物質(zhì)性質(zhì)、物化原理與安全課件

第二章物質(zhì)性質(zhì)、物化原理與安全第一節(jié)化學(xué)物質(zhì)及其危險概述第二節(jié)易燃物質(zhì)的性質(zhì)和特征第三節(jié)毒性物質(zhì)的性質(zhì)和特征第四節(jié)壓力系統(tǒng)熱力學(xué)行為與危險性第五節(jié)反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)和特征第六節(jié)化學(xué)反應(yīng)類型及其危險性第七節(jié)物理操作類型及其危險性2022/12/201第二章物質(zhì)性質(zhì)、物化原理與安全第一節(jié)化學(xué)物質(zhì)及其危險化學(xué)物質(zhì)的危險程度取決于貯存和加工物質(zhì)的性質(zhì)、應(yīng)用的設(shè)備以及所屬的過程?；ぎa(chǎn)品生產(chǎn)線一般由幾個甚至多達(dá)上百個單元操作過程構(gòu)成。盡管單元過程種類和數(shù)量繁多，但是其設(shè)計基礎(chǔ)只是一些基本的物理化學(xué)原理。應(yīng)用這些原理，可以足夠準(zhǔn)確地預(yù)測物質(zhì)的行為方式，如流動、相變、反應(yīng)或分解、產(chǎn)生壓力、放熱或吸熱、混合或分層、膨脹或收縮等等，可以比較充分地評估每一單元過程伴生的危險。無論是大型化工裝置，還是小型實驗室，正是物理化學(xué)和化工原理決定著物質(zhì)的行為，規(guī)模常不是決定的因素。

2022/12/202化學(xué)物質(zhì)的危險程度取決于貯存和加工物質(zhì)的性質(zhì)、應(yīng)用的設(shè)備以及第一節(jié)化學(xué)物質(zhì)及其危險概述一、危險化學(xué)品分類根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《常用危險化學(xué)品的分類GB13690一92)，危險化學(xué)品分為八大類。一般說來，凡能引起火災(zāi)或爆炸危險的物質(zhì)，就叫危險物質(zhì)(Hazardousmaterials)。根據(jù)它們的化學(xué)性質(zhì)，歸納起來可分為八類，即可燃?xì)怏w、液體、易燃固體、可燃粉塵、易爆化合物、自燃性物質(zhì)、忌水性物質(zhì)、混合危險性物質(zhì)。

1、爆炸品。指在受熱、撞擊等外界作用下，能發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，瞬時產(chǎn)生大量氣體和熱量，使周圍壓力急劇上升而發(fā)生爆炸的物品；如黑色火藥(硝酸鉀)、硝銨炸藥、雷酸汞、苦味酸、硝化甘油、重氮甲烷等。

2022/12/203第一節(jié)化學(xué)物質(zhì)及其危險概述一、危險化學(xué)品分類2022/2．壓縮氣體和液化氣體指壓縮、液化或加壓溶解的氣體，其狀態(tài)條件符合下列兩種情況之一者：臨界溫度低于或等于50℃、而蒸氣壓大于294kPa的壓縮或液化氣體溫度在21.1℃和54.4℃、壓力分別大于275kPa和715kPa的壓縮氣體；或在37.8℃、蒸氣壓大于275kPa的液化氣體或加壓溶解氣體。壓縮氣體和液化氣體按其物理性能可分為易燃?xì)怏w、不燃?xì)怏w、有毒氣體3類。劇毒氣體，如氯氣、光氣、溴甲烷、氰化氫；易燃?xì)怏w，如一氧化碳、乙烯、乙炔、液化石油氣、環(huán)氧乙烷；不燃?xì)怏w，如氮、二氧化碳、氖。

2022/12/2042．壓縮氣體和液化氣體指壓縮、液化或加壓溶解的氣體，其狀態(tài)條3．易燃液體易燃液體的易必燃性，首先決定于它們的化學(xué)組成。它們在一定條件下與空氣中的氧化合而引起燃燒。大多數(shù)易燃液體遇強(qiáng)酸等氧化劑能發(fā)生猛烈的反應(yīng)，引起燃燒或爆炸。易燃液體是指易燃的液體、液體混合物或含有固體物質(zhì)的液體，但不包括由于其危險特性已列入其他類別的液體。易燃液體按其閃點分為3類：(1)閃點低于-18℃的低閃點液體；(2)閃點在-18℃~23℃的中閃點液體；(3)閃點在23℃~61℃的高閃點液體。如汽油、苯、乙醇、乙醚；戊醇、氯化苯。2022/12/2053．易燃液體易燃液體的易必燃性，首先決定于它們的化學(xué)組成。它各國對可燃液體危險性按閃點范圍劃分標(biāo)淮不一樣。美國“防火協(xié)會(NFPA)”規(guī)劃分：1級：閃點低于-4℃的液體2級：閃點高于-4℃而低于21℃的液體3級：閃點高于21℃而低于93℃的液體我國把閃點在45℃以下的(包括45℃)稱為易燃液體。易燃液體具有易燃性。這類物質(zhì)的閃點都比較低，大多數(shù)都在常溫以下，有的甚至在0℃以下。2022/12/206各國對可燃液體危險性按閃點范圍劃分標(biāo)淮不一樣。2022/124．易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品(1)易燃固體的主要特性是自燃點較低，并容易與氧發(fā)生作用，同時放出大量的熱量，一旦遇火、遇熱或遇氧化劑等物質(zhì)，供氧化反應(yīng)生成熱的作用，甚至受到撞擊、摩擦都可能引起燃燒。燃燒迅速并能散發(fā)出有毒煙霧或有毒氣體的固體，但不包括已列入爆炸品的固體。易燃固體除常見的紙、布、絲、棉等纖維制品及其碎未外，還有木材、煤、柏油、瀝青、石臘、生膠、紅磷、硫化磷、二硝基甲苯、硝化棉；二甲基丙烷、鋁粉、萘、硫黃、松香。硫磺、樹脂、重油、油漆、火柴等也屬于這一類物質(zhì)。

(2)自燃物品是指自燃點低、在空氣中易被氧化、能放出熱量自行燃燒的物品。如黃磷、三乙基鋁、三異丁基鋁、油布、油紙、浸油金屬屑。(3)遇濕易燃物品是指遇水或受潮時發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)、釋放出大量易燃?xì)怏w和熱量的物品，有些不需要火源即能燃燒或爆炸。如鉀、鈉、鋰及鉀鈉合金，氫化鉀，硼氫化物如五硼氫，碳化鈣、磷化鈣；鋅粉、保險粉(低亞硫酸鈉)、氫化鋁。2022/12/2074．易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品(1)易燃固體的主要特性5．氧化劑和有機(jī)過氧化物(1)氧化劑是指處于高氧化態(tài)、具有強(qiáng)氧化性、易分解并釋放出氧和熱量的物質(zhì)，氧化劑還包括無機(jī)過氧化物。氧化劑本身不燃燒，但由于富氧可以助燃，能夠強(qiáng)化可燃物的燃燒。(2)有機(jī)過氧化物是指分子中含有過氧基的有機(jī)物，本身易燃、易爆易分解，對熱、振動或摩擦極為敏感。如過氧化鈉、氯酸鈉、高錳酸鉀、氯酸鉀；二氯過氧化苯甲酰、過氧化二乙酰、過氧化苯甲酚；過氧化鋅、過硫酸鉻、亞硝酸鈉、重鉻酸鉀；過醋酸、過氧化環(huán)己酮。2022/12/2085．氧化劑和有機(jī)過氧化物(1)氧化劑是指處于高氧化態(tài)、具有強(qiáng)6．有害物品和有毒感染性物品指進(jìn)入肌體并累積到一定量后能與體液或器官組織發(fā)生生物化學(xué)或生物物理學(xué)作用，擾亂或破壞肌體的正常生理功能，引起器官和系統(tǒng)暫時性或持久性病變．乃至危及生命的物品。如氰化鉀、三氧化二砷、氯化高汞、磷化鋅、汞；氯乙醇、二氯甲烷、四乙基鉛、丁脂、四氯化碳。2022/12/2096．有害物品和有毒感染性物品2022/12/1897．放射性物品指放射性比活度大于74000Bq/kg的物品。能放射β、γ射線的鉆60，能放射α、β、γ射線的鐳226，能放射α、β射線的鈾。某些核素具有自發(fā)地放出粒子或γ射線或在發(fā)生軌道電子俘獲之后放出χ射線或發(fā)生自發(fā)裂變，這種性質(zhì)稱為放射性。鐳-226、釷-232、鉀-40.在給定時刻，處在特定能態(tài)的一定量的某種放射性核素的活度A是Dn除以dt而得的商。

A=Dn/dt

其中：Dn是在時間間隔dt內(nèi)，該核素由該能態(tài)自發(fā)發(fā)生核躍遷數(shù)目的期望值。放射性比活度

specific

activity:

放射性比活度C是指某物質(zhì)的放射性活度A除以該物質(zhì)的質(zhì)量m而得的商。

C=A/m

單位：Bq·kg-1(貝可/千克)。

貝可（勒爾）

Becquerel:

貝可Bq是國際單位SI的活度單位名稱。它等于s-1(s—時間單位，秒)。2022/12/20107．放射性物品指放射性比活度大于74000Bq/kg的物品8．腐蝕品腐蝕品指能灼傷人體組織、對金屬等物品亦能造成損壞的固體或液體，即與皮膚接觸在4h內(nèi)出現(xiàn)可見壞死現(xiàn)象，或溫度在55℃時，對20號鋼的表面年平均腐蝕速率超過6.25mm的固體或液體。腐蝕品按化學(xué)性質(zhì)可分為酸性腐蝕品、堿性腐蝕品及其他腐蝕品3類。

