一、典型化學反應(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。極易導致爆炸起火。氧化劑本身、氧化反應(yīng)的中間產(chǎn)物和終極產(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(可燃氣體和空氣的混合比例)應(yīng)嚴格控制在爆炸范圍之外?？諝膺M進反應(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)中要不中斷攪拌，嚴格控制反應(yīng)溫度，盡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)用凈水洗滌產(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)生焦狀物，應(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、闊別火源、避免高溫順日曬、防止摩擦和撞擊等。假如是電介質(zhì)的易燃液體或氣體，應(yīng)安裝導除靜電的接地裝置。
(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，假如操縱失誤或因設(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)該留意采取防火防爆措施。
在操縱過程中要嚴格控制溫度、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。廠房透風要好，應(yīng)采用輕質(zhì)屋頂、設(shè)置天窗或風帽，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準后，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)當儲存于酒精中。鈀碳回收時應(yīng)用酒精及凈水充分洗滌，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，要嚴格控制溫度，可以在開動攪拌的情況下，將保險粉分批加進水中，待溶解后再與有機物接觸反應(yīng)，當使用硼氫化鈉(鉀)作還原劑時，在工藝過程中調(diào)解酸堿度時要特別留意，防止加酸過快、過多。當使用氫化鋁鋰作還原劑時，要特別留意，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)中假如反應(yīng)條件控制不好，可天生爆炸危險性很大的環(huán)己胺。所以在反應(yīng)操縱中一定要嚴格控制各種反應(yīng)參數(shù)和反應(yīng)條件。
3．硝化
硝化過程的火災(zāi)危險性較大．應(yīng)該留意以下事項：
(1)在硝化反應(yīng)中，中途不能停止攪拌和冷卻水供給，加料速度不能過快，否則會使溫度猛增，混酸氧化能力加強，并有多硝基物天生，輕易引起著火和爆炸事故。
(2)在制備硝化劑時，應(yīng)防止加進水。若溫度過高或落進少量水，會促使硝酸的大量分解和蒸發(fā)，不僅會導致設(shè)備的強烈腐蝕，還可造成爆炸事故。
(3)在操縱過程中，留意防止硝化產(chǎn)品受熱、摩擦、撞擊或接觸著火源。
4．電解
電解操縱過程的防護要點是：
(1)控制電解槽中電解液的高度，不能過高或過低，應(yīng)保持一定的安全高度。
(2)檢查電解槽的隔膜和陰陽級室的壓力，防止陰陽級氣體混合達到爆炸極限。
(3)廠房應(yīng)該有足夠的防爆泄壓面積。
(4)把握正確的應(yīng)急處理方法，在忽然停電或忽然停車時。熟悉高壓閥等開關(guān)的封閉順序，避免液體或氣體逸出。
5．聚合
聚合按照聚合方式可以分為本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合、乳液聚合和縮合聚合。
(1)本體聚合反應(yīng)往往由于聚合熱不輕易散出而導致危險。例如：聚乙烯生產(chǎn)中，假如反應(yīng)熱不能及時移往，就會使乙烯分解，強烈放熱，有發(fā)生暴聚的危險，一旦暴聚，則堵塞設(shè)備，壓力驟增，極易發(fā)生爆炸。
(2)溶液聚合反應(yīng)中，易燃溶劑輕易揮發(fā)和產(chǎn)生靜電火花。
