苯系硝化工藝危險性分析與安全設(shè)施設(shè)計方法初探

杜勝(山西大同大學(xué)渾源師范分校，山西 大同 037400)

0 引言

社會在不斷的發(fā)展過程中，各行各業(yè)都迎來了發(fā)展機遇，所以，對化工企業(yè)的生產(chǎn)需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和監(jiān)督，對化工危險產(chǎn)品的生產(chǎn)更要著重注意。在實際的苯系硝化工藝生產(chǎn)的過程中，由于其潛在的危險系數(shù)比較高，所以一旦出現(xiàn)任何事故，都是很難彌補損失的。導(dǎo)致苯系銷爆炸的原因是有很多種的，所以，對其特點的了解以及預(yù)防措施的實施是非常重要的。社會雖然在不斷的發(fā)展和進(jìn)步，但是對苯系銷化工生產(chǎn)的安全性研究并不多，其研究結(jié)果也是非常少的，因此，我們必須要及時了解其潛在的危險性，并且對需要實施的安全設(shè)施進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計，這樣才能夠有效規(guī)避危險，在很大程度上減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。我們在對本課題進(jìn)行研究的時候，需要通過多樣的資料，不能局限自己的思維意識，可以進(jìn)行實地調(diào)查和走訪了解，對化工企業(yè)老板進(jìn)行詢問，以便我們更快速地掌握苯系銷工藝生產(chǎn)的實際過程，對其特點有個大概的了解，便于我們做后續(xù)的分析[1]。

1 對苯系硝化工藝危險性進(jìn)行分析

1.1 對固有的危險性進(jìn)行分析

1.1.1 對其潛在的火災(zāi)危險性進(jìn)行分析

眾所周知，由于下滑及本身具有很強的氧化性，因此，在我們平時所示的笑話集濃硫酸、硝酸、寧硫酸、發(fā)煙硫酸、混合酸等的酸性物質(zhì)與油脂或者是有機物進(jìn)行融合，同時，或者是使用飽和度不是很高的有機化合物進(jìn)行接觸的話，就會可引起燃燒的現(xiàn)象，這是非常危險的，不管是的化學(xué)產(chǎn)品還是工作人員。因為一旦爆發(fā)火災(zāi)，周圍的化學(xué)產(chǎn)品也會因為連帶反應(yīng)而迅速著火，到那個時候，就會變得更加為危險，其形式也是非常危急的。同時，上述的所有酸性物質(zhì)，由于被銷化，其物質(zhì)的燃爆危險性就會更加嚴(yán)重，比如說這些物質(zhì)像笨、甲苯等，一旦被他們物化，火災(zāi)的危險系數(shù)以及危險性就會升高，又或者說對物質(zhì)的儲存管理不恰當(dāng)?shù)脑?，就會更加容易?dǎo)致火災(zāi)的爆發(fā)，從而造成大面積的化學(xué)產(chǎn)品損耗狀況。

1.1.2 對其具有的爆炸危險性進(jìn)行分析

由于化學(xué)物質(zhì)本身的一些特殊性質(zhì)，反應(yīng)的速度過快會導(dǎo)致釋放出來的熱量過多。在通常情況下，大部分的硝化反應(yīng)并不會有潛在的危險爆炸性，因為它們都是在非均相中進(jìn)行的，所以，其受熱不會過于局部性分布，這樣爆炸危險性就不會過大、過強。另外就是在硝化最開的是的反應(yīng)階段中，如果停止攪拌的話是非常危險的，不僅如此，如果攪拌葉一旦脫落的話，又或者說是進(jìn)行的無效攪拌，那么，這就具有很強的危險性了。當(dāng)再次開始攪拌的時候，往往就會因為在局部硝化反應(yīng)已經(jīng)開始了，其反應(yīng)過于激烈，能夠霎時間釋放出過多的熱量，這樣就很容易導(dǎo)致爆炸事件。