如硝酸、濃硫酸、氫氟酸、二氧化氮、二氯化硫、五氯化磷；甲酸、三氯乙醛；鹽酸、磷酸、亞硫酸；冰醋酸，氫氧化鈉、硫化鉀；甲醇鈉、二乙醇胺；甲醛、苯酚。2022/12/20118．腐蝕品2022/12/1811二、化學(xué)物質(zhì)的危險性化學(xué)物質(zhì)危險參考前歐共體危險品分類可劃分為物理危險、生物危險和環(huán)境危險3個類別。1．物理危險：3種(1)爆炸性危險指物質(zhì)或制劑在明火影響下或是對震動或摩擦比二硝基苯更敏感會產(chǎn)生爆炸。該定義取自危險物品運輸?shù)膰H標(biāo)準(zhǔn)，用二硝基苯作為標(biāo)準(zhǔn)參考基礎(chǔ)。迅速而又缺乏控制的能量釋放會產(chǎn)生爆炸。釋放的能量形式一般是熱、光、聲和機(jī)械振動等?；けǖ哪茉醋畛Ｒ姷氖腔瘜W(xué)反應(yīng)，但是機(jī)械能或原子核能的釋放也會引起爆炸。任何易燃的粉塵、蒸氣或氣體與空氣或其他助燃劑混合，在適當(dāng)條件下點火都會產(chǎn)生爆炸。能引起爆炸的可燃物質(zhì)有：可燃固體，包括一些金屬的粉塵；易燃液體的蒸氣；易燃?xì)怏w?？扇嘉镔|(zhì)爆炸的三個要素是：可燃物質(zhì)；空氣或任何其他助燃劑；火源或高于著火點的溫度粉塵爆炸是可燃粉塵在空氣中飛揚而達(dá)到適當(dāng)濃度，形成一種空氣溶膠狀態(tài)時才能發(fā)生。它是粉塵粒子的燃燒急劇傳播后，在瞬間內(nèi)完成整個燃燒過程的現(xiàn)象，因此呈現(xiàn)出強(qiáng)大的壓力和破壞力。。2022/12/2012二、化學(xué)物質(zhì)的危險性化學(xué)物質(zhì)危險參考前歐共體危險品分類可劃分例如：每公斤三硝基甲苯放出的分解熱為880千卡，分解溫度大約為2217℃，而每公斤三硝基甲苯產(chǎn)生氣體量為830升(常溫、常壓下)。爆炸1公斤炸藥生成的爆炸氣體可達(dá)7立方米。另一方面，三硝基甲苯的爆炸速度為7140米/秒，而分解又是在瞬間完成的，因此呈現(xiàn)出強(qiáng)大的壓力和破壞力?；けǖ哪茉醋畛Ｒ姷氖腔瘜W(xué)反應(yīng)，但是機(jī)械能或原子核能的釋放也會引起爆炸。2022/12/2013例如：每公斤三硝基甲苯放出的分解熱為880千卡，分解溫度大約(2)氧化性危險指物質(zhì)或制劑與其他物質(zhì)，特別是易燃物質(zhì)接觸產(chǎn)生強(qiáng)放熱反應(yīng)。氧化性物質(zhì)依據(jù)其作用可分為：a)中性的：如臭氧、氧化鉛、硝基甲苯等；b)堿性的：如高錳酸鉀、氧等；(晶體的高錳酸鉀和濃硫酸接觸，由于能生成極不穩(wěn)定的七氧化二錳（Mn2O7）在70℃時便能爆。)c)酸性的：如氯酸、硝酸、硫酸等。絕大多數(shù)氧化劑都是高毒性化合物。按照其生物作用，有些可稱為刺激性氣體，如硫酸等，甚至是窒息性氣體，如硝酸煙霧、氯氣等。所有刺激性氣體，盡管其物理和化學(xué)性質(zhì)不同，直接接觸一般都能引起細(xì)胞組織表層的炎癥。其中一些，如硫酸、硝酸和氟氣，可以造成皮膚和粘膜的灼傷，另外一些，如過氧化氫，可以引起皮炎。含有鉻、錳和鉛的氧化性化合物具有特殊的危險，例如，鉻(VI)化合物長期吸入會導(dǎo)致肺癌，錳化合物可以引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肺部的嚴(yán)重疾患。2022/12/2014(2)氧化性危險2022/12/1814作為氧源的氧化性物質(zhì)具有助燃作用，而且會增加燃燒強(qiáng)度。由于氧化反應(yīng)的放熱特征，反應(yīng)熱會使接觸物質(zhì)過熱，而且各種反應(yīng)副產(chǎn)物往往比氧化劑本身更具毒性。在過氧化物中不少是屬于易爆化合物，這類物質(zhì)在受熱后容易引起爆炸。ClO2為黃褐色氣體，是一個吸熱性很強(qiáng)的(生成熱為27千卡)和非常不穩(wěn)定的化合物，受熱或遇有機(jī)物接觸立即發(fā)生猛烈爆炸而分解為氧和氯，也正是這些反應(yīng)證明無水高氯酸的不穩(wěn)定性，有時簡直在保存時也會發(fā)生爆炸。高氯酸和濃硫酸混合，由于硫酸使高氯酸脫水，產(chǎn)生無水高氯酸而引起爆炸。因此高氯酸和濃硫酸均勿混合使用。醋酸酐也可以吸水產(chǎn)生無水高氯酸而引起爆炸。

過氧化氫接觸包裝用的稻草等襯墊物，放置干燥后能引起自燃。硝酸銀當(dāng)接觸有機(jī)物、易燃物、經(jīng)摩擦即能發(fā)生爆炸。作為氧源的氧化性物質(zhì)具有助燃作用，而且會增加燃燒強(qiáng)度。(P18)

2022/12/2015作為氧源的氧化性物質(zhì)具有助燃作用，而且會增加燃燒強(qiáng)度。由于氧(3)易燃性危險易燃性危險可以細(xì)分為極度易燃性、高度易燃性和易燃性三個危險類別。a)

極度易燃性一一閃點＜0℃，沸點≤35℃，如：乙醚、、甲酸乙酯、乙醛等。能滿足上述界定的還有其他許多物質(zhì)，如氫氣、甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、一氧化碳、環(huán)氧乙烷、液化石油氣，以及在環(huán)境溫度下為氣態(tài)、可形成較寬爆炸極限范圍的氣體-空氣混合物的石油化工產(chǎn)品。b)

高度易燃性一一指無需能量，與常溫空氣接觸就能變熱起火的物質(zhì)或制劑具有的特。這個危險類別包括與火源短暫接觸就能起火，火源移去后仍能繼續(xù)燃燒的固體物質(zhì)或制劑；閃點低于21℃的液體物質(zhì)或制劑；通常壓力下空氣中的易燃?xì)怏w。如：氫化合物、烷基鋁、磷以及多種溶劑都屬于這個類別。(任一種烷基鋁，在常溫下是無色的液體，如與空氣接觸就能夠自燃。為防止自燃，可把它們用苯等溶劑稀釋至10一20％的濃度以下。)易燃性是指閃點在21～55℃的液體物質(zhì)或制劑具有的特征。包括大多數(shù)溶劑和許多石油餾分。2022/12/2016(3)易燃性危險易燃性危險可以細(xì)分為極度易燃性、高度易燃性和2．生物危險(1)毒性危險毒性危險可造成急性或慢性中毒甚至致死，應(yīng)用試驗動物的半致死劑量表征。毒性反應(yīng)的大小很大程度上取決于物質(zhì)與生物系統(tǒng)接受部位反應(yīng)生成的化學(xué)鍵類型。對毒性反應(yīng)起重要作用的化學(xué)鍵的基本類型是共價鍵、離子鍵和氫鍵，還有vanderWaals力。有機(jī)化合物的毒性與其成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有密切關(guān)系是人們早已熟知的事實。如：硝基、亞硝基或氨基官能團(tuán)引入分子會劇烈改變化合物的毒性，而羰基的存在或乙酰化則會降低化合物的毒性。2022/12/20172．生物危險(1)毒性危險2022/12/1817(2)腐蝕性和刺激性危險腐蝕性物質(zhì):能夠嚴(yán)重?fù)p傷活性細(xì)胞組織的一類物質(zhì)。一般腐蝕性物質(zhì)除具有生物危險外，還能損傷金屬、木材等其他物質(zhì)。在化工中最具代表性的腐蝕性物質(zhì)有：酸和酸酐；堿；鹵素和含鹵素鹽；鹵代烴、鹵代有機(jī)酸、酯和鹽；以及不屬于以上四類中任何一類的其它腐蝕性物質(zhì)，如：多硫化氫、2一氯苯甲醛、肼和過氧化氫等。刺激性是指物質(zhì)和制劑與皮膚黏膜直接、長期或重復(fù)接觸會引起炎癥。

刺激性的作用對象不包括無生物。雖然腐蝕性作用常引起深層損傷結(jié)果，而刺激性一般只有淺表特征，但兩者之間并沒有明確的界線。2022/12/2018(2)腐蝕性和刺激性危險2022/12/1818(3)致癌性和致變性危險致癌性是指一些物質(zhì)或制劑，通過呼吸、飲食或皮膚注射進(jìn)入人體會誘發(fā)癌癥或增加癌變危險。1978年國際癌癥研究機(jī)構(gòu)制定的一份文件宣布有26種物質(zhì)被確認(rèn)具有致癌性質(zhì)。隨后又有22種物質(zhì)經(jīng)動物試驗被確認(rèn)能誘發(fā)癌變。在致癌物質(zhì)領(lǐng)域，由于日前人們對癌變的機(jī)理還不甚了解，還不足以建立起符合科學(xué)論證的管理網(wǎng)絡(luò)。但是對于物質(zhì)的總毒性，卻可以測出一個濃度水平，在此濃度水平之下．物質(zhì)不再顯示出致癌作用。另外，動物試驗結(jié)果與對人體作用之間的換算目前在科學(xué)上還未解決。目前，對于有些致癌物質(zhì)，已經(jīng)有了劑量一反應(yīng)的曲線圖。

致變性是指一些物質(zhì)或制劑可以誘發(fā)生物活性。對于具體物質(zhì)誘發(fā)的生物活性的類型，如細(xì)胞的、細(xì)菌的、酵母的或更復(fù)雜有機(jī)體的生物活性，目前還無法確定。致變性又稱變異性。受其影響的如果是人或動物的生殖細(xì)胞，受害個體的正常功能會有不同程度的變化；如果是軀體細(xì)胞，則會誘發(fā)癌變。前者稱為生物變異，可傳至后代；后者稱為軀體變異，只影響受害個體的一生。

2022/12/2019(3)致癌性和致變性危險2022/12/18193．環(huán)境危險化工有關(guān)的環(huán)境危險主要是水質(zhì)污染和空氣污染，是指物質(zhì)或制劑在水和空氣中的濃度超過正常量，進(jìn)而危害人或動物的健康以及植物的生長。

