化學(xué)合成安全常識(shí)簡介

1、化學(xué)合成安全常識(shí) 化學(xué)合成工藝流程：備料投料工藝過程控制出料分離一精制干燥成品。一、備料不同的備料方法其防爆控制分以下6個(gè)方面。 .管道或容器不可任意混用不同物料使用同一容器和管道前，應(yīng)仔細(xì)研究、確認(rèn)?；驈氐浊逑床⒏稍锖细?。 輸、存氧化性物料，如過氧化氫、硝酸、濃硫酸、高氯酸等氧化性酸的容器，管道不得隨便貯存、輸送易燃有機(jī)物料，如酸酐類（菇酐等）、醇類（甲醇、乙醇等）、醛、酮類（乙酮、丙酮等）、有機(jī)堿類（甲基阱、無水阱等）、爆炸性物品類（有機(jī)過氧化物類，三硝基酚等），也不得貯存、輸送還原性物料，如含有金屬鈉、氫化鈉、保險(xiǎn)粉等還原劑的物料。存、輸含水物料（包括含水酒精）的容器、管道，不可任意儲(chǔ)存

2、、輸送忌水物料，如過氧化鈉、氫化納、金屬鈾等。酸類與堿類以及一切性質(zhì)相抵觸，或劇烈放熱反應(yīng)、或使彼此變質(zhì)造成反應(yīng)異常、增加爆炸危險(xiǎn)的各種物料，容器和管道一律不得任意混用。 2.車間內(nèi)部物料運(yùn)輸防爆問題不防爆電瓶車、機(jī)動(dòng)叉車、升降機(jī)及鋼輪推車等均應(yīng)禁用。充氣輪胎的手推車、平板三輪車可用。 3.輸送液體物料的防爆要求： 3.1用惰性氣體壓送易燃液體不得用壓縮空氣壓送、負(fù)壓抽料時(shí)系統(tǒng)不能漏氣。 3.2用不產(chǎn)生火花的泵使用專用的安全防爆泵。如蒸汽往復(fù)泵、Y型液態(tài)烴泵。 離心泵或齒輪泵必須使用鐵殼銅芯泵。 陶瓷泵或玻璃泵因?qū)щ姴涣?，極易產(chǎn)生靜電，不得用于壓送易燃液體。 液下泵應(yīng)鐵殼銅芯、設(shè)液位限制器聯(lián)動(dòng)

3、。液位低、空轉(zhuǎn)、鐵殼鐵芯，已有爆炸教訓(xùn)。 3.3泵出口后管道應(yīng)擴(kuò)大管徑 出口接一段喇叭管，同流量、低流速，減少靜電產(chǎn)生。法蘭盤跨接并接地。 3.4備料崗位的物料存放 以當(dāng)班用量為準(zhǔn)，不宜超過3班用量。貯罐貯存可放3天用量。原則少為好。 性質(zhì)相抵觸的物料不得混放。 定點(diǎn)、定品種、定量、定管理人員。必要時(shí)分庫存放，避熱防潮、適當(dāng)保溫。 3.5核對(duì)物料的名稱、規(guī)格、數(shù)量和純度、目察外觀。發(fā)現(xiàn)異常立即停備，查明原因。 3.6控制抽料速度負(fù)壓抽料無論液體或粉體，高速運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生靜電，故須跨接、接地、嚴(yán)控流速。二、投料1.嚴(yán)格安排投料的先后次序除反應(yīng)或物料有特殊規(guī)定外，一般規(guī)則如下：1.1先投高沸點(diǎn)，后投

4、低沸點(diǎn)。 低沸點(diǎn)大量揮發(fā)易形成爆炸性氣體混合物，再投高沸點(diǎn)增加爆炸危險(xiǎn)； 低沸點(diǎn)物料揮發(fā)損失、配比不準(zhǔn)、反應(yīng)異常，增加爆炸危險(xiǎn)性。 1.2先投液體，后投固體。若液體沸點(diǎn)低，則先投固體。1.3先投水或含水多的液體，其次投水溶性固體，再投其他物料。避免物料局部積聚，驟然發(fā)生劇烈反應(yīng)而爆炸。 1.4先投易燃液體有機(jī)物，充分?jǐn)嚢?、?yán)格控溫，再緩緩?fù)堆趸晕锪?，此點(diǎn)至關(guān)重要。反之，釜內(nèi)氧化性物料多，小部分有機(jī)易燃物遇大量氧化性物料容易劇烈氧化反應(yīng)而有燃爆危險(xiǎn)。 1.5先投含水物料，充分?jǐn)嚢杩販?，緩緩?fù)度爰伤锪?。否則易溫度失控、沖料或爆炸。 1.6先投比重小的，攪拌下再投比重大的，混合均勻，不易分層；