(3)懸浮聚合反應(yīng)過程中應(yīng)該嚴格控制工藝條件，保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，防止溢料，否則溢出的未聚合單體和引發(fā)劑遇火源極易引發(fā)著火或爆炸。
(4)乳液聚合反應(yīng)過程中應(yīng)嚴格控制氧化物在介質(zhì)中的配比，防止溫度過高，反應(yīng)速度過快，發(fā)生沖料。
(5)縮合聚合反應(yīng)危險性較小，但是，也應(yīng)該留意防止壓力增高。
6．催化
催化反應(yīng)過程的操縱應(yīng)該留意以下題目：
(1)控制催化劑的加進量和溫度，防止局部反應(yīng)劇烈，散熱不良，發(fā)生燃燒或爆炸。
(2)控制反應(yīng)過程的壓力，防止反應(yīng)中問產(chǎn)物燃燒或者爆炸。
(3)減少原料氣中某種能與催化劑發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì)含量，可以降低爆炸危險。例如，在乙烯催化氧化合成乙醛的反應(yīng)中，由于催化劑中常含有大量的亞銅鹽，若原料氣中含乙炔過高，則乙炔就會與亞銅鹽反應(yīng)天生乙炔銅。乙炔銅是一種極敏感的爆炸物，干燥狀態(tài)下極易爆炸，在空氣作用下易氧化并且易起火。
7．裂化
熱裂化過程應(yīng)該防止油品和氣體漏出。由于熱裂化在高溫高壓下進行，溫度一般超過油品的自燃點，若漏出油品則會立即起火；反應(yīng)過程中的裂化氣若泄漏，會形成爆炸性氣體混合物，遇明火，有發(fā)生爆炸的危險。
催化裂化過程必須防止再生器內(nèi)的空氣和火焰進進反應(yīng)器中，引起惡性爆炸。
加氫裂化應(yīng)加強設(shè)備或管道檢查，適時更換．由于在高壓下鋼與氫氣接觸，鋼材內(nèi)的碳分子易被氫氣奪取，使碳鋼硬度增大而降低強度。發(fā)生氫脆現(xiàn)象。
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8．氯化
氯化過程的危險與防火要點：
應(yīng)嚴格控制各種著火源，電氣設(shè)備應(yīng)符合防火防爆要求。
氯化反應(yīng)中最常用的氯化劑是液態(tài)或氣態(tài)的氯。氯氣本身毒性較大，氧化性極強，儲存壓力較高，一旦泄漏是很危險的。所以貯罐中的液氯在進進氯化器使用之前，必須先進進蒸發(fā)器使其氣化。在一般情況下不準把儲存氯氣的氣瓶或槽車當貯罐使用，由于這樣有可能使被氯化的有機物質(zhì)倒流進氣瓶或槽車引起爆炸。對于一般氯化器應(yīng)裝設(shè)氯氣緩沖罐，防止氯氣斷流或壓力減小時形成倒流。
氯化反應(yīng)是一個放熱過程，因此，一般氯化反應(yīng)設(shè)備必須有良好的冷卻系統(tǒng)，并嚴格控制氯氣的流量，以免因流量過快，溫度急劇升高而引起事故。
由于氯化反應(yīng)幾乎都有氯化氫氣體天生，因此所用的設(shè)備必須防腐蝕，設(shè)備應(yīng)保證嚴密不漏。由于氯化氫氣體易溶于水，通過增設(shè)吸收和冷卻裝置就可以除往尾氣中盡大部分的氯化氫。
9．重氮化
重氮化反應(yīng)的主要火災(zāi)危險性在于所產(chǎn)生的重氮鹽，它們在溫度稍高或在光的作用下，極易分解，有的甚至在室溫時也能分解。在干燥狀態(tài)下，有些重氮鹽不穩(wěn)定，活力大，受熱、摩擦或撞擊能分解爆炸。含重氮鹽的溶液若灑落在地上、蒸汽管道上，干燥后也能引起著火或爆炸。在酸性介質(zhì)中，有些金屬如鐵、銅、鋅等能促使重氮化合物激烈地分解，甚至引起爆炸。
二、操縱過程的火災(zāi)爆炸危險性控制
化工單元操縱是指各種化工生產(chǎn)中以物理過程為主的處理方法，主要包括加熱、冷卻、加壓、負壓操縱、冷凍、物料輸送、熔融、干燥、蒸發(fā)與蒸餾等。在這些操縱中，應(yīng)該留意以下事項：
1．加熱
在加熱操縱中，應(yīng)該嚴格控制升溫速度和溫度極限。溫度過高會使化學反應(yīng)速度加快，若是放熱反應(yīng)，一旦散熱不及時，溫度失控，發(fā)生沖料，甚至會引起燃燒和爆炸。升溫速度過快不僅輕易使反應(yīng)超溫，而且還會損壞設(shè)備。當加熱溫度接近或超過物料的自燃點時，應(yīng)采用惰性氣體加以保護；若加熱溫度接近物料的分解溫度，此生產(chǎn)工藝稱為危險工藝，必須想法改進工藝條件，如負壓或加壓操縱。
2．冷卻