環(huán)境危險是一個不易確定的綜合概念。環(huán)境危險往往是物理化學(xué)危險和生物危險的聚結(jié)，并通過生物和非生物降解達(dá)到平衡。為了評價化學(xué)物質(zhì)對環(huán)境的危險，必須進(jìn)行全面評估，考慮化學(xué)物質(zhì)的固有危險及其處理量，化學(xué)物質(zhì)的最終去向及其散落入環(huán)境的程度，化學(xué)物質(zhì)分解產(chǎn)物的性質(zhì)及其所具有的新陳代謝功能。2022/12/20203．環(huán)境危險化工有關(guān)的環(huán)境危險主要是水質(zhì)污染和空氣污染，是指第二節(jié)易燃物質(zhì)的性質(zhì)和特性一、易燃物質(zhì)的性質(zhì)1．閃點定義為易揮發(fā)可燃物質(zhì)表面形成的蒸氣和空氣的混合物遇火燃燒的最低溫度。液體的閃點一般采用閉杯測試儀根據(jù)閃點測定的標(biāo)準(zhǔn)方法測定。2．著火點著火點是指蒸氣和空氣的混合物在開口容器中可以點燃并持續(xù)燃燒的最低溫度。著火點一般高于閃點。當(dāng)缺少閃點數(shù)據(jù)時，著火點至少可以像閃點一樣標(biāo)示出物質(zhì)的火險。2022/12/2021第二節(jié)易燃物質(zhì)的性質(zhì)和特性一、易燃物質(zhì)的性質(zhì)2022/3.自燃溫度指物質(zhì)無火源自動起火并持續(xù)燃燒的溫度。這個量值受加熱表面的大小、形狀、加熱速率以及其它因素的影響。如：干草等物質(zhì)是靠發(fā)酵熱使其自行發(fā)熱的，當(dāng)分解炭化后，干草可被積蓄的熱量引起自燃。黃磷、還原鐵、還原鎳等與空氣直接接觸就能火的物質(zhì)，從廣義也叫做自燃物質(zhì)。4.蒸汽相對密度代表的是蒸汽密度與空氣密度之比。絕大多數(shù)易燃液體的蒸汽比空氣重，它們極易積聚在低位區(qū)域、下水道和類似場所。因此，廠房的排氣口應(yīng)設(shè)在近地平面處。對于比空氣輕的可燃?xì)怏w或蒸汽，排氣口應(yīng)設(shè)在廠房內(nèi)最高處或近頂板處。注：1)

易燃液體的蒸氣比空氣重，廠房的排氣口應(yīng)設(shè)在近地平面處。

2)

對于比空氣輕的可燃?xì)怏w或蒸氣，排氣口應(yīng)該在廠房內(nèi)最高處或近頂板處。2022/12/20223.自燃溫度2022/12/18225．熔點定義為固液兩相平衡共存的溫度。熔點指示出了室溫下為固體的易燃物質(zhì)成為易燃液體的溫度。6．沸點一般是指常壓沸點，定義為一個大氣壓下氣液平衡共存的溫度。沸點可表征物質(zhì)的揮發(fā)性，是易燃液體所包含的火險的直接量度。7．分子式在缺少物性信息的情況下，物質(zhì)的分子式可以提供物質(zhì)火險的線索。例如，組成只有碳和氫的烴類物質(zhì)是可燃的，甚至是易燃的。如果是低沸點烴類，即可認(rèn)為具有火險。2022/12/20235．熔點2022/12/18238．爆炸范圍也稱為爆炸極限或燃燒極限，用可燃蒸氣或氣體在空氣中的體積分?jǐn)?shù)表示，是可燃蒸氣或氣體與空氣的混合物遇引爆源引爆即能發(fā)生爆炸或燃燒的濃度范圍。上述濃度范圍用爆炸下限和爆炸上限來表示?？扇?xì)怏w爆炸范圍一般是在常溫、常壓下測定的。9．蒸發(fā)潛熱定義為單位質(zhì)量的液體完全汽化所需要的熱量。蒸發(fā)潛熱隨溫度而變，文獻(xiàn)中給出的一般是常壓沸點的值。10．燃燒熱文獻(xiàn)中給出的大多是物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱，是指單位質(zhì)量的物質(zhì)在25℃的氧中燃燒釋放出的熱量。燃燒產(chǎn)物，包括水，都假定為氣態(tài)。

2022/12/20248．爆炸范圍2022/12/1824二、易燃物質(zhì)的類別和火險等級1.易燃物質(zhì)的類別全美消防協(xié)會(NFPA)把易燃物質(zhì)劃分為以下五個類別：“0”：不能燃燒的物質(zhì)；“1”：必須預(yù)熱方能引燃的物質(zhì)；“2”：必須適度加熱或暴露在相當(dāng)高的環(huán)境溫度中方能引燃的物質(zhì)；“3”：在任意環(huán)境溫度下都能引燃的液體和固體；“4”：在常溫大氣壓下能夠迅速或完全汽化，或容易分散到空氣中，且容易燃燒的物質(zhì)。

2022/12/2025二、易燃物質(zhì)的類別和火險等級1.易燃物質(zhì)的類別2022/122.易燃物質(zhì)的火險等級美國科學(xué)院把易燃物質(zhì)的火險劃分為以下五個等級：“0”：無危險；“1”：閃點在60℃以上；“2”：閃點在38～60℃之間；“3”：閃點在38℃以下，而沸點在38℃以上；“4”：閃點在38℃以下，沸點也在38℃以下。2022/12/20262.易燃物質(zhì)的火險等級2022/12/1826三、物質(zhì)易燃性評估1.評估氣體的易燃性，需要測定氣體在空氣中的燃燒極限、最大爆炸壓力、自燃溫度、爆炸混合物的類別、與基于水的滅火劑反應(yīng)的類型、最小發(fā)火能、表示爆炸性危險的氧含量、完全燃燒的速率、最大安全(火焰熄滅)距離或直徑?？梢罁?jù)以上氣體物性數(shù)據(jù)對氣體易燃性做出評估。2.評估可燃液體的易燃性，需要測定蒸氣的閃點、著火點、桶裝滅火劑的最小滅火濃度、燃燒速率以及燃燒過程中的溫升速率。

2022/12/2027三、物質(zhì)易燃性評估1.評估氣體的易燃性，需要測定氣體在空氣中3.評估可燃固體的易燃性，需要測定其可燃性類別、著火點及自燃溫度、與基于水的滅火劑反應(yīng)的類型。對于疏松的、纖維狀或塊狀的固體，還需要測定其自熱溫度、不完全燃燒溫度和自燃溫度。如果固體是粉狀的，容易形成粉塵云，則另需測定的參數(shù)有燃燒低限、最大爆炸壓力、空氣中粉塵爆炸所需的最小能量以及表示爆炸性危險的最小氧含量。4.評估物質(zhì)的易燃性，必須研究物質(zhì)的性質(zhì)，考慮物質(zhì)在一定條件下應(yīng)用時隨時間變化的可能性?？扇嘉镔|(zhì)易燃性評估一般是在實驗室中進(jìn)行，一些參數(shù)偶爾在中試生產(chǎn)階段測得。2022/12/20283.評估可燃固體的易燃性，需要測定其可燃性類別、著火點及自燃第三節(jié)毒性物質(zhì)的性質(zhì)和特征一、毒性物質(zhì)的類別

