化工安全技术3-4(5)

? a 反应器的搅拌和温度应有控制和联锁装置，设置反应抑制剂添加系统； ? b 严格控制工艺条件，保证设备的正常运转，确保冷却效果，防止暴聚； ? c 控制好过氧化物引发剂在水中的配比，避免冲料；

? d 设置可燃气体检测报警仪，以便及时发现单体泄漏，采取对策； ? e 特别重视所用容积的毒性及燃烧爆炸性，加强对引发剂的管理。 4.1.6 氯化

以氯原子取代有机化合物中氢原子的过程称为氯化。如由甲烷制甲烷氯化物、苯氯化制氯苯等。常用的氯化剂有：液态或气态氯、气态氯化氢和各种浓度的盐酸、磷酸氯(三氯氧化磷)、三氯化磷(用来制造有机酸的酰氯)、硫酰氯(二氯硫酰)、次氯酸酯等。 氯化过程危险性分析与安全要点

? a 氯化反应的火灾危险性主要决定于被氯化物质的性质及反应过程的条件。反应过

程中所用的原料大多是有机易燃物和强氧化剂，如甲烷、乙烷、苯、酒精、天然气、甲苯、液氯等。如生产1t甲烷氯化物需要2006m3甲烷、6960kg液氯，生产过程中同样具有着火爆炸危险。所以，应严格控制各种着火源，电气设备应符合防火防爆要求；

? b 氯化反应中最常用的氯化剂是液态或气态的氯。氯气本身毒性较大，氧化性极强，

储存压力较高，一旦泄漏是很危险的。所以贮罐中的液氯在进入氯化器使用之前，必须先进人蒸发器使其气化。在一般情况下不准把储存氯气的气瓶或槽车当贮罐使用，因为这样有可能使被氯化的有机物质倒流进气瓶或槽车引起爆炸。对于一般氯化器应装设氯气缓冲罐，防止氯气断流或压力减小时形成倒流；

? c 氯化反应是一个放热过程，尤其在较高温度下进行氯化，反应更为剧烈。例如在

环氧氯丙烷生产中，丙烯需预热至300℃左右进行氯化，反应温度可升至500℃，在这样高的温度下，如果物料泄漏就会造成着火或引起爆炸。因此，一般氯化反应设备必须有良好的冷却系统，并严格控制氯气的流量，以免因流量过快，温度剧升而引起事故。

? d 由于氯化反应几乎都有氯化氢气体生成，因此所用的设备必须防腐蚀，设备应保

证严密不漏。因为氯化氢气体易溶于水中，通过增设吸收和冷却装置就可以除去尾气中绝大部分氯化氢。

4.1.7 催化

催化反应是在催化剂的作用下所进行的化学反应，分为单相催化反应和多相催化反应。催化剂是指在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和质量在反应前后保持不变的物质。常用的催化剂有金属、金属氧化物和无机酸。

工业上绝大多数化学反应都是催化反应。例如氮和氢合成氨，由二氧化硫和氧合成三氧化硫，由乙烷和氧合成环氧乙烷等都是属于催化反应。 催化的危险性分析

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? a 反应操作：在催化过程中若催化剂选择的不正确或加入不适量，易形成局部反应

激烈；

? b 催化产物：催化过程往往产生有毒有害的物质，如氯化氢、硫化氢、氢气等氯化

氢有腐蚀和中毒危险；有的产生硫化氢，则中毒危险更大，且硫化氢在空气中的爆炸极限较宽(4.3％～45.5％)，生产过程中还有爆炸危险；有的催化过程产生氢气，着火爆炸的危险更大，尤其在高压下，氢的腐蚀作用可使金属高压容器脆化，从而造成破坏性事故；

? c 原料气：原料气中某种能与催化剂发生反应的杂质含量增加，可能成为爆炸危险

物。

4.1.8 磺化

磺化是在有机化合物分子中引入磺(酸)基(－SO3H)的反应。

常用的磺化剂有发烟硫酸、亚硫酸钠、亚硫酸钾、三氧化硫等。如用硝基苯与发烟硫酸生产间氨基苯磺酸钠，卤代烷与亚硫酸钠在高温加压条件下生成磺酸盐等均属磺化反应。 4.1.8.1 危险性分析

