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3? 硝化
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硝化通常是指在有機(jī)化合物分子中引入硝基(—NO2),取代氫原子而生成硝基化合物的反應(yīng)。如甲苯硝化生產(chǎn)梯恩梯(TNT)、苯硝化制取硝基苯、甘油硝化制取硝化甘油等。
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硝化過程的火災(zāi)危險(xiǎn)性主要是:
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(1)硝化是一個放熱反應(yīng),引入一個硝基要放熱152.2~153 kJ/mol,所以硝化需要降溫條件下進(jìn)行。在硝化反應(yīng)中,倘若稍有疏忽,如中途攪拌停止、冷卻水供應(yīng)不良、加料速度過快等,都會使溫度猛增、混酸氧化能力加強(qiáng),并有多硝基物生成,容易引起著火和爆炸事故。
(2)硝化劑具有氧化性,常用硝化劑濃硝酸、硝酸、濃硫酸、發(fā)煙硫酸、混合酸等都具有較強(qiáng)的氧化性、吸水性和腐蝕性。它們與油脂、有機(jī)物,特別是不飽和的有機(jī)化合物接觸即能引起燃燒;在制備硝化劑時,若溫度過高或落入少量水,會促使硝酸的大量分解和蒸發(fā),不僅會導(dǎo)致設(shè)備的強(qiáng)烈腐蝕,還可造成爆炸事故。
(3)被硝化的物質(zhì)大多易燃,如苯、甲苯、甘油(丙三醇)、脫酯棉等,不僅易燃,有的還兼有毒性,如使用或儲存管理不當(dāng),很易造成火災(zāi)。
(4)硝化產(chǎn)品大都有著火爆炸的危險(xiǎn)性,特別是多硝基化合物和硝酸酯,受熱、摩擦、撞擊或接觸著火源,極易發(fā)生爆炸或著火。
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4? 電解
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電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)時,在兩個極上所引起的化學(xué)變化稱為電解。電解在工業(yè)上有著廣泛的作用。許多有色金屬(鈉、鉀、鎂、鉛等)和稀有金屬(鋯、鉿等)冶煉,金屬銅、鋅、鋁等的精煉;許多基本化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品(氫、氧、氯、燒堿、氯酸鉀、過氧化氫等)的制備,以及電鍍、電拋光、陽極氧化等,都是通過電解來實(shí)現(xiàn)的。
如食鹽水電解生產(chǎn)氫氧化鈉、氫氣、氯氣,電解水制氫等。食鹽水電解過程中的危險(xiǎn)性分析與防火要點(diǎn):
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(1)鹽水應(yīng)保證質(zhì)量? 鹽水中如含有鐵雜質(zhì),能夠產(chǎn)生第二陰極而放出氫氣;鹽水中帶入銨鹽,在適宜的條件下(pH<4.5時),銨鹽和氯作用可生成氯化銨,氯作用于濃氯化銨溶液還可生成黃色油狀的三氯化氮。
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3C12+NH4Cl——4HCl+NCl3
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三氯化氮是一種爆炸性物質(zhì),與許多有機(jī)物接觸或加熱至90℃以上以及被撞擊,即發(fā)生劇烈地分解爆炸。爆炸分解式如下:
2NCl3——N2+3C12
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因此鹽水配制必須嚴(yán)格控制質(zhì)量,尤其是鐵、鈣、鎂和無機(jī)銨鹽的含量。一般要求Mg2+<2mg/L,Ca2+<6mg/L,SO42-<5mg/L。應(yīng)盡可能采取鹽水純度自動分析裝置,這樣可以觀察鹽水成分的變化,隨時調(diào)節(jié)碳酸鈉、苛性鈉、氯化鋇或丙烯酸胺的用量。