化工中有毒有害物質(zhì)可以用各種方式分類。下面給出的是美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會定義的按照毒性物質(zhì)物理狀態(tài)的分類方法。(1)粉塵指如巖石、礦石、金屬、煤、木材、谷物等有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)在加工、粉碎、研磨、撞擊、爆破和爆裂時所產(chǎn)生的固體粒子。除非有靜電作用，粉塵一般不絮凝。粉塵在空氣中不擴(kuò)散，但在重力影響下沉降。2022/12/2029第三節(jié)毒性物質(zhì)的性質(zhì)和特征一、毒性物質(zhì)的類別2022/(2)煙塵指熔融金屬等揮發(fā)出的氣態(tài)物質(zhì)冷凝產(chǎn)生的固體粒子，常伴有化學(xué)反應(yīng)(如氧化)發(fā)生。煙塵會發(fā)生絮凝，有時會凝結(jié)。(3)煙霧指氣體冷凝成液體，或通過濺落、鼓泡、霧化等使液體分散而產(chǎn)生的懸浮液滴。(4)蒸氣指通常是固態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)的氣體形式，通過增加壓力或降低溫度可使其變回原態(tài)。蒸氣會發(fā)生擴(kuò)散。2022/12/2030(2)煙塵2022/12/1830(5)氣體一般是指臨界點以上能充滿整個封閉容器空間的無定形流體。只有通過增加壓力和降低溫度的復(fù)合作用才能變至液態(tài)或固態(tài)。氣體會發(fā)生擴(kuò)散。以上分類不包括完全可能是有害的、明顯的固體和液體類別，也不包括醫(yī)學(xué)試劑。醫(yī)學(xué)試劑，如細(xì)菌、霉菌和其他寄生物等活性試劑，應(yīng)歸入工業(yè)健康危險系統(tǒng)的分類中。2022/12/2031(5)氣體2022/12/1831二、毒性物質(zhì)的臨界限度和致死劑量化工毒性涉及進(jìn)入人體某個部位的物質(zhì)的作用。幾乎所有物質(zhì)與皮膚直接作用都能造成傷害。傷害的程度與毒性物質(zhì)的有效劑量直接相關(guān)。對于毒性物質(zhì)的有效劑量，目前廣泛采用美國工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家聯(lián)合會設(shè)定的臨界限度。臨界限度表示的是所有工人日復(fù)一日地重復(fù)暴露而不會受到危害的最高濃度。臨界限度值是一個標(biāo)準(zhǔn)工作日的時間加權(quán)平均濃度。對于氣體和蒸氣，臨界限度一般是用在空氣中的百萬分?jǐn)?shù)來表示；對于煙塵、煙霧和某些粉塵，臨界限度則由每立方米的毫克數(shù)(mg/m3)給出；對于某些粉塵，特別是含有二氧化硅的粉塵，臨界限度用每立方英尺空氣中粒子的百萬個數(shù)表示。2022/12/2032二、毒性物質(zhì)的臨界限度和致死劑量化工毒性涉及進(jìn)入人體某個部位基于以下原因，單純從字面上理解和應(yīng)用臨界限度是危險的。①在所有已出版的臨界限度數(shù)據(jù)中，大量的是以推測、判斷或?qū)嶒瀯游餅榛A(chǔ)的②對于一切工作環(huán)境，有毒有害物質(zhì)的濃度在整個工作日中很少保持恒定。產(chǎn)生波動是經(jīng)常的。③化工暴露往往是混合物而不是單一的化合物，而對于混合物的毒性作用，人們還知之甚少。④不同個體對毒性物質(zhì)的敏感性截然不同，其原因目前還無法清楚了解。因而不能假定對某個個人是安全的條件對所有的人都安全。⑤對于以不同溶解度的鹽或化合物、或以不同物態(tài)的形式存在的物質(zhì)，給出的往往是單一的臨界限度值。臨界限度值主要用在通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計中，是通風(fēng)設(shè)備設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在試驗工業(yè)毒理學(xué)中更常用的是使一組試驗動物中一半致死的量，稱為半致死劑量或百分之五十致死劑量，用LD50來表示。致死劑量的單位是mg·kg-1。有時把染毒環(huán)境空氣中毒的含量作為毒性評價指標(biāo)。類似的有半致死濃度LC50(mg·m-3)2022/12/2033基于以下原因，單純從字面上理解和應(yīng)用臨界限度是危險的。202致死劑量的表示：(1)絕對致死量或濃度(LD100或LC100)：染毒動物全部死亡的最小劑量或濃度。(2)半數(shù)致死量或濃度(LD50或LC50)：染毒動物半數(shù)死亡的劑量或濃度。是將動物染毒實驗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理得到。(3)最小致死量或濃度(MLD或MLC)：染毒動物中個別動物死亡的劑量或濃度。(4)最大耐受量或濃度(LD0或LC0)：染毒動物全部存活的最大劑量或濃度。2022/12/2034致死劑量的表示：2022/12/1834三、毒性物質(zhì)的毒性等級和危險等級1.毒性等級：為便于區(qū)分毒物的毒性程度，利于采取相應(yīng)的防護(hù)措施，毒物的急性毒性可按LD50或LC50的數(shù)值劃分為劇毒、高毒、中等毒、低毒、微毒五類(見下表)。毒性分級小鼠一次經(jīng)口LD50/mg.kg-1小鼠吸入2h的LC50/mg.m-3兔經(jīng)皮吸收LD50/mg.kg-1劇毒高毒中等毒低毒微毒<1011~100101~10001001~10000>10000<5051~500501~50005001~50000>50000<1011~5051~500501~5000>50002022/12/2035三、毒性物質(zhì)的毒性等級和危險等級1.毒性等級：為便于區(qū)分毒物毒性物質(zhì)的毒性分為以下五個以下等級：1、“U”：未知①在文獻(xiàn)上無記載②只有動物試驗數(shù)據(jù)，不適用于人③現(xiàn)有數(shù)據(jù)存疑問2、“0”：無毒性①在任何應(yīng)用條件下無害②只在超大劑量下有毒2022/12/20362022/12/18363、“1”：輕度毒性⑴急性局部中毒⑵急性全身中毒⑶慢性局部中毒⑷慢性全身中毒4、“2”中度毒性⑴急性局部中毒⑵急性全身中毒⑶慢性局部中毒⑷慢性全身中毒列為“中度毒性”類的。。。。。2022/12/20373、“1”：輕度毒性2022/12/18375、“3”：重度毒性⑴急性局部中毒⑵急性全身中毒⑶慢性局部中毒⑷慢性全身中毒2022/12/20385、“3”：重度毒性2022/12/18382.危險等級：美國科學(xué)院將毒性物質(zhì)危險劃分為5個等級，是根據(jù)物質(zhì)的半致死劑量LD50值劃分的。危險等級危險程度LD50/mg.kg-143210毒性中度毒性輕度毒性實際無毒性無毒性<5051~500501~50005001~15000>150002022/12/20392.危險等級：美國科學(xué)院將毒性物質(zhì)危險劃分為5個等級，是根據(jù)第四節(jié)反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)和特征一、化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)性能

1．自燃性質(zhì)：自燃化合物：有些物質(zhì)極具反應(yīng)性．與空氣接觸會引起氧化，以相當(dāng)高的速度水解會引起燃燒，這些物質(zhì)稱為自燃化合物。許多不同類型的化臺物具有自燃性質(zhì)、但是只有少數(shù)結(jié)構(gòu)類型可以看出具有自燃功能。具有自然性質(zhì)的物質(zhì)有：⑴.粉狀金屬：鈣、鈦等；

⑵金屬氧化物：氫化鉀、氫化鍺等；⑶.部分或完全烷基化的金屬氧化物：氫化三乙基鋁、三乙基鉍等；⑷.烷基金屬衍生物：二乙基乙氧基鋁、氯化二甲基鉍等；⑸.

非金屬的類似衍生物：乙硼烷、二甲基亞磷酸酯、三乙基砷等；⑹.

金屬羰基化合物：五羰基鐵、八羰基二鈷等。在應(yīng)用以上物質(zhì)時，需要在惰性氣氛下并采用適當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)和設(shè)備。2022/12/2040第四節(jié)反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)和特征一、化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)性能20222．過氧化性質(zhì)：有些液體物質(zhì)與空氣有限接觸、對光暴露貯存都會發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng)，初始生成氫的過氧化物，繼續(xù)反應(yīng)生成聚合過氧化物。許多聚合過氧化物在蒸餾過程中濃縮和加熱時極不穩(wěn)定。2022/12/20412．過氧化性質(zhì)：有些液體物質(zhì)與空氣有限接觸、對光暴露貯存都醚與空氣長期接觸，能自動氧化，生成過氧化合物，這種過氧化物不易揮發(fā)，當(dāng)蒸餾醚時，留在蒸餾后殘渣中醚的過氧化物受熱時容易爆炸，為了避免這種危險，在蒸餾醚時，先用某些還原劑（如硫酸亞鐵和亞硫酸鈉）加以處理，破壞已生成的過氧化物，或者在蒸餾時注意不要蒸得太干，以免由于過熱而引起爆炸。在過氧化物中不少是屬于易爆化合物，這類物質(zhì)在受熱后容易引起爆炸。2022/12/2042醚與空氣長期接觸，能自動氧化，生成過氧化合物，這種過氧化物不對過氧化反應(yīng)敏感的典型結(jié)構(gòu)有：（1）.在醚、環(huán)醚中的O一C一H；（2）.在異丙基化合物、十氫萘中的（CH2）2C一H；（3）.在烯丙基化合物中的C=C一C一H；（4）.在乙烯基化合物中的C=C一H；（5）.在異丙基苯、四氫萘、苯乙烯中的C一CH一Ar。幾種常用的有機(jī)溶劑，如乙醚、四氫呋喃、二氫雜環(huán)已烷等，不需加抗氧劑貯存。這些溶劑在使用前應(yīng)作過氧化物檢驗，一旦發(fā)現(xiàn)有過氧化物，則要采取適當(dāng)方法消除。2022/12/2043對過氧化反應(yīng)敏感的典型結(jié)構(gòu)有：2022/12/1843少數(shù)無機(jī)化合物，如鉀和較強(qiáng)的堿金屬（過氧化鉀或鈉等迂強(qiáng)酸能引起燃燒或爆炸、強(qiáng)堿弱酸的高錳酸鉀，特別是顆粒的和硫酸接觸，立即發(fā)生爆炸。）、氨基鈉，能夠自動氧化生成危險的過氧化物或類似產(chǎn)物。2022/12/2044少數(shù)無機(jī)化合物，如鉀和較強(qiáng)的堿金屬（過氧化鉀或鈉等迂強(qiáng)酸能引3．水敏性質(zhì)與水，特別是與有限量的水劇烈反應(yīng)的一些種類的化合物。如鉀酸酐、三氧化硫等。有些酸和堿的濃溶液用水稀釋也放出熱量，但這只是物理作用。大多數(shù)鹽類都具有不同程度的吸水性，水是最常見的反應(yīng)試劑。與水劇烈反應(yīng)的一些種類的化合物有：

2022/12/20453．水敏性質(zhì)與水，特別是與有限量的水劇烈反應(yīng)的一些種類的化合⑴.堿金屬和堿土金屬（鉀、鈣等）；⑵.

無水金屬鹵化物（三溴化鋁、四氯化鍺等）；⑶.

無水金屬氧化物（氧化鈣等）；

⑷.非金屬鹵化物（三溴化硼、五氯化磷等）；⑸非金屬鹵化氧化物（無機(jī)酸鹵化物、氯磺酸等）；⑹非金屬氧化物（酸酐、三氧化硫等）。如三氧化鉻迅速吸水變鉻酸、高錳酸鋅吸水后的液體迂有機(jī)物如紙、棉布等能立即燃燒。漂粉精迂水后，不僅能放氧，同時還會產(chǎn)生大量劇毒的氯氣，若反應(yīng)劇烈貯桶就能發(fā)生爆2022/12/2046⑴.堿金屬和堿土金屬（鉀、鈣等）；2022/12二、反應(yīng)物質(zhì)不穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)因素?zé)崃W(xué)表征1.物質(zhì)不穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)因素大量事故案例表明，化工事故中經(jīng)常起作用的是一些相同的或類似的物質(zhì)結(jié)構(gòu)因素。表2—1列出了一些常見的表征潛在不穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)基團(tuán)。

結(jié)構(gòu)基團(tuán)物質(zhì)結(jié)構(gòu)基團(tuán)物質(zhì)-N=N=N--ClO3-N=N--O-N=C<-N(ClX)-O-O-H乙炔金屬化合物胺基氧化物疊氮化合物氯酸鹽重氮化合物重氮鹵化物雷酸鹽N-鹵代胺過氧化氫物-O-X-O-NO2-O-NO-NO2-NO-OOO--CO-O-O-H-ClO4-O-O-次石（巖）鹽硝酸鹽亞硝酸鹽硝基化合物亞硝基化合物臭氧化合物過酸化合物高氯酸鹽過氧化物2022/12/2047二、反應(yīng)物質(zhì)不穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)因素?zé)崃W(xué)表征1.物質(zhì)不穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)因2.物質(zhì)不穩(wěn)定性的熱力學(xué)表征Gibbs自由能變化的熱力學(xué)關(guān)系式為

