的過氧化物應當用內表面拋光或鈍化的槽車運送。
  輸送過氧化物溶液應盡量采用直徑小的管道,因為熱量通過管壁散熱快,從而減少或防止爆炸。必須采用直徑大的管道時,該管道應有冷卻措施,可以用水冷卻工藝管線、泵和壓縮機。
  4.6清除和銷毀的安全措施
  必須經常吹凈和清洗設備,防止過氧化物和其他不穩(wěn)定沉淀物的積聚。
  根據過氧化物的物化性質選擇清除和銷毀的方法。易溶于水的過氧化物可用大量流動水除去,如叔丁基過氧化物可用不少于10倍的過量水處理。也可采用過量的堿溶液分解,隨后溶液排出,如丁酮過氧化物衍生物采用過量的20%苛性鈉溶液分解。從有機溶劑中除去過氧化物可將這些溶液通過裝有氧化鋁的塔。從甲基硝化纖維素中除去過氧化物可將其通過加有陽離子交換樹脂的設備,隨后進行樹脂中和處理。少量過氧化物廢液可用硅藻土或砂吸收。大量的固體和漿狀過氧化物可在安全地點用導火線點燃燒盡。對于極易燃的過氧化物,如苯酰基過氧化物,只能在量很少的情況下進行燃燒處理。
  4.7引火源的控制措施
  在過氧化物區(qū)域應嚴格控制和消除引火源,維修操作需事先經過安全評估,通過審批手續(xù),并有監(jiān)護人員,將過氧化物搬離,否則不可動火作業(yè)。
  過氧化物區(qū)域為爆炸危險場所,電氣設備均應達到整體防爆;應采用防雷和防靜電接地等安全措施。
  4.8火災撲救措施
  設置適當的滅火設備,如干式噴水滅火系統(tǒng),干粉滅火器或二氧化碳滅火器。提供緊急眼睛沖洗設備。
  過氧化物著火或被卷入火中時,有導致爆炸的可能,人員應盡可能遠離火場,并在有防護的位置用滅火劑或大量水滅火。任何曾經卷入火中或暴露于高溫下的過氧化物包件,還會隨時發(fā)生劇烈分解,即使火已經撲滅,在包件未完全冷卻之前,也不應接近這些包件,應用大量水冷卻,以防止爆炸事故的發(fā)生。
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