2 工藝過程的危險性
2.1硝化生產中反應熱量大,溫度不易控制
硝化反應一般在較低溫度下便會發(fā)生,易于放熱,反應不易控制。硝化過程中,引入一個硝基,可釋放出152.4~153.2kJ/mol的熱量。在生產操作過程中,若投料速度過快、攪拌中途停止、冷卻水不足都會造成反應溫度過高,導致爆炸事故。此外,混酸中的硫酸被反應生成水稀釋時,還將產生相當于反應熱7.5%~10%的稀釋熱。
混酸制備時,混酸鍋會產生大量混合熱,使溫度可達90?C或更高,甚至造成硝酸分解生成大量的二氧化氮和水;如果存在部分硝基物,還可能引起硝基物爆炸。
2.2 反應組分分布與接觸不均勻,可能產生局部過熱
大多數(shù)硝化反應是在非均相中進行的,反應組分的分散不易均勻,而引起局部過熱導致危險出現(xiàn)。尤其在間歇硝化的反應開始階段,停止攪拌或由于攪拌葉片脫落,攪拌失效是非常危險的,因為這時兩相很快分層,大量活潑的硝化劑在酸相中積累,引起局部過熱;一旦攪拌再次開動,就會突然引發(fā)激烈的反應,瞬間可釋放過多的熱量,引起爆炸事故。
2.3 硝化易產生副反應和過反應
許多硝化反應具有深度氧化占優(yōu)勢的鏈鎖反應和平行反應的特點,同時還伴有磺化、水解等副反應,直接影響到生產的安全。氧化反應出現(xiàn)時放出大量的褐色氧化氮氣體,伴隨著混合物的溫度迅速升高而引起硝化混合物從設備中噴出,發(fā)生爆炸事故。芳香族的硝化反應常發(fā)生生成硝基酚的氧化副反應,硝基酚及其鹽類性質不穩(wěn)定,極易燃燒、爆炸。在蒸餾硝基化合物(如硝基甲苯)時,所得到的熱殘渣能發(fā)生爆炸,這是由于熱殘渣與空氣中氧相互作用的結果。
2.4水和硝化物混合產生熱量
如果混酸中進入水會促使硝酸大量蒸發(fā),不僅強烈腐蝕設備,而且還???? 會造成爆炸。水通過設備蛇管和殼體的不嚴密處滲入到硝化物料時,會引起液態(tài)物料溫度和氣壓急劇上升,反應進行很快,可分解產生氣體而發(fā)生爆炸。
針對具體的硝化工藝,建議采用危險與可操作性分析HAZOP或預先危險分析(PHA)或事故樹分析(ETA)等風險評價方法,對整個工藝過程的危險性進行分析。
有限空間風險辨識及防范措施
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危險源辨識及評價方法
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