冷卻的方法有：用空氣或循環(huán)水、地下水、冷凍鹽水作為冷卻介質(zhì)。還可以借某種沸點較低的介質(zhì)的蒸發(fā)從需冷卻的物料中獲得熱量來實現(xiàn)冷卻，如：氟里昂、氨等。冷卻操縱時．冷卻介質(zhì)不能中斷，否則會造成積熱，系統(tǒng)溫度、壓力驟增，引起爆炸。開車時，應(yīng)先通冷卻介質(zhì)；停車時，應(yīng)先停物料，后停冷卻系統(tǒng)。有些凝固點較高的物料，遇冷易變得粘稠或凝固，在冷卻時要留意控制溫度，防止物料卡住攪拌器或堵塞設(shè)備及管道。
3．加壓操縱
凡操縱壓力超過大氣壓的都屬于加壓操縱。加壓操縱所使用的設(shè)備要符合壓力容器的要求，加壓系統(tǒng)不得泄漏，否則在壓力下物料以高速噴出，產(chǎn)生靜電，極易發(fā)生火災(zāi)爆炸。所用的各種儀表及安全設(shè)施(如爆破泄壓片、緊急排放管等)都必須齊全好用。
4．負壓操縱
負壓操縱即低于大氣壓下的操縱。負壓系統(tǒng)的設(shè)備也和壓力設(shè)備一樣，必須符合強度要求，以防在負壓下把設(shè)備抽癟。負壓系統(tǒng)必須有良好的密封，否則一旦空氣進進設(shè)備內(nèi)部，形成爆炸混合物，易引起爆炸。當需要恢復常壓時，應(yīng)待溫度降低后，緩緩放進空氣，以防自燃或爆炸。
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5．冷凍
在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中，蒸氣、氣體的液化，某些組分的低溫分離，常需冷凍或制冷操縱。在制冷操縱中，某些致冷劑易燃且有毒。如氨，應(yīng)防止致冷劑泄漏。對于制冷系統(tǒng)的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器以及管路，應(yīng)留意選擇合適的耐壓等級和氣密性，防止泄漏。
6．物料輸送
在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中，工序間輸送物料也經(jīng)常會發(fā)生事故。氣流輸送系統(tǒng)除本身會產(chǎn)生故障之外，最大的題目是系統(tǒng)的堵塞和由靜電引起的粉塵爆炸。因此，粉料氣流輸送系統(tǒng)應(yīng)保持良好的嚴密性，其管道材料應(yīng)選擇導電性材料并有良好的接地，如采用盡緣材料管道，則管外應(yīng)采取接地措施。輸送速度不應(yīng)超過該物料答應(yīng)的流速。粉料不要堆積在管內(nèi)，要及時清理管壁。用泵類輸送易燃可燃液體時，流速過快能產(chǎn)生靜電積累，其管內(nèi)流速不應(yīng)超過安全速度。輸送有爆炸性或燃燒性危險的物料時，要采用氮、二氧化碳等惰性氣體代替空氣，以防燃燒或爆炸。輸送可燃氣體物料的管道應(yīng)經(jīng)常保持正壓，防止空氣進進，并根據(jù)實際需要安裝回止閥、水封和阻火器等安全裝置。
7．熔融
熔融過程中的堿屑或堿液飛濺到皮膚上或眼睛里會造成灼傷。堿融物和磺酸鹽中若含有無機鹽等雜質(zhì)，應(yīng)盡量除掉，否則這些無機鹽因不熔融會造成局部過熱、燒焦，致使熔融物噴出，輕易造成燒傷。
為防止熔融過程局部過熱，必須不中斷地攪拌。
8．干燥
干燥過程中要嚴格控制溫度，防止局部過熱，以免造成物料分解爆炸。在干燥過程中散發(fā)出來的易燃易爆氣體或粉塵，不應(yīng)與明火和高溫表面接觸，防止燃爆。在氣流干燥中應(yīng)有防觸電措施，在滾筒干燥中應(yīng)適當調(diào)整刮刀與筒壁的間隙，以防止產(chǎn)生火花。
9．蒸發(fā)
蒸發(fā)是借加熱作用使溶液中所含溶劑不斷氣化，以進步溶液中溶質(zhì)的濃度，或使溶質(zhì)析出的物理過程。蒸發(fā)按其操縱壓力不同可分為常壓、加壓和減壓蒸發(fā)。
凡蒸發(fā)的溶液皆具有一定的特性。如溶質(zhì)在濃縮過程中可能有結(jié)晶、沉淀和污垢天生，這些都能導致傳熱效率的降低，并產(chǎn)生局部過熱，促使物料分解、燃燒和爆炸。因此要控制蒸發(fā)溫度。為防止熱敏性物質(zhì)的分解，可采用真空蒸發(fā)的方法，降低蒸發(fā)溫度，或采用高效蒸發(fā)器，增加蒸發(fā)面積，減少停留時間。
10．蒸餾
對不同的物料應(yīng)選擇正確的蒸餾方法和設(shè)備。在處理難于揮發(fā)的物料(常壓下沸點在150℃以上)應(yīng)采用真空蒸餾，這樣可以降低蒸餾溫度，防止物料在高溫下分解、變質(zhì)或聚合。在處理中等揮發(fā)性物料(沸點為1OO℃左右)時，采用常壓蒸餾。對低于30℃的物料，應(yīng)該采用加壓蒸餾。
