化工工藝和操作過程的火災(zāi)爆炸危險性控制

一、典型化學(xué)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(dāng)。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?xì)怏w和空氣的混合比例)應(yīng)嚴(yán)格控制在爆炸范圍之外?？諝膺M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(yán)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(yán)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?fàn)钗?，?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(yuǎn)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(yán)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(fēng)要好，應(yīng)采用輕質(zhì)屋頂、設(shè)置天窗或風(fēng)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(yán)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(dāng)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(dāng)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(yán)格控制各種反應(yīng)參數(shù)和反應(yīng)條件。