ΔG=ΔH-TΔS（2一1）式中ΔG為反應(yīng)過程的Gibbs自由能變化；ΔH、ΔS分別為產(chǎn)物和反應(yīng)物間的焓差和熵差。一般TΔS的量很小，ΔH與之相比則相當(dāng)大。評估反應(yīng)物質(zhì)的不穩(wěn)定性及反應(yīng)過程的潛在危險，需要溫度范圍廣泛的反應(yīng)焓差ΔH和反應(yīng)熵差ΔS數(shù)據(jù)。2022/12/20482022/12/1848三、反應(yīng)物質(zhì)的氧差額氧差額指系統(tǒng)的氧含量與系統(tǒng)中的碳、氫、其它可氧化元素完全氧化所需的氧量之間的差值。事實上多數(shù)反應(yīng)化學(xué)品事故涉及氧化系統(tǒng)，特別是在有機(jī)系統(tǒng)中，氧差額是一個重要判據(jù)。系統(tǒng)缺氧，氧差額為負(fù)；系統(tǒng)剩余氧，氧差額為正。在氧化反應(yīng)系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)計操作使負(fù)的氧差額保持最大值（絕對值），以減少潛能的釋放。2022/12/2049三、反應(yīng)物質(zhì)的氧差額2022/12/1849因此，應(yīng)盡可能慢地氧化劑加至反應(yīng)系統(tǒng)，并適當(dāng)控制冷卻、混合等操作，從而在整個反應(yīng)過程中使氧化劑的有效濃度維持在最小程度。如，乙醇、乙醛、乙酸、丙酮等，與含水過氧化氫形成的混合物證明都有一個確定的限度，在這個限度之內(nèi)，這些混合物容易發(fā)生爆炸。如果化合物的氧含量沒有達(dá)到使其它元素呈最低價態(tài)所需要的量，該化合物的穩(wěn)定性就存在疑問。下面就各類氧差額的化合物作一些說明。2022/12/2050因此，應(yīng)盡可能慢地氧化劑加至反應(yīng)系統(tǒng)，并適當(dāng)控制冷卻、混合等如果化合物的氧含量沒有達(dá)到使其它元素呈最低價態(tài)所需要的量，該化合物的穩(wěn)定性就存在疑問。下面就各類氧差額的化合物作一些說明。（1）.對于負(fù)氧差額的化合物，氧化劑的存在會減少負(fù)的氧差額。如：三硝基甲苯+10.5氧7二氧化碳+2.5水+1.5氮氣過醋酸+3氧2二氧化碳+2水（2）.對于零氧差額的化合物，潛能的釋放量最大。如：過甲酸二氧化碳+水重鉻酸銨三氧化二鉻+4水+氮氣（3）.對正氧差額的化合物，燃料或還原劑的存在會增加潛能的釋放。如：硝酸銨2水+氮氣+氧七氧化二錳三氧化二錳+4氧2022/12/2051如果化合物的氧含量沒有達(dá)到使其它元素呈最低價態(tài)所需要的量，第五節(jié)壓力系統(tǒng)熱力學(xué)行為與危險性一、溫度對蒸氣壓的影響1.蒸氣壓的關(guān)系式純物質(zhì)蒸氣壓與溫度合理的近似關(guān)系如下：lnp=A/T+B（2一2）式中A和B是經(jīng)驗常數(shù)；p是純物質(zhì)蒸氣壓；T為絕對溫度。當(dāng)A為負(fù)時，純物質(zhì)蒸氣壓只是溫度的函數(shù)（T↑、p↑）。蒸氣混合物的總壓等于各組元分壓之和，

p=∑pi（2一3）對于理想氣相混合物有：pi=yip（2一4）對于理想氣液系統(tǒng)有：pi=pixi（2一5）式中pi是純組元i在系統(tǒng)溫度下的飽和蒸氣壓。2022/12/2052第五節(jié)壓力系統(tǒng)熱力學(xué)行為與危險性一、溫度對蒸氣壓的影響2由方程（2一4）和（2一5），氣相的組成可表示為：yi=pixi/p（2一6）用上式可見，空氣中污染組元的濃度與其飽和蒸氣壓成正比，并隨溫度的增加而增加。方程（2一5）表明，少許易揮發(fā)雜質(zhì)的存在會降低液體的閃點，如通常為60度的粗柴油的閃點，當(dāng)含有3%的汽油時，貯罐有排氣孔而有空氣存在。沒有鑒定出火源，只是因為烴中含有丙酮雜質(zhì)而使其閃點降至環(huán)境溫度以下。2022/12/2053由方程（2一4）和（2一5），氣相的組成可表示為：yi=2.空氣中易燃蒸氣的產(chǎn)生用于環(huán)境溫度的較大增加，例如在世界較熱地區(qū)運輸和應(yīng)用易燃溶劑，可能會出現(xiàn)閃點被超過和的情形。又如，有人試圖熱切割開一個曾裝有易燃脂蠟壯固體的園桶，切割圍繞園桶的鋼箍釋放出的熱引起粘附在其中的殘余物的蒸發(fā)。在切斷頂蓋時，割炬的火焰點燃了在園桶中形成的爆炸混合物，造成這個人的傷亡。這類事故的預(yù)測由于殘余物裂解產(chǎn)生更易揮發(fā)的組元而復(fù)雜化。從以上實例可得出：1）.產(chǎn)生相對不揮發(fā)的易燃物質(zhì)，溫升超過其閃點的化工操作有關(guān)的問題要引起重視；2）.裝過易燃物質(zhì)的空桶用作管件或鋼制火焰切割或焊接的支撐具有嚴(yán)重危險；3）.用過的桶除非清除或洗凈所有殘余物及排凈所有蒸氣，不能作為空桷處理。2022/12/20542.空氣中易燃蒸氣的產(chǎn)生2022/12/1854

3.空氣中毒性蒸氣過高濃度的產(chǎn)生由前所述，空氣中污染組元的濃度與其飽和蒸氣壓成正比，并且隨溫度的增加而增加。例：a.汞加工主要的潛在危險是通過呼吸道吸入人體；b.人在無防護(hù)措施的條件下回收汞蒸氣鍋爐灑落的汞，汞的溫度不太高，工作5小時后就會染上急性汞局部肺炎，3日后死亡。汞在0度和150度之間的蒸氣壓可以由下式表示：lgp=-3212T+8（2一7）式中p是汞的蒸氣壓，Pa；T為絕對溫度，K。一些典型數(shù)據(jù)列于表（2一2），從中可以看出溫度對蒸氣壓的重要影響。（p30）T升高10度，p增加1倍；要做好通風(fēng)工作2022/12/20553.空氣中毒性蒸氣過高濃度的產(chǎn)生2022/12/18554.不同情形的過壓問題造成過壓問題的原因是各式各樣的。歸納為以下三種：

⑴.超常吸熱引起的過壓如：a..裝有低于環(huán)境溫度流體做設(shè)備保溫的失效，都會引起設(shè)備壓力的迅速升高；b.無夾套的芒程設(shè)備和液體貯罐暴露在無約束燃燒的火焰中，其液體潤溫表面的吸熱速率高達(dá)390000kj.h.m。以上情況極易引起沸騰液體膨脹而發(fā)生蒸氣爆炸。2022/12/20564.不同情形的過壓問題2022/12/1856⑵.化學(xué)反應(yīng)引起的過壓如：a.對于含有能迅速化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物的化學(xué)加工設(shè)備，由于蒸氣發(fā)生的不穩(wěn)態(tài)性質(zhì)，使的壓力釋放裝置的選擇變得十分困難。最終壓力釋放裝置很可能無效。b.有些可通過應(yīng)用阻滯劑、造成惰性氣氛、采取保溫措施阻止熱量等從火焰或高溫環(huán)境的流入，避免反應(yīng)的發(fā)生。2022/12/2057⑵.化學(xué)反應(yīng)引起的過壓2022/12/1857⑶.故障或失誤引起的過壓如：a..液化氣體的滿液是導(dǎo)致容器、鋼瓶和管道過壓從而爆破成災(zāi)的常見原因。b.另一原因液體進(jìn)入裝置中沒有泄壓設(shè)備的部分。措施，通過對設(shè)備故障和操作的可能失誤的可靠模型的詳盡分析，在不同實際操作條件下各個系統(tǒng)所需要的泄壓能力和泄壓部位都可以預(yù)測出來。2022/12/2058⑶.故障或失誤引起的過壓2022/12/1858

二、相變引起的體積變化液體蒸發(fā)變化成蒸汽伴隨巨大的體積變化。例如，在1個大氣壓下1個體積的水產(chǎn)生1600個體積的蒸汽。在水的閃蒸引起的所謂蒸汽爆炸中，由于熱膨脹體積增加甚至更大。A）.4.10L的汽油在環(huán)境條件下完全蒸發(fā)會產(chǎn)生凈蒸汽0.84立方米，如果均勻擴(kuò)散充滿60立方米的整個房間或貯罐，形成的蒸汽和空氣的混合物將達(dá)到爆炸下限蒸汽含量1.4%。說明相當(dāng)少量的揮發(fā)性易燃液體泄漏的危險性。

B）.液體蒸發(fā)引起體積的巨大變化可以用簡單的物理化學(xué)方法估算出來（p31）。下面就不同情況進(jìn)行說明：2022/12/2059二、相變引起的體積變化2022/12/18591.蒸汽“爆炸”引起物料噴射熱油罐的操作極具危險，如，瀝青或重質(zhì)燃料油罐在100度以上操作，其中罐底積水將發(fā)生蒸汽并伴有油泡沫形成，如果“過沸”相當(dāng)強(qiáng)烈，導(dǎo)致油品向罐外噴溢，甚至造成罐體破裂。水可以通過出料口蒸汽的凝結(jié)或蒸汽管路的泄漏進(jìn)入罐體。這類可以通過以下過程設(shè)計和操作程序減輕或避免。（1）.至（5）p32

熔融的金屬與含有大量水分的潮氣混合常會產(chǎn)生“蒸汽爆炸”。如，把濕金屬塊裝入冶煉爐或把熔融的金屬傾倒在其上，都會產(chǎn)生蒸汽爆炸。熔鹽池也應(yīng)注意防止“蒸汽爆炸”。2022/12/20601.蒸汽“爆炸”引起物料噴射2022/12/1860

2.少量易燃或毒性液體在有限空間內(nèi)氣化對于易燃物質(zhì)，環(huán)境濃度超過其燃燒下限1%，硬認(rèn)為形成了燃燒氣氛；而毒性物質(zhì)，其暴露程度達(dá)到百萬分?jǐn)?shù)（10）量級，往往就會有健康危險。表2一3中所列的只是幾種常見物質(zhì)，有些毒性物質(zhì)液體蒸發(fā)的影響更為顯著（p32）。