1.1.3 對水和消化物混合過程中所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行分析

如果在混合酸中放入一些水的話，這樣就會增多硝酸的蒸發(fā)量，所以，它不僅會對設(shè)施設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模地腐蝕化，同時還極易可能造成爆炸事故的發(fā)生。水作為液態(tài)物質(zhì)，能夠進(jìn)入到?jīng)]有縫隙的硝化物料中，這樣也就會引起液態(tài)材料的溫度以及氣壓急劇的上升，這時它們的反應(yīng)速度會持續(xù)增強，來分解這些氣體導(dǎo)致爆炸。

1.1.4 對苯系硝化工藝所使用到的危險性原料分析

苯系硝化工藝所使用到的危險性原料是非常多的，其種類是非常多的。其工藝技術(shù)所使用到的原料以及中間產(chǎn)品大多數(shù)都是有毒的，并且毒性是非常大的。因此，對原料的運輸和保存是非常重要的，在運輸?shù)倪^程中，要做好防護(hù)措施，避免有毒氣體的外泄，遇到明火而爆炸，這是一種非常危險的。運輸人員需要保證有毒化學(xué)產(chǎn)品的完整性，一些液體的保存，也需要在冷凍的情況下進(jìn)行存儲，切不可使其變質(zhì)。[2]

2 對苯系硝化工藝的安全設(shè)施控制方法進(jìn)行分析

2.1 需要重點進(jìn)行監(jiān)控的工藝因素

2.1.1 需要對溫度進(jìn)行有效的監(jiān)控

在大部分的情況下，硝化工藝的反應(yīng)速度是非?？斓?，因此它們釋放出來的熱量是非常多的。就比如說，在實際的苯系硝化工藝中，對硝基苯的制作就需要能夠吸收大量熱量的設(shè)備，因為它們在其制備的過程生，所產(chǎn)生的熱量數(shù)量是非常多的。因此，在制備的過程中，對其進(jìn)行及時且有效的散熱是非常重要的，能夠有效保證產(chǎn)品的安全性。硝化的反應(yīng)過程，其反應(yīng)程度是非常劇烈的，也正是由于它們釋放的熱量過多，導(dǎo)致在工藝制作的過程存在著以下幾個問題，溫度過高、深度氧化、副作用明顯。

2.1.2 在異常狀態(tài)下進(jìn)行報警以及連鎖控制

如果硝化反應(yīng)在制備的過程中，發(fā)生異常情況的話，如果能夠及時有效地進(jìn)行抑制系統(tǒng)的安裝的話，在很大程度上能夠有效促進(jìn)硝化反應(yīng)的發(fā)生，促進(jìn)其平穩(wěn)的運行。那么，在實際的反應(yīng)過程中，可以利用將硝化反應(yīng)釜內(nèi)的溫度以及硝化劑流量、硝化反應(yīng)釜內(nèi)夾套冷卻水形成控制關(guān)系的話，當(dāng)反應(yīng)的過程中出現(xiàn)任何異常情況都能夠進(jìn)行有效的緊急剎車運行系統(tǒng)，同時，如果硝化反應(yīng)釜內(nèi)的溫度超標(biāo)或者是攪拌的過程中發(fā)生異?，F(xiàn)象或者是故障的話，它也能夠及逆行自動報警并且停止催化劑的加入。通常情況下，會將溫度保持在70～75℃之間，這個溫度區(qū)間是是最適宜的溫度范圍。硝化反應(yīng)釜內(nèi)的溫度主要是通過調(diào)節(jié)硝化反應(yīng)器以及硝化劑的加入量和夾套的冷水流量進(jìn)行控制的。