5、2.嚴(yán)格控制投料溫度高溫、失控，易爆、熱分解易爆炸。 3.嚴(yán)格控制投料速度主要有3種情況： 3.1常溫快速反應(yīng)：邊加料邊反應(yīng)，加料過快，容易失控。 3.2劇烈放熱反應(yīng)：控制加料速度使熱量逐漸釋放，或熱交換以冷卻。 3.3物料不易混合均勻的：粘稠、攪拌不佳等因素、混合不勻，增加危險(xiǎn)。 4.嚴(yán)格控制物料配比： 4.1氧化劑（如H202、KClO3等）參與下的反應(yīng)，除上述投料速度等因素外，若氧化劑過量，會(huì)引 起反應(yīng)失控，有爆炸危險(xiǎn)。 4.2有不穩(wěn)定物質(zhì)（如過氧化苯甲酰、過氧化醋酸、雙乙烯酮等）存在下，若不穩(wěn)定物質(zhì)過量，分解 熱量增加，易致失控，增加爆炸危險(xiǎn)。 4.3溶媒太多或太少，也會(huì)增加爆炸危險(xiǎn)。

6、 多、濃度偏低；需提溫，導(dǎo)致反應(yīng)異?；蛉苊酱罅可l(fā)，增加爆炸危險(xiǎn)。 少、濃度過高、反應(yīng)過快，容易失控。 4.4觸媒配比嚴(yán)格控制。 多，迅猛而失控，還會(huì)異常反應(yīng)。少，太慢或不反應(yīng)，則提溫而失控。 5.合理選擇投料方式常用3種： 5.1正壓投料： 料管應(yīng)插入釜壁下部、易燃液體沿壁流下，管口迅速浸沒在液面下、減少靜電危險(xiǎn)。 壓力輸送須惰性氣體，禁止使用壓縮空氣。 氣體投料大多采用壓入法。嚴(yán)控壓力、裝減壓閥、壓差不應(yīng)大于01MPa、防出口處強(qiáng)烈噴射而產(chǎn)生大量靜電。壓入易燃?xì)怏w前，釜先抽真空；真空低時(shí)，抽空后通氮?dú)?，再抽空，然后壓入易燃?xì)怏w，以防止釜內(nèi)形成爆炸性氣體混合物。 5.2負(fù)壓抽料：是常用的投料

7、方法；物料高速運(yùn)動(dòng)，易產(chǎn)生大量靜電。 故絕緣的抽料管道內(nèi)壁應(yīng)該用銅線襯繞，銅線接地?；蚩衫@在管道外壁。 管道口接銅管，銅線與銅管焊接、接地。導(dǎo)電管道免繞、但仍需接地。 固體粉塵抽料時(shí)，入口處設(shè)過濾網(wǎng)濾除粉塵。真空管路入口附近設(shè)水洗器，洗去殘余粉塵、防止 粉塵進(jìn)入真空泵而發(fā)生危險(xiǎn)。 液體抽料時(shí)也應(yīng)設(shè)水洗器，以減少液體蒸氣抽入真空泵。 負(fù)壓抽易燃液體，若液體電阻率在1010-l015.cm時(shí)，流速不宜超過1ms，以免產(chǎn)生大量靜電。 增大管徑、出口喇叭管可使流速減慢。同時(shí)控溫，至少要比沸點(diǎn)低30。溫高，先冷卻、后油料、 防大量氣體進(jìn)入真空泵內(nèi)造成危險(xiǎn)?；蛭锪蠐p失、配比不準(zhǔn)、反應(yīng)異常。 一般低沸點(diǎn)液體

