谈化工生产危险化学反应及安全技术

【摘要】化学生产最主要的特征就是化学反应。不同的化学反应具有不同的特点，对安全技术的要求也各不相同，本文针对不同类型的化学反应的安全技术要求进行阐述。

【关键词】化工生产；化学反应；安全技术

一、前言

化工生产必然要伴随着化学反应，因此，加强安全技术管理非常重要。一般情况下, 中和反应、复分解反应、脂化反应较少危险性, 操作较易控制; 但不少化学反应如氧化、硝化反应等就存在火灾和爆炸的危险,操作较难控制, 必须特别注意安全。

二、不同类型的化学反应

1、氧化反应

绝大多数氧化反应都是强放热反应, 作为氧源的氧化剂具有助燃作用, 若反应物与空气或氧配比不当, 反应温度或压力控制失调, 就易发生燃烧爆炸。因此, 对氧化反应一定要严格控制氧化剂的配料比, 投料速度也不宜过快, 并要有良好的搅拌和冷却装置, 以防温升过快、过高。尤其是沸点较低( 挥发度则较大) 的有机物, 存在高火险, 如乙醚、乙醛、乙酸甲脂等具有极度易燃性, 其闪点< 0℃; 乙醇、乙苯、乙酸丙脂等具有高度易燃性, 其闪点< 21℃。大多数化学溶剂属于易燃性物质, 闪点在21- 55℃。闪点和爆炸极限是液体火灾爆炸危险性的主要标志, 即闪点越低, 越易起火燃烧, 燃烧爆炸的危险性越大。所以,对氧化剂和反应物料配比应严格控制在爆炸范围以外, 如: 乙烯氧化制环氧乙烷, 必须控制氧含量< 9%, 其产物环氧乙烷在空气中的爆炸极限范围很宽, 为 3%- 100%,。

在使用高锰酸盐、亚氯酸钠、过氧化物、硝酸等强氧化剂时, 为安全起见, 应采用低浓度或低温操作, 以免发生燃烧和爆炸。对具有高火险的粉状金属( 钙、钛) 、氢化钾、乙硼烷、硼化氢、磷化氢等自燃性物质, 为避免可能发生的火灾或爆炸, 同样在加工时必须与空气隔绝, 或在较低的温度条件下操作。绝大多数氧化剂都是高毒性化合物, 会造成氧化性危险, 有些是刺激性气体, 如硫酸、氯酸烟雾; 有些是窒息性气体, 如硝酸烟雾、氯气, 所以在防火防爆的同时还要注意防毒。

2、还原反应

多数还原反应的反应过程比较缓和, 但不少还原反应会产生或使用氢, 增加了发生火灾爆炸的危险性。如: 钠、钾、钙及氢化物, 与水或水蒸气会发生程度不同的水敏性放热反应, 释放出易燃气体氢; 氮、硫、碳、硼、硅、砷、磷类化合物与水或水蒸气反应, 会生成挥发性氢化物; 苯加氢生成环己烷, 还原剂本身就具有燃烧爆炸的危险性。氢气的爆炸极限为 4%- 75.6%, 当反应不仅有氢气存在, 而且又在加温加压条件下进行时, 若操作不当或设备泄漏, 就极易引发爆炸, 所以操作中要严格控制温度、压力和流量。

常用还原剂中火险大的物质有硼氢类、氢化钠、异丙醇铝等。硼氢类还原剂常用钾硼氢和钠硼氢, 它们都遇水燃烧, 在潮湿的空气中能自燃, 所以应储存于干燥的密闭容器内。采用还原性强而危险性又小的新型还原剂如硫化钠对安全生产具有重要意义, 近年来已在推广使用。

3、硝化反应

硝化反应中常用的硝化剂是浓硝酸或混酸( 浓硝酸和浓硫酸的混合物) , 也有用氧化氮气体作硝化剂的。制备混酸时, 应先用水将浓硫酸稀释, 在不断搅拌和冷却条件下加浓硝酸, 并且严格控制温度和酸的配比, 严防冲料或爆炸。配制成的混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性, 必须防止触及人体和衣物。硝化剂是强氧化剂, 硝化反应是放热反应, 硝化产物具有爆炸性, 所以硝化反应潜在的危险性较大。为避免反应失常或产生爆炸, 操作中必须精心控制反应温度和浓度, 避免一切摩擦、撞击、高温因素, 不得接触明火和酸、碱物质等。硝化反应器要有良好的冷却和搅拌装置, 要有灵敏的温度控制和报警系统。同时, 硝化反应的腐蚀性很强, 要注意设备、管道的防腐蚀性能, 以防渗漏酿成事故。