? a 常见的磺化剂浓硫酸、三氧化硫、氯磺酸等都是氧化剂。特别是三氧化硫，它一

旦遇水则生成硫酸，同时会发出大量的热量，使反应温度升高造成沸溢、导致起火或爆炸 ；

? b 可燃物与强氧化剂混合反应，非常危险，因其已经具备了可燃物与氧化剂作用的

燃烧条件，对于这类磺化反应，要严格控制反应条件，防止反应失控；

? c 磺化反应是强放热反应，若在反应过程温度超高，可导致燃烧反应，造成起火或

爆炸事故。

4.1.8.2 磺化的安全技术要点

? a 使用磺化剂必须严格防水防潮、严格防止接触各种易燃物，以免发生火灾爆炸，

经常检查设备管道，防止因腐蚀造成穿孔泄漏；

? b 保证磺化反应系统有良好的搅拌和有效的冷却装置，以及时移走反应热，避免温

度失控；

? c 严格控制原料纯度，投料操作时顺序不能颠倒，速度不能过快； ? d 反应结束，注意放料安全，避免烫伤及腐蚀伤害；

? e 磺化反应系统应设置安全防爆装置和紧急防料装置，一旦温度失控，立即紧急防

料，并进行紧急冷处理。

4.2 化工单元操作的基本安全技术

任何一种化工产品的生产过程，都是由若干单元操作及化学反应过程组合而成的。每个单元操作，都是在一定的设备中进行的。例如，吸收操作是在吸收塔内进行的；干燥操作是在干燥器内进行的。单元操作不仅在化工生产中占有重要地位，而且在石油、轻工、制药及原子能等工业中也广泛应用。

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化工单元操作：整个化工生产中普遍采用的、遵循共同的操作原理，所用设备相近，具有相同作用的一些基本的物理性操作，称为“化工单元操作”。如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、萃取、吸附以及干燥等。单元操作的分类： a 按操作目的分：

? 流体输送：气体和液体的输送；

? 物料的混合：主要指通过搅拌达到物料混合或分散的目的； ? 物料的加热或冷却：利用物料和环境之间的温度差输入或输出热量； ? 均相混合物的分离：气体吸收、液体蒸馏、萃取等； ? 非均相混合物的分离：过滤和沉降。 b 按单元操作遵循的基本规律分：

? 动量传递过程

遵循流体力学基本规律的单元操作：流体输送、沉降、过滤和离心分离等；

? 热量传递过程

遵循热交换基本规律的单元操作：如传热、蒸发等；

? 质量传递过程

遵循通过扩散，从一相转移到另一相的过程：吸收、吸附、蒸馏、萃取、离子交换、膜分离等。

单元操作特点：

? a 都是物理操作；

? b 都是化工生产过程中共有的操作；

? c 用于不同化工生产过程的同一单元操作，其原理相同，所用设备亦通用。 各种单元操作依据不同的物理化学原理，应用相应的设备，达到各自的工艺目的。如蒸馏根据液体混合物中各组分挥发能力的差异，可以实现液体混合物中各组分分离或某组分提纯的目的。 4.2.1 物料输送

在工业生产过程中，经常需要将各种原材料、中间体、产品以及副产品和废弃物，由前一个工序输往后一个工序，由一个车间输往另一个车间，或输往储运地点，这些输送过程就是物料输送。

物料输送是化工行业最普通的操作手段。物料的相态，形态不同，输送的设备和方法也各不相同，无论采用何种设备和方法输送物料，运行安全都是极为重要的，否则一出故障可能会危及整个生产的全局。

4.2.1.1 固体块状物料和粉状物料输送 （1）固体物料输送机械与设备 （2）固体物料输送安全注意事项 a 防止人身伤害事故

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? 在输送设备的日常维护中，润滑、加油和清扫工作是操作者致伤的主要机会； ? 特别关注设备对操作者严重危险的部位，如皮带同皮带轮接触的部位； ? 注意链斗输送机下料器的摇把反转伤人；