3.蒸氣冷凝或被其它液體吸收引起的內(nèi)爆事故案例：①.貯罐用蒸汽試壓，在試壓時，所有閥門都是關(guān)閉的，試壓后蒸氣冷凝形成內(nèi)真空而引起罐體變形。應(yīng)用水壓往往可使罐體復(fù)原。②.一個大氨水罐被抽空，水由其上部噴管噴入，氨氣則由其底管進(jìn)入，產(chǎn)生內(nèi)爆炸，罐體塌陷至原來體積的一半。（此事故原因為：氨氣極易溶于水而迅速被水吸收，在操作過程中沒有打開通風(fēng)口引起迅速內(nèi)壓降。）2022/12/20612.少量易燃或毒性液體在有限空間內(nèi)氣化2022/12/1

三、不同物質(zhì)蒸汽和液體的密度

1.氣體或蒸氣的密度差異對于絕大多數(shù)氣體或蒸汽，其恒壓密度都近似服從氣體或蒸汽的密度∝相對分子質(zhì)量/T（2一8）因此，相對分子質(zhì)量越大，氣體或蒸汽的恒壓密度就越大，而恒壓密度總是與溫度成反比。絕大多數(shù)氣體或蒸汽的密度比空氣大，小的如氫、甲烷、氨等。

（1）.密度比空氣大的蒸汽傾向于在低位區(qū)擴(kuò)散和聚集，形成燃燒和爆炸危險、毒性危險或局部區(qū)域的缺氧。表2一4毒性物質(zhì)的密度數(shù)據(jù)（p33）蒸汽云的組成、物理和化學(xué)變化對其形態(tài)影響很大。如冷氨和空氣的混合物的密度一般比周圍的空氣大。（2）.在環(huán)境溫度下密度比空氣小的蒸汽氣當(dāng)其冷卻時仍在低位區(qū)擴(kuò)散，如從液氨或液化天然氣產(chǎn)生的蒸汽氣就是如此。（3）.密度比空氣小的氣體裝置或通風(fēng)不良的建筑物的高位區(qū)聚集。（4）.熱氣由于“熱推舉”而上升，一般會擴(kuò)散至大氣。2022/12/2062三、不同物質(zhì)蒸汽和液體的密度2022/12/1862

2.液體的密度差異液體的相對密度一般定義為物質(zhì)和水的密度比，正如氣體和空氣的密度比可以表示出氣體在空氣中上升或下降一樣，液體的相對密度可以表示出液體比水重或輕。汽油、煤油等物質(zhì)相對密度小于1。液體的密度一般隨溫度的升高而降低。（1）.非互溶液體在加工和貯存裝置中分層。如在酚和苛性堿液混合物配制中，酚無攪拌加入混合器會形成液體分層，啟動攪拌將發(fā)生劇烈反應(yīng)并釋放出大量熱引起爆炸。（2）.密度較小的液體分布或聚集在較重液體之上。汽油、煤油液體在水面之上而具有火險和毒性危險。（3）.兩種非互溶液體混合時會有各自獨立做特征蒸汽壓，總壓為兩種液體的蒸汽壓之和，而混合物的沸點一般要遠(yuǎn)在兩個純組元沸點之下。2022/12/20632.液體的密度差異2022/12/1863第六節(jié)化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)物化原理與危險性一、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)化工生產(chǎn)包含著物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程。當(dāng)反應(yīng)物和產(chǎn)物的化學(xué)性質(zhì)已知時，似乎應(yīng)用巳知的化學(xué)定律，就可以準(zhǔn)確評估化工生產(chǎn)的危險性。事實上并非如此。物質(zhì)的轉(zhuǎn)化途徑常是復(fù)雜的、曲折的。只是溫度、壓力或組成的微小變化就可能使物質(zhì)轉(zhuǎn)化采取危險的途經(jīng)。包括預(yù)料不到的劇烈反應(yīng)的化工事故的發(fā)生，往往是由于忽視簡單的物理化學(xué)因素對實際反應(yīng)的系統(tǒng)動力學(xué)的影響。2022/12/2064第六節(jié)化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)物化原理與危險性一、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)20

溫度是使反應(yīng)偏離預(yù)期速率最常見的因素。表達(dá)溫度時反應(yīng)速率的影響，Arrhenins方程比經(jīng)驗方法更準(zhǔn)確，其形式為

k=A*exp(-E/RT)(2-9)

式中k為反應(yīng)速率常數(shù)；A為常數(shù)；E為反應(yīng)活化能；R為氣體常數(shù)；T為絕對溫度。如：硫酸加人2一氰基一2一丙醇而無充分的冷卻措施會形成爆炸分解；對一硝基苯磺酸在150℃以下絕熱條件下貯存，放熱分解發(fā)生劇烈爆炸，都是明顯的例子。對于均相反應(yīng)，濃度是影響反應(yīng)速度的重要因素。恒容均相反應(yīng)的速率為

r=kcAcB（2一10）式中r是反應(yīng)的速率；k是反應(yīng)速率常數(shù)；CA和CB分別是反應(yīng)物A和B的濃度；a、b分別為反應(yīng)式中分子式A和B前的系數(shù)。a和b的和為反應(yīng)級數(shù)。2022/12/2065溫度是使反應(yīng)偏離預(yù)期速率最常見的因素。表達(dá)溫度時反應(yīng)速率的依據(jù)以上質(zhì)量作用定律，各反應(yīng)物的濃度直接影響著應(yīng)速率和放熱速率。認(rèn)為10左右是常用濃度水平。如：用濃氨溶液代替稀溶液消除硫酸二甲酯會發(fā)生爆炸反應(yīng)；硝基苯和甲酸鈉的熱混合物的制備過程中除去大部分甲醇，會引起反應(yīng)器的爆裂?？筛爬ㄈ缦?35)⑴普通反應(yīng)⑵某些非均相反應(yīng)⑶爆炸反應(yīng)⑷催化反應(yīng)⑸某些反應(yīng)⑹某些反應(yīng)2022/12/2066依據(jù)以上質(zhì)量作用定律，各反應(yīng)物的濃度直接影響著應(yīng)速率和放熱速二、反應(yīng)物質(zhì)的非互容性質(zhì)(35-36)

許多化學(xué)物質(zhì)彼此互不兼容，它們必須在安全條件下接觸，否則會生劇毒物質(zhì)或發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng)，甚至引起爆炸。1、毒性危險表2--5列出了一些非互容物質(zhì)的毒性危險。2、反應(yīng)危險表2一6列出了一些會發(fā)生危險反應(yīng)的非互容物質(zhì)。3、水敏性危險水敏性是非互容現(xiàn)象中常見類型。一些化學(xué)物質(zhì)，如：鉀和碳化鈣與水接觸會產(chǎn)生易燃?xì)怏w：