(2)鹽水添加高度應(yīng)適當(dāng)? 在操作中向電解糟的陽極室內(nèi)添加鹽水,如鹽水液面過低,氫氣有可能通過陰極網(wǎng)滲入到陽極室內(nèi)與氯氣混合;若電解槽鹽水裝得過滿,在壓力下鹽水會上漲,因此,鹽水添加不可過少或過多,應(yīng)保持一定的安全高度。采用鹽水供料器應(yīng)間斷供給鹽水,以避免電流的損失,防止鹽水導(dǎo)管被電流腐蝕(目前多采用膠管)。
(3)防止氫氣與氯氣混合? 氫氣是極易燃燒的氣體,氯氣是氧化性很強(qiáng)的有毒氣體,一旦兩種氣體混合極易發(fā)生爆炸,當(dāng)氯氣中含氫量達(dá)到5%以上,則隨時可能在光照或受熱情況下發(fā)生爆炸。造成氫氣和氯氣混合的原因主要是:陽極室內(nèi)鹽水液面過低;電解槽氫氣出口堵塞,引起陰極室壓力升高;電解槽的隔膜吸附質(zhì)量差;石棉絨質(zhì)量不好,在安裝電解槽時碰壞隔膜,造成隔膜局部脫落或者送電前注入的鹽水量過大將隔膜沖壞,以及陰極室中的壓力等于或超過陽極室的壓力時,就可能使氫氣進(jìn)入陽極室等,這些都可能引起氯氣中含氫量增高。此時應(yīng)對電解槽進(jìn)行全面檢查,將單槽氯含氫濃度控制在2%以下,總管氯含氫濃度控制在0.4%以下。
(4)嚴(yán)格電解設(shè)備的安裝要求? 由于在電解過程中氫氣存在,故有著火爆炸的危險(xiǎn),所以電解槽應(yīng)安裝在自然通風(fēng)良好的單層建筑物內(nèi),廠房應(yīng)有足夠的防爆泄壓面積。
(5)掌握正確的應(yīng)急處理方法? 在生產(chǎn)中當(dāng)遇突然停電或其他原因突然停車時,高壓閥不能立即關(guān)閉,以免電解槽中氯氣倒流而發(fā)生爆炸。應(yīng)在電解槽后安裝放空管,以及時減壓,并在高壓閥門上安裝單向閥,以有效地防止跑氯,避免污染環(huán)境和帶來火災(zāi)危險(xiǎn)。
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5? 聚合
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將若干個分子結(jié)合為一個較大的組成相同而分子量較高的化合物的反應(yīng)過程為聚合。
如氯乙烯聚合生產(chǎn)聚氯乙烯塑料、丁二烯聚合生產(chǎn)順丁橡膠和丁苯橡膠等。
聚合按照反應(yīng)類型可分為加成聚合和縮合聚合兩大類;按照聚合方式又可分為本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合和乳液聚合、縮合聚合五種。
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(1)本體聚合
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本體聚合是在沒有其他介質(zhì)的情況下(如乙烯的高壓聚合、甲醛的聚合等),用浸在冷卻劑中的管式聚合釜(或在聚合釜中設(shè)盤管、列管冷卻)進(jìn)行的一種聚合方法。這種聚合方法往往由于聚合熱不易傳導(dǎo)散出而導(dǎo)致危險(xiǎn)。例如在高壓聚乙烯生產(chǎn)中,每聚合1公斤乙烯會放出3.8MJ的熱量,倘若這些熱量未能及時移去,則每聚合1%的乙烯,即可使釜內(nèi)溫度升高12~13℃,待升高到一定溫度時,就會使乙烯分解,強(qiáng)烈放熱,有發(fā)生暴聚的危險(xiǎn)。一旦發(fā)生暴聚,則設(shè)備堵塞,壓力驟增,極易發(fā)生爆炸。
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(2)溶液聚合
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溶液聚合是選擇一種溶劑,使單體溶成均相體系,加入催化劑或引發(fā)劑后,生成聚合物的一種聚合方法。這種聚合方法在聚合和分離過程中,易燃溶劑容易揮發(fā)和產(chǎn)生靜電火花。