8、不宜采用負(fù)壓抽料法投料。 5.3人工投料 敞口，易燃易爆氣體容易逸出，一般采用低溫法。如果液體物料沸點(diǎn)甚低（如乙醚）可先投固體、密閉、再緩緩?fù)度胍后w。 如果從塑料袋、塑料捅等容器中直接投料，則物料在塑料容器中與器壁摩擦產(chǎn)生靜電火花，遇反 應(yīng)器內(nèi)爆炸性氣體混合會(huì)引起爆炸。烘干的麻袋也容易產(chǎn)生靜電。直接快速投料時(shí)，曾因產(chǎn)生靜 電火花發(fā)生過爆炸事故，不可大意?？上葘⑽锪系惯M(jìn)木桶、再慢慢倒進(jìn)反應(yīng)釜，即使釜內(nèi)已有易燃液體，也比較安全。釜口等處的粉塵不得用尼龍布、合成纖維織品等揩拭，可用棉布。易燃液體、有毒物料一般不宜采用人工投料 5.4機(jī)械推進(jìn)器投料 固體物料用螺旋推進(jìn)器投料，只要控溫控速，一般尚無爆炸

9、危險(xiǎn)。但過氧化物類、硝基化合物類、重氮化合物類、含亞硝?；幕衔?、氮酸和高氯酸鹽類、硝酸鹽類等易分解爆炸的物質(zhì)不得采用機(jī)械推進(jìn)器投料法。三、反應(yīng)過程工藝控制溫度、壓力、酸堿度、攪拌混合、光照、催化等工藝控制。1.溫度控制 硝化、氧化、氫化、還原、重氮化、加成、酯化、縮合、水解等都要嚴(yán)格控溫，防沖料或爆炸。 加熱、回流、冷卻、蒸餾、重結(jié)晶、過濾等也要控溫，否則極易沖料燃爆。1.1吸熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng)消耗熱量，一般不大會(huì)發(fā)生反應(yīng)劇烈、失控沖料危險(xiǎn)，爆炸危險(xiǎn)性小。 但物料爆沸、沖料、 易產(chǎn)生爆炸性氣體混合物。故吸熱反應(yīng)也需要有冷卻裝置。1.2放熱反應(yīng)一旦產(chǎn)熱量大于散熱量、溫度持續(xù)上升，反應(yīng)不斷加速，

10、爆炸不可避免。放熱反應(yīng)必須配備冷卻設(shè)施，冷卻面積要夠用、冷凍機(jī)的溫度、壓力保證穩(wěn)定。臨近反應(yīng)溫度時(shí)必須十分小心、緩緩升溫，一般需要幾分鐘才升溫1。一旦到達(dá)所需溫度后應(yīng)停止供熱，開始冷卻?；亓骷訜?，冷凝器的有效熱交換面積必須夠用，保證將熱蒸氣充分冷凝。應(yīng)控制回流量，回流異常時(shí)立即開大冷卻閥，致回流正常為止。一旦放熱反應(yīng)溫度失控，冷卻閥全開溫度仍上升時(shí)，應(yīng)立即緊急放料，將物料導(dǎo)入安全地點(diǎn)的大容量、不密閉容器中。緊急放料在硝化、氯化等放熱反應(yīng)中尤為重要。放熱反應(yīng)釜上設(shè)爆破泄壓片，其排出口應(yīng)導(dǎo)至室外安全地點(diǎn)，遠(yuǎn)離火源30m以上。1.3高溫反應(yīng)如酯化反應(yīng)，先要加熱到接近物料(溶劑)沸點(diǎn)，反應(yīng)才進(jìn)行，應(yīng)該

11、設(shè)回流裝置防爆。低沸點(diǎn)副產(chǎn)品須蒸出。先使高沸點(diǎn)反應(yīng)物回流繼續(xù)反應(yīng)，低沸點(diǎn)副產(chǎn)品蒸氣經(jīng)回流冷凝器上升，至回收冷卻器冷凝、進(jìn)接收罐，控溫甚為重要。過高，反應(yīng)物料配比失調(diào)、增加危險(xiǎn)性。過低，低沸點(diǎn)副產(chǎn)品蒸不出來、影響正常反應(yīng)，增加爆炸危險(xiǎn)性。1.4回流、蒸餾的溫度控制關(guān)鍵是控溫和有效冷卻。充滿系數(shù)：反應(yīng)釜70、球形容器為50一60，不可太滿。否則易沖料、易爆。冷凝器上方設(shè)可燃?xì)怏w檢測報(bào)警儀。回流異常、易燃蒸氣溢出量超標(biāo)時(shí)即報(bào)警。常壓蒸餾的爆炸危險(xiǎn)性和工藝控制與回流相似。減壓蒸餾的危險(xiǎn)性除同常壓蒸餾外，若易燃蒸氣大量抽入真空泵、潤滑油被稀釋、泵體溫度過高、排氣管口可能有燃爆危險(xiǎn)。環(huán)境溫度高、接近物料自

