硝化生產(chǎn)過程火災爆炸危險性分析

硝化生產(chǎn)過程火災爆炸危險性分析1、硝化生產(chǎn)中反應(yīng)熱量大，溫度不易控制硝化反應(yīng)一般在較低溫度下便會發(fā)生，易于放熱，反應(yīng)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(chǎn)操作過程中，若投料速度過快、攪拌中途停止、冷卻水供應(yīng)不良都會造成反應(yīng)溫度過高，導致爆炸事故。某化工廠在硝化罐里硝化蒽醌時，由于溫度計失靈，加上操作失誤導致冷卻水中斷，引起硝化罐爆炸。事后模擬試驗表明：當罐內(nèi)溫度上升到170?C時，便發(fā)生爆炸。此外，混酸中的硫酸被反應(yīng)生成水稀釋時，還將產(chǎn)生相當于反應(yīng)熱7.5％～10％的稀釋熱?；焖嶂苽鋾r，混酸鍋會產(chǎn)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、反應(yīng)組分分布與接觸不均勻，可能產(chǎn)生局部過熱大多數(shù)硝化反應(yīng)是在非均相中進行的，反應(yīng)組分的分布與接觸不易均勻，而引起局部過熱導致危險出現(xiàn)。尤其在間歇硝化的反應(yīng)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(yīng)，瞬間可釋放過多的熱量，引起爆炸事故。天津某化工廠硝化釜攪拌機停轉(zhuǎn)，10min后，擬用機械攪拌，剛一合閘，便發(fā)生爆炸，造成主體廠房倒塌，周圍建筑遭到不同程度損壞，2人砸死，8人受傷的慘痛事故。3、硝化易產(chǎn)生副反應(yīng)和過反應(yīng)許多硝化反應(yīng)具有深度氧化占優(yōu)勢的鏈鎖反應(yīng)和平行反應(yīng)的特點，同時還伴有磺化、水解等副反應(yīng)，直接影響到生產(chǎn)的安全。氧化反應(yīng)出現(xiàn)時放出大量氧化氮氣體的褐色蒸氣，以及混合物的溫度迅速升高而引起硝化混合物從設(shè)備中噴出，發(fā)生爆炸事故。芳香族的硝化反應(yīng)常發(fā)生生成硝基酚的氧化副反應(yīng)，硝基酚及其鹽類性質(zhì)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(jié)果。4、水和硝化物混合產(chǎn)生熱量混酸中進入水會促使硝酸大量分解和蒸發(fā)，不僅強烈腐蝕設(shè)備，而且還會造成爆炸。水通過設(shè)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(yīng)進行很快，可分解產(chǎn)生氣體物質(zhì)而發(fā)生爆炸。5、硝化劑具有強烈的氧化性和腐蝕性常用的硝化劑如濃硝酸、發(fā)煙硫酸、混酸具有強氧化性和腐蝕性，硝酸鹽又是氧化劑。它們與油脂、有機化合物尤其是不飽和有機化合物接觸，能引起燃燒或爆炸。有案例表明：在1，5—二苯氧基蒽醌的硝化裝置開車時，因設(shè)備和管道預先用有機溶劑洗凈，當混酸加入計量槽時，與殘留的有機溶劑劇烈反應(yīng)發(fā)生了爆炸。在其他硝化裝置中也有硝酸與醋酐、甘油、丙酮、甲醇等有機溶劑偶然混合發(fā)生類似的爆炸事故。硝酸蒸氣對呼吸道有強烈的刺激作用，硝酸分解出的二氧化氮除對呼吸道有刺激作用外，能使人血壓下降、血管擴張。6、硝化產(chǎn)品具有爆炸危險脂肪族硝基化合物閃點較低，屬易燃液體；芳香族硝基化合物中苯及其同系列的硝基化合物屬可燃液體或可燃固體；二硝基和多硝基化合物性質(zhì)極不穩(wěn)定，受熱、摩擦或強烈撞擊時可能發(fā)生分解爆炸，具有很大的破壞力。它們爆炸的難易程度為：O—硝基化合物最敏感，N—硝基化合物次之，C—硝基化合物再次之。在常溫下，只要有2J／cm2的機械沖擊能量作用于硝化甘油即可引起爆炸。干燥的硝化棉能自燃，受到火焰作用能立即著火，大量燃