2K+2H2O=2KOH+H2CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2有時水解熱足以點燃釋放出的氣體，造成火險。在某些情況下與水的反應(yīng)可以造成封閉設(shè)備或管件的過壓。2022/12/2067二、反應(yīng)物質(zhì)的非互容性質(zhì)(35-36)2022/12/186三、化學(xué)反應(yīng)類型及其危險性1、燃燒此類反應(yīng)一般是指固體、液體或氣體燃料氧化產(chǎn)生熱量。許多物質(zhì)在空氣或氧氣中燃燒可控制的速率范圍是己知的。燃燒爐點火時應(yīng)特別注意物質(zhì)的爆炸或燃燒極限。多數(shù)情況燃燒需要點火，但對于反應(yīng)性極強(qiáng)的物質(zhì)，可以自燃。這類反應(yīng)一般是指固體、液體或氣體燃料氧化產(chǎn)生熱量。普通燃燒的反應(yīng)速率很快但可以控制。許多物質(zhì)在空氣或氧氣中燃燒可控制的速率范圍是已知的。燃燒爐點火時應(yīng)特別注意物質(zhì)的爆炸或燃燒極限。燃燒速率可以用調(diào)節(jié)溫度、氧化劑或燃料的加入量控制。多數(shù)情況下燃燒需要點火，但對于反應(yīng)性極強(qiáng)的物質(zhì)，可以自燃。2022/12/2068三、化學(xué)反應(yīng)類型及其危險性2022/12/18682、氧化氧化與燃燒的不同之處僅在反應(yīng)受到控制，最終產(chǎn)物不一定是CO2和H2O。氧化反應(yīng)需要加熱，反應(yīng)過程又會放熱，特別是催化氣相氧化反應(yīng)一般都是在250一600℃的高溫下進(jìn)行。氧化反應(yīng)都是強(qiáng)放熱反應(yīng)。如：、乙醛氧化生產(chǎn)醋酸的過程中有過氧醋酸生成性質(zhì)極不穩(wěn)定，受高溫、摩擦或撞擊便會分解或燃燒。這類反應(yīng)還可能生成危險性較大的過氧化物。對某些強(qiáng)氧化劑，如高錳酸鉀、氯酸鉀、鉻酸酐等，由于具有很強(qiáng)的助燃性，遇高溫或撞擊、摩擦、以及與有機(jī)物、酸類接觸，皆能引起燃燒或爆炸。氧化與燃燒的不同之處僅在反應(yīng)受到控制，最終產(chǎn)物不一定是CO2和H2O。如果有足夠的氧化劑和燃料，就存在燃燒的可能性。氧化反應(yīng)都是強(qiáng)放熱反應(yīng)?；瘜W(xué)平衡幾乎總是有利于完全反應(yīng)。為了防止產(chǎn)物損失，必須采取措施限制氧化的程度。2022/12/20692、氧化2022/12/18693、中和除反應(yīng)物迅速添加引起熱效應(yīng)外，這類反應(yīng)極少危險。低濃度較易控制4、電解電流通過電介質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)時，在兩個電極上所引起的化學(xué)變化稱為電解。電解幾乎不存在反應(yīng)危險。只存在高電流強(qiáng)度的危險，氰化物應(yīng)用的毒性危險，以及可燃?xì)怏w和高氧化態(tài)產(chǎn)物生成的爆炸危險。如：食鹽電解可以制得苛性鈉、氯氣、氫氣等產(chǎn)品。食鹽電解中的安全問題，主要是氯氣中毒和腐蝕、堿灼傷、氫氣爆炸以及高溫、潮濕和觸電危險等。5、復(fù)分解反應(yīng)這類反應(yīng)一般歸入有很小驅(qū)動力、反應(yīng)熱較低的平衡類型，危險性較小。6、煅燒 煅燒作為吸熱反應(yīng)，易于控制，極少危險。2022/12/20703、中和2022/12/18707、硝化硝化過程是染料、炸藥及某些藥物生產(chǎn)的重要反應(yīng)過程。由于硝化試劑是強(qiáng)氧化劑，常用的硝化劑是濃硝酸或混合酸(濃硝酸和濃硫酸的混合物)。硝基化合物一般都具有爆炸危險性，特別是多硝基化合物，受熱、摩擦或撞擊都可能引起爆炸。硝化存在潛在危險。所用的原料甲苯、苯酚等都是易燃易爆物質(zhì)。硝化反應(yīng)迅速而又難以控制，常有許多副產(chǎn)物生成。硝化反應(yīng)本身以及氧化反應(yīng)都是強(qiáng)放熱反應(yīng)。為避免反應(yīng)失?；虍a(chǎn)生爆炸，必須精心控制反應(yīng)溫度。存在雜質(zhì)會增加對溫度的敏感度，特別是液相硝化中的氮的氧化物，對進(jìn)一步氧化起催化作用。有時會發(fā)生無爆炸的迅速的自動催化分解反應(yīng)，放出熱量并生成氮氣、氮的氧化物和游離碳。液相硝化的溫度控制極為重要。硝化的連續(xù)過程限制了過程中的物質(zhì)量，可大大減少爆炸危險。氣相硝化常伴有不需要的氧化反應(yīng)，故反應(yīng)物濃度需要精心調(diào)節(jié)，熱交換裝置的設(shè)計要留有余量〔案例〕1998、1、6、陜西興平市化集團(tuán)硝銨生產(chǎn)裝置發(fā)生大爆炸，當(dāng)場死傷80余人，生產(chǎn)裝置全部夷為平地。。2022/12/20712022/12/18718、酯化有機(jī)和無機(jī)酯化反應(yīng)一般都很慢，常需要催化劑加快反應(yīng)速率。除非酯化物質(zhì)是強(qiáng)還原劑，如硝酸酯或高氯酸酯等，或是反應(yīng)物或產(chǎn)物不穩(wěn)定，酯化反應(yīng)很少危險性。9、還原(常用的還原劑：鐵、硫化鈉、亞硫酸鹽、鋅粉、保險粉等)反應(yīng)危險可以忽略，但是有幾種還原反應(yīng)危險較。如苯胺在生產(chǎn)中如果反應(yīng)條件控制不好，可以生成爆炸危險性很大的環(huán)己胺。特別是硝基化合物還原的中間體有一定的火災(zāi)危險。反應(yīng)危險可以忽略，很難將其與反應(yīng)還原劑操作聯(lián)系在一起。10、氨化。氨化劑通常是氨，一般為二級反應(yīng)。多數(shù)反應(yīng)是放熱的，便并不強(qiáng)烈。因為需要應(yīng)用大量過量的氨，反應(yīng)表現(xiàn)為二級反應(yīng)。氣相反應(yīng)需要加壓。多數(shù)反應(yīng)是放熱的，但并不強(qiáng)烈。2022/12/20728、酯化2022/12/187211、鹵化鹵化反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，氟化反應(yīng)放熱最強(qiáng)。在液相、氣象加成或取代中進(jìn)行的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)在相當(dāng)寬的濃度范圍都能產(chǎn)生爆炸。（1）氯化（氯是強(qiáng)氧化劑）氯化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)過程，尤其在較高溫度下進(jìn)行氯化，反應(yīng)更為激烈。如果物泄漏就會造成燃燒或引起爆炸。所以要嚴(yán)格控制氯氣流量，以避免因氯流量過快，濕度劇升而引起事故。由氯氣和乙炔相互作用引起的多次爆炸均有報道。氯化過程的特點是被氯化的大多數(shù)烴和獲得的一氯和二氯代衍生物能與空氣或氧氣形成易爆混合物。（2）氟化氟與烴類的直接反應(yīng)很劇烈，常引起爆炸，并伴有不需要的C—C鍵斷裂。氣相反應(yīng)一般要用惰性氣體稀釋。（3）溴化或碘化反應(yīng)類似氯化，但反應(yīng)條件要緩和得多。鹵素的腐蝕作用難以解決。2022/12/207311、鹵化2022/12/187312、磺化多數(shù)磺化反應(yīng)應(yīng)用硫酸作磺化劑，反應(yīng)需要高濃度提供較大的驅(qū)動力，一般是在高溫下進(jìn)行。反應(yīng)中度放熱，比較容易控制。13、水介水解是指用水分解，但只有少數(shù)反應(yīng)(一般為無機(jī)反應(yīng))單獨用水。無機(jī)水解有控制問題，需要不斷移出水解熱。絕大多數(shù)有機(jī)水解反應(yīng)比較緩慢，僅輕微放熱。有機(jī)水介是在液相和氣相在操作，應(yīng)用以下反應(yīng)試劑：單純的水；酸溶液；堿溶液；堿烙融液；酶。最重要的問題是如何加速反應(yīng)，高溫或高壓有時是需要的。例：2001年5月19日8時30分，河北省邢臺縣某糠醛廠水解釜發(fā)生爆炸，致2人死亡，3人受輕傷，直接經(jīng)濟(jì)損失約8萬元。該廠屬私營企業(yè)。14、加氫主要是高壓危險。加氫反應(yīng)一般是放熱的，常需要應(yīng)用催化劑加速反應(yīng)。在催化劑表面釋放出的反應(yīng)熱，使催化劑局部溫度極高，甚至引起催化劑的燒結(jié)。一旦上述情況發(fā)生，就會產(chǎn)生裂解和各種副反應(yīng)，造成原材料的浪費。許多加氫反應(yīng)是在高壓下操作，但很少是在難以控制的條件下。2022/12/207412、磺化2022/12/187415、烷基化烷基化一般為中度放熱反應(yīng)，即使是在高溫、高壓和催化劑存在的條件下，反應(yīng)率仍然很慢。熱烷基化需要高溫和高壓，與催化烷基化相比，很少應(yīng)用。烷基化的危險主要在于把強(qiáng)腐蝕劑，如氟化氫和二甲基硫酸酯等，用作烷基化試劑或催化劑，而反應(yīng)本身并不具有危險。16、縮合縮合是平衡反應(yīng)，為使反應(yīng)向著高相對分子質(zhì)量進(jìn)行，必須移去分裂出的通常是水的縮合產(chǎn)物。隨著相對分子質(zhì)量變高，反應(yīng)物質(zhì)越來越黏稠，攪拌和熱量移出越來越困難，反應(yīng)不斷放熱可能會釀成火險。醋酸乙酯和金屬鈉縮合制乙酰醋鈉的過程尤為危險。在金屬鈉存在下醋酸乙酯和丙酮縮合的裝置中曾發(fā)生過大型事故。爆炸是由于加鈉以前設(shè)備沒有充分冷卻和水分偶然滲入反應(yīng)器引起的。所有縮合反應(yīng)都是分步進(jìn)行的，一般不難控制。2022/12/207515、烷基化2022/12/187517、聚合將若干個分子結(jié)合為一個較大的、組成相同而分子量較高的分子的程稱為聚合。所以聚合物就是與單體元素及百分組成相同而分子量不同的物質(zhì)。例如：三聚甲醛是甲醛的聚合物,聚氯乙烯是氯乙烯的聚合物。聚合物的單體大多是易燃易爆物質(zhì)，有的聚合反應(yīng)在高壓下進(jìn)行，聚合反應(yīng)又是個放熱過程，如果反應(yīng)條件控制不好，很容易引起事故。物質(zhì)聚合時不分裂出其他物質(zhì)。聚合中間物通常是壽命很短的活性基或離子。分步進(jìn)行的過程很少能觀察出來。聚合物的鏈一般是在單一反應(yīng)幾分之一秒內(nèi)形成的。鏈反應(yīng)在一些易分解的物質(zhì)，慢慢引發(fā)后很快進(jìn)行。當(dāng)聚合反應(yīng)劇烈而難以控制時，通?？刹捎玫獨鈮喝胱杈蹌_(dá)到中止或減緩反應(yīng)的目的。措施：1、采用氮氣壓入阻聚劑。達(dá)到中止或減緩反應(yīng)的目的：

2、乳液聚合法能使聚合過程迅速進(jìn)行，并容易控制熱量條件案例：據(jù)報道，在合成橡膠生產(chǎn)中，曾發(fā)生過當(dāng)溫度超過過程規(guī)定的溫度時異物二烯自發(fā)聚合的事故。發(fā)生爆炸的貯罐體積為25立方米，原因為在貯罐中積存的大量異物二烯的海綿狀聚合物引起爆炸。爆炸毀壞了貯罐和輸送物料的工藝管線。2022/12/207617、聚合2022/12/1876

第七節(jié)化工操作原理與安全一?；瘜W(xué)反應(yīng)與熱量傳遞幾乎所有化學(xué)轉(zhuǎn)化都離不開熱量傳遞。雖然傳熱裝置（各種各樣）都已標(biāo)準(zhǔn)化，但其使用特點卻眼很大不同。傳熱面的結(jié)垢會慢慢降低傳熱效率。如果傳熱很快并且在高溫下進(jìn)行，如燃燒爐中的輻射管，管路上的垢層會形成熱點，軟化甚至損壞管路。壓力容器以及內(nèi)部或外部的加熱或冷卻貯管結(jié)垢會降低設(shè)備的傳熱能力，有時會使反應(yīng)失格。對于穩(wěn)定操作，熱量移出應(yīng)和其生成建率平衡。可用下式表示：DQ/DT=AEXP（——E/RT）（2-11）2022/12/2077第七節(jié)化工操作原理與安全一。化學(xué)反應(yīng)與熱量傳遞如果反應(yīng)是在夾套式反應(yīng)器中進(jìn)行，熱移出率則表示為：DQ`/DT=UB（T—To）（2—12）或中Q和Q`分別為反應(yīng)熱和移出熱；t為時間；A為常數(shù)；T為反應(yīng)混合溫度；To為冷卻水溫度U為傳熱系數(shù)；B為傳熱面積；R為氣體常數(shù)。由以上兩式可見，放熱反映的熱生成速率與溫度呈指數(shù)律，而熱量傳遞速率則與冷卻介質(zhì)與物料之間的溫度成線性關(guān)系。這常是產(chǎn)生事故的原因。加熱是控制溫度的重要手段，其操作的關(guān)鍵是按規(guī)定嚴(yán)格控制溫效的范圍和升溫速度。2022/12/2078如果反應(yīng)是在夾套式反應(yīng)器中進(jìn)行，熱移出率則表示為：DQ`/D化工生產(chǎn)中的加熱方式有直接火加熱（包括煙道氣加熱）、蒸汽或熱水加熱、載體加熱以及電加熱。加熱溫度在100℃以下的，常用熱水或蒸汽加熱；100~140℃用蒸汽加熱；大于140℃則用加熱爐直接加熱或用熱載體加熱；超過250℃時，一般用電加熱。用高壓蒸汽加熱時，對設(shè)備耐壓要求高，須嚴(yán)防泄漏或物料混合，避免造成事故。使用熱載體加熱時，要防止熱載體循環(huán)系統(tǒng)堵塞，熱油噴出，釀成事故。使用電加熱時，電氣設(shè)備要符合防爆要求。2022/12/2079化工生產(chǎn)中的加熱方式有直接火加熱（包括煙道氣加熱）、蒸汽或熱二.相平衡與組元分離