12、燃點(diǎn)時(shí)，尤其要冷凝效果好、易燃蒸氣全冷凝、系統(tǒng)不漏氣。減壓蒸餾結(jié)束時(shí)，應(yīng)先降溫，然后緩放進(jìn)空氣至常壓。高溫殘留物放料時(shí)，先應(yīng)適當(dāng)降溫，以免自燃引起爆炸危險(xiǎn)。1.5其他涉及溫度控制的工藝過程 如重結(jié)晶、熱過濾等，仍應(yīng)控溫，保持密閉、以防止易燃易爆氣體外逸。正常熱過濾速度很快，電阻率高的易燃液體快速通過過濾介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生高靜電位，易引起燃爆。故要用惰性氣體壓送、設(shè)備接地，夾套保溫后不易析出結(jié)晶，可以減慢濾速，減少靜電危害。1.6溫度控制的其它要求設(shè)備內(nèi)壁耐腐蝕和保證不漏，以防冷凍劑或蒸氣、汽缸油等熱裁體漏入發(fā)生爆炸危險(xiǎn)。遇蒸汽或水會(huì)發(fā)生爆炸(如 PClO3PCl5、金屬鈉)的反應(yīng)物，忌熱水或蒸汽加熱

13、，可用汽缸油夾套加熱。加熱溫度達(dá)到或接近物料自燃點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該充氮?dú)獗Ｗo(hù)。溫度儀指示正確有效、安裝合理、定期檢查和校驗(yàn)。2.壓力控制2.1加壓與爆炸有關(guān)的主要有以下4個(gè)方面。2.1.1加壓進(jìn)料：壓差01MPa04MPa的水蒸氣向罐內(nèi)噴射，曾引起罐內(nèi)氫氣爆炸，后減壓至01MPa，即安然無恙。氧化性較強(qiáng)的物料(如氧氣、環(huán)氧乙烷、三氧化硫等)，加壓進(jìn)料時(shí)只需稍有壓差，能進(jìn)料為宜，忌貪快。盡量在液面下緩緩進(jìn)料，防止在氣相中噴射。2.1.2壓力反應(yīng)：設(shè)備耐壓是正常反應(yīng)最高壓力的3倍，爆破泄壓片為125倍，防止鋼材爆裂產(chǎn)生火花而造成繼發(fā)性的化學(xué)爆炸。2.1.3反應(yīng)容器泄漏，如為氣液相加壓反應(yīng)，其爆炸危險(xiǎn)性更大

14、。泄漏，配比失調(diào)、反應(yīng)異常、壓力猛升而發(fā)生爆炸。易燃易爆物料從壓力釜內(nèi)噴出、與空氣高速摩擦，產(chǎn)生靜電火花引起爆炸。高壓設(shè)備不得泄漏、可設(shè)置嗅敏儀等氣體檢測警報(bào)儀。2.1.4配比不當(dāng)、雜質(zhì)太多、品種搞錯(cuò)、升溫過快、溫度過高、攪拌不良、儀表失靈、設(shè)備失修，金屬疲勞、耐壓下降、猛烈撞擊等，都易引起爆炸。因此加壓反應(yīng)必須嚴(yán)格管理。2.2減壓反應(yīng)爆炸危險(xiǎn)性較小，但有3點(diǎn)應(yīng)注意。2.2.1妥善控制真空度，高真空條件下，系統(tǒng)內(nèi)含氧量極低，工藝條件下(如高溫)無爆炸危險(xiǎn)。但設(shè)備漏氣、閥門忘開、停泵、或者其它原因使空氣進(jìn)入，造成氧含量升高，可能引起物料自燃而發(fā)生爆炸。真空度驟降會(huì)發(fā)生爆炸的場合，應(yīng)備有氮?dú)?，真?/p>