三、化工生产中操作过程中安全技术的注意事项

1、化工生产中安全技术的加热过程

在化工生产中，化工的生产人员要严格控制好化工工艺流程中温度变化问题，在可加热的范围内迅速升温。控制温度变化的本质原因就是由于在化工生产时，不同的温度会造就不同的化学产物，有些不良的生产操作会引发连锁的化学反应，导致了化工生产的产物不纯，甚至引发化学爆炸，威胁工作人员的身心安全。因此，我们在化工中的加热过程中必须加入合理的传热介质，把化工生产中不必要的热量排放出去，禁止在化工生产中使用任何的搅拌器材；另外，要防止烟气或水蒸气的泄漏和其它的物质混合。

2、化工生产中安全技术的冷凝和冷却过程

在所有的化工生产中，我们要根据化工生产的具体需要，采取不同的技术手段，适当的为化工生产的产品进行冷凝或冷却。化工生产中的冷凝是指将化工产品从气体直接变成液体的一种化学方法；而冷却是指物料再不发生相变的情况下，采用一些技术手段将化学气体转化为液体的过程。化工生产中常用的冷凝介质是氟利昂或是氨；而冷却介质为空气与水这两种十分常见的物质。化工生产的工作人员在进行工艺冷凝或冷却时，要保障介质的可持续性，以防在冷凝或冷却的过程中出现由于温度骤升，而导致的化工爆炸事故的发生；另外，工作人员要保障仪器的管道与设施的质量与稳定性，以防出现不必要的麻烦。

3、化工生产中安全技术的熔融过程

熔融作为化工产中重要组成环节，对化工生产产品的质量有着至关重要的作用，所以如何使得化工生产的熔融工作做到最好就显得尤为重要了。在化工生产产品在进行熔融过程时，要防止碱屑或碱液飞溅造成人体灼伤以及不断的除去产物碱熔物和磺酸盐中的无机盐杂质，以防由于无机盐不熔融造成的局部过热从而导致熔融物喷出引发事故。

4、化工生产中安全技术应用的干燥过程

干燥对于任何一个化工生产来说都是十分重要的，化工生产的干燥可分为对流干燥、传导干燥、介电加热和辐射干燥干燥等。而通常使用的干燥设备有转筒干燥器、厢式干燥器、沸腾床干燥器、气流干燥器、喷雾干燥器等。我们在化工生产中一定要注意以下几点：

第一，要保障干燥物中没有任何以干燥剂发生化学反应的化学物质；

第二，干燥的过程中，要防止可燃性干燥物直接与热源接触，从而导致火灾或是爆炸事故发生；

第三，在干燥易爆物质时，尽量采用防爆的排气用的设备和电动机。

5、化工生产中安全技术的蒸馏过程

蒸馏过程是一个化工生产中提纯物质原材料与产物的重要技术手段。所以，如何安全又快捷的进行蒸馏是每个化工企业关注的焦点之一。因此，化工生产的工作人员在蒸馏的过程中一定要做到避免易燃液体要远离火源，尽量采用水洗蒸馏的方法；另外，蒸馏的气体有很多都具有腐蚀性，因此，应防止由于蒸馏塔壁与塔盘腐蚀，而导致易燃液体或蒸气逸出蒸馏设备，这些溢出的易燃蒸汽与易燃液体如若不小心遇到明火，势必会导致炉壁燃烧；而对于需要高温的蒸馏系统，工作人员要谨防冷却水突然漏入塔内，使得水迅速汽化，而导致塔内压力突然增高，从而将物料冲出或发生爆炸。

6、化工生产中安全技术的吸收过程

对于一个化工生产中气体吸收过程来说，其吸收的过程是由吸收气体的组分决定的，然后根据其具有的本质化学性质选择吸收的方法；化工的工作人员在进行化工吸收时要注意，首先要在吸收系统中注入吸收剂，待其流量稳定后，再将混合气体送入塔中，而在停止时则应先停混合气体，再停吸收剂，长期不操作时应将塔内液体卸空。

四、结束语

化工生产对于国家经济发展具有促进作用。为了保证化工生产安全可持续的运行，必须从化工生产的各个操作单元进行安全管理，全面加强安全防范意识。

参考文献：

[1] 杨淑娟. 化工生产中传质过程的安全技术[J]. 内蒙古科技与经济,2012

[2] 李涛. 化工生产的相关反应和安全技术分析[J]工业生产，2012