如硝基苯在鹽酸溶液中被鐵粉還原成苯胺、鄰硝基苯甲醚在堿性溶液中被鋅粉還原成鄰氨基苯甲醚、使用保險(xiǎn)粉、硼氫化鉀、氫化鋰鋁等還原劑進(jìn)行還原等。
還原過程的危險(xiǎn)性分析及防火要求:
(1)無論是利用初生態(tài)還原,還是用催化劑把氫氣活化后還原,都有氫氣存在(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(jìn)行,如果操作失誤或因設(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(huì)爆炸。所以,在操作過程中要嚴(yán)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;廠房通風(fēng)要好,應(yīng)采用輕質(zhì)屋頂、設(shè)置天窗或風(fēng)帽,以使氫氣及時(shí)逸出;反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣可用排氣管導(dǎo)出車間屋項(xiàng),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(bào)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(xiǎn),即使沒有著火源存在,也能使氫氣和空氣的混合物引燃形成著火爆炸。因此,當(dāng)用它們來活化氫氣進(jìn)行還原反應(yīng)時(shí),必須先用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)器內(nèi)的全部空氣,并經(jīng)過測定證實(shí)含氧量降到標(biāo)準(zhǔn)后,才可通人氫氣;反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)先用氮?dú)獍逊磻?yīng)器內(nèi)的氫氣置換干凈,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,在雷氏鎳自燃的情況下發(fā)生著火爆炸,雷氏鎳應(yīng)當(dāng)儲(chǔ)存于酒精中,鈀碳回收時(shí)應(yīng)用酒精及清水充分洗滌,過濾抽真空時(shí)不得抽得太干,以免氧化著火。
(3)固體還原劑保險(xiǎn)粉、硼氫化鉀、氫化鋁鋰等都是遇濕易燃危險(xiǎn)品,其中保險(xiǎn)粉遇水發(fā)熱,在潮濕空氣中能分解析出硫,硫蒸氣受熱具有自燃的危險(xiǎn),且保險(xiǎn)粉本身受熱到190℃也有分解爆炸的危險(xiǎn);硼氫化鉀(鈉)在潮濕空氣中能自燃,遇水或酸即分解放出大量氫氣,同時(shí)產(chǎn)生高熱,可使氫氣著火而引起爆炸事故;氫化鋰鋁是遇濕危險(xiǎn)的還原劑,務(wù)必要妥善保管,防止受潮。保險(xiǎn)粉用于溶解使用時(shí),要嚴(yán)格控制溫度,可以在開動(dòng)攪拌的情況下,將保險(xiǎn)粉分批加入水中,待溶解后再與有機(jī)物接觸反應(yīng);當(dāng)使用硼氫化鈉(鉀)作還原劑時(shí),在工藝過程中調(diào)解酸、堿度時(shí)要特別注意,防止加酸過快、過多;當(dāng)使用氫化鋁鋰作還原劑時(shí),要特別注意,必須在氮?dú)獗Wo(hù)下使用,平時(shí)浸沒于煤油中儲(chǔ)存。前面所述的還原劑,遇氧化劑會(huì)猛烈發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生大量熱量,具有著火爆炸的危險(xiǎn),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,亦有一定的火災(zāi)危險(xiǎn),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)中如果反應(yīng)條件控制不好,可生成爆炸危險(xiǎn)性很大的環(huán)己胺。所以在反應(yīng)操作中一定要嚴(yán)格控制各種反應(yīng)參數(shù)和反應(yīng)條件。
(5)開展技術(shù)革新,研究采用危險(xiǎn)性小、還原效率高的新型還原劑代替火災(zāi)危險(xiǎn)性大的還原劑。例如采用硫化鈉代替鐵粉還原,可以避免氫氣產(chǎn)生,同時(shí)還可消除鐵泥堆積的問題。