15、失控即時(shí)輸入氮?dú)?，減少空氣串入。2.2.2解除真空，若料溫高、接觸空氣有自燃危險(xiǎn)的，應(yīng)輸入氮?dú)?、后緩緩放進(jìn)空氣至常壓。2.2.3要保證設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度，以免高真空時(shí)抽癟容器而發(fā)生繼發(fā)性爆炸。3.酸堿度控制主要控制2點(diǎn)：3.1中和或調(diào)節(jié)酸、堿度時(shí)，速度宜慢，并控制溫度，攪拌均勻。調(diào)節(jié)酸堿度屬放熱反應(yīng)，速度太快、局部過熱、反應(yīng)異?；蛭锪戏纸?，增加爆炸危險(xiǎn)性。氧化劑及硼氫類等忌酸物存在下，pH值從堿性調(diào)至中性或弱酸性時(shí)，尤宜小心。若過快，局部溫度過高、局部物料偏酸，氧化劑在酸性環(huán)境中容易分解，會(huì)增加爆炸危險(xiǎn)。3.2調(diào)節(jié)酸、堿度時(shí)，一般宜用稀酸、稀堿調(diào)節(jié)。氧化性酸的危險(xiǎn)性大，用鹽酸比較安全。若工藝需用硫

16、酸調(diào)節(jié)時(shí)，須事前稀釋，以防濃硫酸通水或堿產(chǎn)生高熱而引起爆炸危險(xiǎn)。4.攪拌控制攪拌與爆炸關(guān)系密切的有以下4點(diǎn)：4.1控制攪拌速度容器器壁、攪拌器是絕緣體(如搪玻璃)、物料電阻率在1010一10 15.cm之間時(shí)，太快易產(chǎn)生靜電。容器直徑越大，攪拌器的直徑也越大，轉(zhuǎn)速宜慢。1000L以下的反應(yīng)釜，錨式攪拌器轉(zhuǎn)速60rmin為宜；1000L以上，轉(zhuǎn)速還應(yīng)減慢，否則應(yīng)充惰性氣體保護(hù)。4.2合理選用攪拌器螺旋槳式、轉(zhuǎn)速太快，易燃易爆物料不宜采用、以免產(chǎn)生靜電危險(xiǎn)，一般以錨式為好。易燃物料不采用鼓入空氣作攪拌，以免產(chǎn)生大量靜電和形成爆炸性氣體混合物而爆炸。4.3保證攪拌器安全運(yùn)轉(zhuǎn)斷落、停轉(zhuǎn)、物料不勻或分層

17、，恢復(fù)攪拌時(shí)瞬時(shí)混合，反應(yīng)劇烈、引起爆炸或沖料。 攪拌故障停轉(zhuǎn)應(yīng)立即停止加料、迅速降溫。如有分層，應(yīng)將下層物料放出，待恢復(fù)攪拌、溫度正常再慢慢加料，重新反應(yīng)，以防爆炸。4.4防止攪拌器的缺陷引起危險(xiǎn)填料函漏油進(jìn)入反應(yīng)釜，若有強(qiáng)氧化劑存在，易氧化發(fā)熱而引起爆炸。攪拌器與器壁摩擦撞擊，會(huì)產(chǎn)生火花增加危險(xiǎn)性。電機(jī)功率小、超負(fù)荷，電機(jī)溫度過高超過爆炸物質(zhì)的引燃溫度，或燒毀電機(jī)，給防爆場所提供不安全因素，增加爆炸危險(xiǎn)。三角皮帶傳動(dòng)開始時(shí)，因強(qiáng)烈摩擦而發(fā)高熱，會(huì)增加爆炸危險(xiǎn)。5.其它與工藝防爆控制有關(guān)的因素：水、含氧量、動(dòng)力系統(tǒng)5.1忌水物料(如過氧化鈉，氫化鈉等)涉及的一切工藝條件、設(shè)備和環(huán)境都要認(rèn)真研

