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安全生產(chǎn)技術(shù)考前輔導(dǎo):氧化還原反應(yīng)過程的安全技術(shù)
典型反應(yīng)過程的安全技術(shù)
(一)氧化反應(yīng)
1.氧化反應(yīng)的主要危險性
(1)氧化反應(yīng)需要加熱,同時絕大多數(shù)反應(yīng)又是放熱反應(yīng),因此,反應(yīng)熱如不及時移去,將會造成反應(yīng)失控,甚至發(fā)生爆炸。
?。?)氧化反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)大部分是易燃、易爆物質(zhì),如乙烯氧化制取環(huán)氧乙烷、甲醇氧化制取甲醛、甲苯氧化制取苯甲酸中,乙烯是可燃?xì)怏w,甲苯和甲醇是易燃液體。
?。?)氧化反應(yīng)中的有些氧化劑本身是強氧化劑,如高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫、過氧化苯甲酰等,具有很大的危險性,如受高溫、撞擊、摩擦或與有機物、酸類接觸,易引起燃燒或爆炸。
?。?)許多氧化反應(yīng)是易燃、易爆物質(zhì)與空氣或氧氣反應(yīng),反應(yīng)投料比接近爆炸極限,如果物料配比或反應(yīng)溫度控制不當(dāng),極易發(fā)生燃燒爆炸。
?。?)氧化反應(yīng)的產(chǎn)品也具有火災(zāi)、爆炸危險性。如環(huán)氧乙烷、36.7%的甲醛水溶液等。
?。?)某些氧化反應(yīng)能生成過氧化物副產(chǎn)物,它們的穩(wěn)定性差,遇高溫或受撞擊、摩擦易分解,造成燃燒或爆炸。如乙醛氧化制取醋酸過程中生成過醋酸。
2.氧化過程的安全措施
?。?)在氧化反應(yīng)中,一定要嚴(yán)格控制氧化劑的投料比,當(dāng)以空氣或氧氣為氧化劑時,反應(yīng)投料比應(yīng)嚴(yán)格控制在爆炸范圍以外。
(2)氧化劑的加料速度不宜過快,防止多加、錯加。反應(yīng)過程應(yīng)有良好的攪拌和冷卻裝置,嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度、流量,防止超溫、超壓。
?。?)防止因設(shè)備、物料含有雜質(zhì)為氧化劑提供催化劑,例如有些氧化劑遇金屬雜質(zhì)會引起分解??諝膺M(jìn)入反應(yīng)器前一定要凈化,除掉灰塵、水分、油污以及可使催化劑活性降低或中毒的雜質(zhì),減少著火和爆炸的危險。
(4)反應(yīng)器和管道上應(yīng)安裝阻火器,以阻止火焰蔓延,防止回火。接觸器應(yīng)有泄壓裝置,并盡可能采用自動控制、報警聯(lián)鎖裝置。
(二)還原反應(yīng)
1.還原反應(yīng)的主要危險性
?。?)許多還原反應(yīng)都是在氫氣存在條件下,并在高溫、高壓下進(jìn)行,如果因操作失誤或設(shè)備缺陷發(fā)生氫氣泄漏,極易發(fā)生爆炸。
?。?)還原反應(yīng)中使用的催化劑,如雷內(nèi)鎳、鈀碳等,在空氣中吸濕后有自燃危險,在沒有點火源存在的條件下,也能使氫氣和空氣的混合物引燃。
?。?)還原反應(yīng)中使用的固體還原劑,如保險粉,氫化鋁鋰、硼氫化鉀等,都是遇濕易燃危險品。
?。?)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,例如,鄰硝基苯甲醚還原為鄰氨基苯甲醚過程中,產(chǎn)生150℃下可自燃的氧化偶氮苯甲醚。苯胺在生產(chǎn)過程中如果反應(yīng)條件控制不好,可生成爆炸危險性很大的環(huán)已胺。
(5)高溫、高壓下的氫對金屬有滲碳作用,易造成氫腐蝕。
2.還原反應(yīng)過程的安全措施
?。?)操作過程中一定要嚴(yán)格控制溫度、壓力、流量等各種反應(yīng)參數(shù)和反應(yīng)條件。
?。?)注意催化劑的正確使用和處置。雷內(nèi)鎳、鈀碳等催化劑平時不能暴露在空氣中,要浸在酒精中。反應(yīng)前必須用氮氣置換反應(yīng)器內(nèi)的全部空氣,經(jīng)測定確認(rèn)氧含量符合要求后,方可通入氫氣。反應(yīng)結(jié)束后,應(yīng)先用氮氣把氫氣置換掉,才可出料,以免空氣與反應(yīng)器內(nèi)的氫氣混合,在催化劑自燃的情況下發(fā)生爆炸。
?。?)注意還原劑的正確使用和處置。例如,氫化鋁鋰應(yīng)浸沒在煤油中儲存。使用時應(yīng)先用氮氣置換干凈,在氮氣保護(hù)下投料和反應(yīng)。
?。?)對設(shè)備和管道的選材要符合要求,并定期檢測,以防止因氫腐蝕造成事故。
?。?)車間內(nèi)的電氣設(shè)備必須符合防爆要求,廠房通風(fēng)要好,且應(yīng)采用輕質(zhì)屋頂,設(shè)置天窗或風(fēng)帽,使氫氣易于逸出,尾氣排放管要高出屋脊2 m以上并設(shè)阻火器。
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