反向系統(tǒng)的平衡準(zhǔn)備要求處于平衡的各項必須滿足熱平衡、機(jī)械平衡和相平衡條件，即各項的溫度、壓力和組元速度必須分別相等。在相同的溫度和壓力下，各組元的揮發(fā)度或溶解度不同，而各項組成隨溫度和壓力則呈現(xiàn)一定的規(guī)律性變化。1.蒸餾易燃液體的蒸餾蒸餾的操作可分為間歇和連續(xù)蒸餾；按壓力分常壓、減壓和加壓（高壓）蒸餾。此外還有特殊精餾——蒸汽蒸餾、萃取蒸餾。恒沸精餾和分子精餾等。易燃液體的蒸餾操作本身就有著固有的危險。在安全技術(shù)上。對不同的物料應(yīng)選擇正確的蒸餾方法和設(shè)備。壓力危險（真空、加壓）高溫(液體沸騰產(chǎn)生的蒸汽)物料的性質(zhì)設(shè)備（堵塞）2022/12/2080二.相平衡與組元分離2022/12/18802.吸收吸收是指氣體混合物在溶劑中選擇溶解實現(xiàn)氣體混合物組元的分離。為了安全，容器中的液面應(yīng)自動控制和易于檢查。對于毒性氣體，必須有低液位報警。安全操作必須做到以下幾點：(!)控制溶劑的流量和組成，如用堿溶液洗滌氯氣，用水排除氮氣，液流的失控會造成嚴(yán)重事故。(2)控制入口氣流的組成(3)控制出口氣的組成（4）適當(dāng)選擇適于與溶質(zhì)和溶劑的混合物接觸的結(jié)構(gòu)材料。

(5)在進(jìn)口流速、組成、溫度壓力的設(shè)計條件下操作。

(6)避免潮氣轉(zhuǎn)至出口氣流中，如應(yīng)用嚴(yán)密篩網(wǎng)填充床除霧器。一旦出現(xiàn)控制變量不正常的情況，應(yīng)能自動啟動報裝置。有毒溶劑的失控有毒氣體的泄漏材料的不適應(yīng)操作條件變化2022/12/20812.吸收2022/12/18813.液一液萃取液一液萃取過程設(shè)備包括塔器、混合沉降槽、離心式萃取器等。萃取過程常常有易燃稀釋劑或萃取劑的應(yīng)用。除去溶劑貯存和回收的適當(dāng)設(shè)計外，還需要有效的界面控制。因為包含相混合、相分離以及泵輸送等操作，消除靜電的措施變得極為重。如對放射性化學(xué)物質(zhì)的處理，可采用元須機(jī)械密封的脈沖塔。溶質(zhì)和溶劑的回收一般采用蒸餾或蒸發(fā)操作。所以萃取全過程包含這些操作所具有的危險2022/12/20823.液一液萃取2022/12/18824.結(jié)晶結(jié)晶器一般為配有簡單攪拌的容器，用來從飽和溶液或稍微過飽和的溶液生成控制粒度的晶體。除去與物質(zhì)本身有關(guān)的危險外，這個單元過程極少危險性。2022/12/20834.結(jié)晶2022/12/1883三.相混合和相分離1.混合凡使兩種以上物料相互分散，而達(dá)到溫度、濃度以及組成一致的操作，均稱為混合?；旌衔锊僮魇怯脵C(jī)械攪拌、主液攪拌以及其他混合方法完成的。所以有一定危險(1)液—液混合液—液混合一般是在有電動攪拌的敞開式封閉容器中進(jìn)行。常用的機(jī)械攪拌設(shè)備有：槳式攪拌器（平板式、框式和錨式）螺旋槳式攪拌器（一般為400~1750轉(zhuǎn)/分）、渦輪式攪拌器、特種攪拌器等。液液混合裝料時就應(yīng)開啟攪拌，否則，反應(yīng)物分層或偶爾結(jié)一層外皮會引起危險反應(yīng)。為使夾套或蛇管有效除熱必須計啟攪拌的情形，在設(shè)計中應(yīng)充分估計到失誤，對于低粘度液體的混合，一般采用靜止混合器或某種類型的高速混合器，沒有特殊的危險。對于高粘度流體，一般是在攪拌機(jī)或碾壓機(jī)中處理，必須排除混入的固體，否則會構(gòu)成對人員和機(jī)械的傷害。對于爆炸混合物的處理，需要應(yīng)用軟墻或隔板隔開，遠(yuǎn)程操作。2022/12/2084三.相混合和相分離1.混合2022/12/1884a.要根據(jù)物料性質(zhì)選擇設(shè)備（如腐蝕性、易燃易爆性、粒度、粘度等等）b.槳葉的強(qiáng)度是非常重要的，不能隨意提高轉(zhuǎn)速不注意這一點，可致電機(jī)超負(fù)荷以及槳葉折斷等事故發(fā)生，為防止超負(fù)荷造成的事故，應(yīng)安裝超負(fù)荷停車裝置。c.對于混合能產(chǎn)生易燃，易爆或有毒物質(zhì)，混合設(shè)備應(yīng)很好密閉，并沖入惰性氣體加以保護(hù)，遠(yuǎn)程操作等。2022/12/2085a.要根據(jù)物料性質(zhì)選擇設(shè)備（如腐蝕性、易燃易爆性、粒度、粘度（2）氣—液混合如果液體是易燃的，而噴入的是空氣，則可在氣液界面之上形成易燃煙霧或易燃泡沫。如果是液體在氣相中分散，可能會形成毒性或易燃性懸浮微粒。有危險的氣流攪拌尾氣應(yīng)加以回收處理，也可采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。有時應(yīng)用噴霧器把氣體噴入容器或塔內(nèi)，借助機(jī)械攪拌實現(xiàn)氣體的分配。需要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，如整個流線的低流速或低壓報警、自動斷路、防止靜電產(chǎn)生等，才不至于形成易燃蒸氣—空氣的混合物、易燃煙霧或易燃泡沫。（3）固—液混合固—液混合可在攪拌器或重型設(shè)備中進(jìn)行。要考慮固體在器壁的結(jié)垢和出口管線的堵塞。重質(zhì)混合，必須移除一切堅硬的無關(guān)的物質(zhì)。2022/12/2086（2）氣—液混合2022/12/1886(4)固—固混合

固—固混合用的總是重型設(shè)備，這個操作最突出的是機(jī)械危險。對于可燃粉料，設(shè)備應(yīng)很好接地以導(dǎo)除靜電。并應(yīng)在設(shè)備上安裝爆破片。混合設(shè)備不允許落入金屬物件。固—固混合用的總是重型設(shè)備，這個操作最突出的是機(jī)械危險。如果固體是可燃的，必須采取防護(hù)措施把粉塵爆炸危險降至最小程度，如在惰性氣氛中操作，采用爆炸卸荷防護(hù)墻設(shè)施，消除火源，要特別注意靜電的產(chǎn)生或軸承的過熱等。應(yīng)該采用篩分、磁分離、手工分類等移除雜金屬或過硬固體等。2022/12/2087(4)固—固混合

固—固混合用的總是重型設(shè)備，這個操作最突出(5)氣—氣混合無需機(jī)械攪抖．只需簡單接觸就能達(dá)到充分混合。易燃混合物和爆炸混合物需要慣常的防護(hù)措施。2022/12/2088(5)氣—氣混合2022/12/18882.蒸發(fā)

a.對具有腐蝕性溶液的蒸發(fā)，尚須考慮設(shè)備腐蝕問題。B.對于熱敏性溶液的蒸發(fā)，尚須考慮溫度的控制問題，特別是溶液蒸發(fā)產(chǎn)生結(jié)晶和沉淀，而這些物質(zhì)又是不穩(wěn)定的，局部過熱可使其分解或燃燒、爆炸、則更應(yīng)注意嚴(yán)格控制蒸發(fā)溫度。C.為防止熱敏性物質(zhì)的分解，可采用真空蒸發(fā)的方法，降低蒸發(fā)溫度。絕大多數(shù)蒸發(fā)操作都是在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行，這類裝置很少有嚴(yán)重困難。殼體應(yīng)該安裝壓力或真空釋放閥。操作區(qū)內(nèi)應(yīng)該有防火設(shè)施。熱交換器和蒸發(fā)器容易結(jié)垢，因而會大大降低傳熱能力，應(yīng)該定期清除。2022/12/20892.蒸發(fā)

a.對具有腐蝕性溶液的蒸發(fā)，尚須考慮設(shè)備腐蝕問題。3.干燥在干燥方法中間歇式干燥比連續(xù)式干燥危險。因為這類操作過程中，操作人員不但勞動強(qiáng)度大，而且還需在高溫、粉塵或有塞氣體的環(huán)境下操作。干燥物料中含有自燃點很低及其他有害雜質(zhì)，必須在烘烤前徹底清除。在干燥中注意采取措施，防止易燃物料與明火直接接觸。干燥設(shè)備上應(yīng)安裝爆破片，并定期清理設(shè)備中的積灰。在干燥易燃、易爆的物料時最好采用連續(xù)式或間歇式真空干燥比較安全。當(dāng)真空干燥后消除真空時，一定要使溫度降低后方能放入空氣。否則，空氣過早放入，會引起干燥物著火或爆炸。選擇合適的操作條件。如對加熱時放熱分解并能釋放出大量氣體的物質(zhì)，適用