18、究，防止爆炸發(fā)生。難烘干的管道，可先用水溶性溶劑(如乙醇、丙酮等)灌注、放凈后再用沸點(diǎn)較低的溶劑(如乙醚、氯仿)灌注、放凈、再用熱氣流慢慢吹干，然后投料。廠房門窗應(yīng)高度干燥，暴雨時(shí)也不漏水?，F(xiàn)場不存放含水物質(zhì)，不隨便用水沖洗。5.2氧含量問題使用氧化劑、過氧化物等，反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，系統(tǒng)氧含量大大增高，甚至產(chǎn)生初生原子態(tài)氧，極易與易燃 物形成爆炸性混合物、自燃爆炸，遇靜電、火源爆炸危險(xiǎn)性更大。強(qiáng)還原性物料如四氫化鋁、二硼氫等，遇含氧量增加、溫度失控、即使沒火源，也有爆炸危險(xiǎn)。強(qiáng)還原性物料存在時(shí)，使用氧化劑必須十分當(dāng)心。要先小樣試驗(yàn)，證明安全可靠，再制訂完善的崗位技術(shù)安全操作法，嚴(yán)格執(zhí)行。5.3動(dòng)力

19、供應(yīng)發(fā)生故障電力供應(yīng)中斷、冷凍供應(yīng)中斷，放熱反應(yīng)尤其危險(xiǎn)。5.4自來水供應(yīng)中斷，可能影響冷卻，與冷凍供應(yīng)中斷的危險(xiǎn)性相似。四、出料1.溫度控制放料時(shí)溫度宜低，以免溶劑大量揮發(fā)。若溫度太高，接近物料自燃點(diǎn)時(shí)危險(xiǎn)。2.速度控制不得高速噴射，以免產(chǎn)生大量靜電并造成物料四濺，增加危險(xiǎn)。加壓出料壓力不大于01MPa。易爆 物質(zhì)不宜采用機(jī)械螺旋傳送出料。3.放料口堵塞的處理 鐵棒、塑料棒不宜使用，可用木棒輕輕疏通。4.易自燃物料，應(yīng)該把放料管、接收器適當(dāng)密閉、充以氮?dú)?，然后放料。放料結(jié)束，接收器應(yīng)立即密閉。催化劑(如雷尼鎳)放料時(shí)應(yīng)待其充分沉降、持續(xù)通氮出料、出料管呈J形防鎳流出、出料要慢。料液密閉、靜置

20、，使帶出的少量鎳沉降在液面下。釜底的鎳可加水后放出，并保存在水中，可防止燃爆。五、分離過濾、萃取、分餾等：1.過濾 ：甩濾、壓濾、抽濾3種，都有一定爆炸危險(xiǎn)。1.1甩濾三足式離心機(jī)甩濾時(shí)，易燃蒸氣和小液滴呈氣溶膠狀態(tài)大量散發(fā)。須加蓋，并在蓋上連 接一根管子與接收器相通、減少蒸氣外溢。離心機(jī)蓋側(cè)面應(yīng)設(shè)槽邊吸風(fēng)口，濾液接收器除密閉外，最好也設(shè)吸風(fēng)口，以及時(shí)排除接收器逸出的氣體和甩濾時(shí)下沉的易燃蒸氣。(易燃液體的蒸氣幾乎全部比空氣重)離心機(jī)的電動(dòng)機(jī)應(yīng)防爆。傳動(dòng)皮帶可使用整根的三角皮帶，不得使用有金屑連接螺母的“萬能皮帶”。離心機(jī)起動(dòng)時(shí)，應(yīng)先盤車，然后動(dòng)加料。防止起步時(shí)皮帶與皮帶輪摩擦產(chǎn)生高熱，遇自燃點(diǎn)較低的易燃液體蒸氣(如乙醚，自燃點(diǎn)170)發(fā)生自燃爆炸。碟片式高速離心機(jī)等有密閉外殼，散發(fā)的氣體較少，但也要加設(shè)排風(fēng)等設(shè)施。1.2壓濾壓濾系統(tǒng)密閉、接地可靠完整、惰性氣體壓濾，以免形成爆炸性氣體混合物。結(jié)束后，冷卻、再開機(jī)取濾餅，減少溶劑蒸氣揮發(fā)?；蛩春笮读稀?.3抽濾抽濾系統(tǒng)不得漏氣，水沖泵代替真空泵