? 不得随意拆卸设备突起部位的防护罩，避免设备高速运转时突起部位将人刮到。 b 防止设备事故

? 防止皮带运行过程中，因高温物料烧坏皮带；

? 严密注意齿轮负荷的均匀，物料的粒度以及混入其中的杂物，防止因为卡料，拉断

链条，甚至拉毁整个输送设备的机架；

? 防止链斗输送机下料器下料过多，料面过高造成链带拉断。 （3）气力输送系统的安全注意事项

? a 气流输送系统除本身会产生故障之外，最大的问题是系统的堵塞和由静电引起的

粉尘爆炸。粉料气流输送系统应保持良好的严密性。其管道材料应选择导电性材料并有良好的接地，如采用绝缘材料管道，则管外应采取接地措施。输送速度不应超过该物料允许的流速，粉料不要堆积管内，要及时清理管壁。

? b 输送有爆炸性或燃烧性物料时，要采用氮、二氧化碳等惰性气体代替空气，以防

造成燃烧或爆炸。

4.2.1.2 液态物料输送

在化工生产中，经常遇到液态物料在管道内的输送。高处物料可以借助其位能自动输往低处。将液态物料从低处输往高处、由一处水平输往另一处、由低压处输往高压处以及为保证克服阻力所需要的能量时，都要依靠泵这种设备去完成。充分认识被输送的液态物料的易燃性，正确选用和操作泵，对化工安全生产十分重要。

化工生产中，输送的流体种类很多。流体的温度、压力等操作条件，流体的性质、流量以及所需要提供的能量等方面有很大的不同。为了适应不同情况下的流体输送要求，因而需要不同结构和特性的流体输送机械。流体输送机械根据工作原理的不同通常分为四类，即离心式、往复式、旋转式及流体动力作用式。 （1）离心泵的安全要点 a 避免物料泄漏引发事故 ?b 避免空气吸入导致爆炸 ?c 防止静电引起燃烧 ?d 避免轴承过热引起燃烧 ?e 防止绞伤

（2）往复泵、旋转泵的安全要点

往复泵和旋转泵（齿轮泵、螺杆泵）用于流量不大、扬程较高或对扬程要求变化较大的场合，齿轮泵一般用于输送油类等黏性较大的液体。

往复泵和旋转泵均属正位移泵，开车时必须把出口阀门打开，严禁采用关闭出口阀门的

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方法进行流量调节，否则造成泵内压力升高，引发爆炸事故。这一点与离心泵不同，离心泵是可以采用关闭出口阀门的方法进行流量调节的。 （3）流体作用泵的安全要点

流体作用泵是依靠压缩气体的压力或运动着的流体本身来进行流体的输送，如空气升液器、喷射泵等。这类泵无活动部件且结构简单，在化工生产中有着特殊的用途，常用于输送腐蚀性流体。

空气升液器等是以空气为动力的设备，必须有足够的耐压强度，必须有良好的接地装置。输送易燃液体时，不能采用压缩空气压送，要用氮气、二氧化碳等惰性气体代替空气，以防止空气与易燃液体的蒸气形成爆炸性混合物，遇点火源造成爆炸事故。 4.2.1.3气体物料输送 （1）气体输送设备分类 通风机 ?鼓风机 ?压缩机 ?真空泵

离心式风机，鼓风机与压缩机的工作原理和离心泵相似，依靠叶轮的旋转运动，使气体获得能量，从而提高了气体的压强和速度；

通风机都是单级，起输送气体之用，所产生的表压强＜14.7×103Pa； 鼓风机，产生的表压强（14.7~294）×103Pa；

压缩机，都是多级的，压缩机的表压强＞294×103Pa，对气体都有较显著的压缩作用。 （2）气体物料输送安全要点

气体与液体不同，气体具有可压缩性，因此，气体输送机械与液体输送机械不尽相同。用于输送液体的机械称为泵，用于输送气体的机械称为风机及压缩机。

气体物料输送中，气体压强发生变化，体积和温度也相应发生变化。对气体物料的输送必须特别重视在操作条件下气体的燃烧爆炸危险。 Ⅰ 通风机和鼓风机

a 保持其防护罩完好，避免人身伤亡事故； b 必要时安装消音装置。 Ⅱ 真空泵 a 严格密封；

b 输送易燃气体，尽可能采用液环式真空泵。 Ⅲ 压缩机 a 保证散热良好； b 严防泄漏；

c 严禁空气与易燃性气体在压缩机内形成爆炸性混合物；

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