2.1.3 對反應(yīng)釜的攪拌速度進(jìn)行有效的控制

反應(yīng)釜的攪拌速度是非常重要的，對其進(jìn)行合理有效地控制具有重要的意義。在正常的系統(tǒng)運行過程中，當(dāng)攪拌機出現(xiàn)異常的情況，或者是嚴(yán)重的故障情況的話，應(yīng)該立即進(jìn)行自動連鎖切斷程序，以及自動聯(lián)鎖開啟緊急泄放系統(tǒng)，這將能夠在一定程度上減少設(shè)備運行的損失，降低經(jīng)濟(jì)耗損。當(dāng)保證了物料的均勻混合之后，反應(yīng)釜攪拌機應(yīng)該具有相應(yīng)的備用電源，又或者是保護(hù)氣體攪拌設(shè)備中以及人工攪拌輔助設(shè)備等。

2.2 對其他的安全控制方式進(jìn)行分析

對一些危險系度較高以及線路過多的裝置安全控制分析：如果說在苯系硝化工藝生產(chǎn)的過程中，由于安裝過程中的一些線路過多，以及安全感裝置的安裝難度系數(shù)過高的話，會造成一定的人員傷亡以及較高的經(jīng)濟(jì)損失時，就需要來制備相應(yīng)的硝基烷烴來進(jìn)行控制。

3 對苯系硝化工藝的安全設(shè)施設(shè)計方法進(jìn)行分析

3.1 需要對防水漏入硝化鍋的安全設(shè)施進(jìn)行設(shè)計

通常情況下，器內(nèi)的液壓以及液位比硝化器夾套以及蛇管冷卻系統(tǒng)中的液壓和液位高。為了能夠及時有效地發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)的裂紋或者是孔洞的話，可以在排水管中裝置上自動電導(dǎo)報警器。但是，如果在管中漏入少量的酸時，水的相應(yīng)的導(dǎo)電率也會發(fā)生變化，我們就可以利用這種方式對其進(jìn)行有效的檢測并且它也會發(fā)出警報聲；當(dāng)然了，我們也可以使用pH試紙來檢測出口時的酸度，但hi，這種試紙最好隨身攜帶，用起來也是比較方便可靠的[3]。

3.2 可以利用連續(xù)硝化的方式，來代替間歇性的硝化

在實際的硝化工藝進(jìn)行的過程中，采用間歇性的其實是有非常多的缺點的，但是，如果能夠有效利用連續(xù)硝化的方式，那么，它的有點是非常多的，相較于間歇性的硝化方式來說，它本身具有的很多優(yōu)點是間歇性硝化工藝所不具備的。在實際的硝化工藝中，因為每次投入的料比較少以及設(shè)備中殘留的硝化產(chǎn)物的量也很少，這就在很大的程度上明顯降低了潛在的爆炸危險性以及中毒的幾率。同時，在另一方面，也能夠有效提升物料與熱量之間的轉(zhuǎn)換速度，進(jìn)而可以提升在控制以及調(diào)節(jié)方面的可依賴型。因此，可以利用多段式硝化器來達(dá)到硝化過程的連續(xù)性。以上敘述到的硝化工藝的優(yōu)點都是連續(xù)性硝化帶來的，所以說，利用連續(xù)性的硝化工藝來代替間歇性的硝化是非常重要的，在很大程度上能夠提升苯系硝化工藝質(zhì)量和水準(zhǔn)。

4 結(jié)語

綜上所述，對設(shè)施設(shè)備進(jìn)行干預(yù)以及完善，能夠有效避免很多問題的出現(xiàn)。對于一些可以規(guī)避的危險，必須要做好細(xì)致認(rèn)真的方案策劃，這樣的話，從一定程度上也能夠減少經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡。對于不同的系統(tǒng)設(shè)備要使用不同的方式，這樣才能有效提高我們國家的工藝技藝水平，推動其他行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展?？偠灾瑢Ρ较迪趸に囄ｋU性分析與安全設(shè)施設(shè)計方法進(jìn)行初步的探究，從中找出問題，分析危險性的原因和特點，實施相應(yīng)的安全控制以及設(shè)施，對于提升整體的工藝質(zhì)量具有非常中重要的作用和意義，從而推動我國化工企業(yè)以及有關(guān)化學(xué)科學(xué)研究事業(yè)的發(fā)展。