危险化学反应过程,应以有活性物料参与或产生的化学反应,能释放大量反应热,又在高温、高压和汽液两相平衡状态下进行的化学反应为主要重点、分析研究反应失控的条件,反应失控的后果及防止反应失控的措施。
危险化学反应过程主要有卤化、硝化、磺化、氧化、还原、氢化、水解、电解、催化、裂化、氯化、烷基化、重氮化、胺化、聚合、碱熔等反应过程。
一、氧化反应
绝大多数氧化反应都是放热反应。这些反应很多都是易燃易爆物质(如甲烷、乙烯、甲醇、氨等)与空气或氧气参加,其物料配比接近爆炸下限。倘若配比及反应温度控制失调即能发生爆炸燃烧。
在氧化反应中,一定要严格控制氧化剂的投料量(即适当的配料比),氧化剂的加料速度也不宜过快。要有良好的搅拌和冷却装置,防止温升过快、过高。此外,还要防止由于设备、物料含有的杂质而引起的不良副反应。
二、还原反应
还原反应种类很多,虽然多数还原反应的反应过程比较缓和,但是许多还原反应会产生氢气或使用氢气,增加了发生火灾爆炸的危险性,从而使防火防爆问题突出;另外有些反应使用的还原剂和催化剂具有很大的燃烧爆炸危险性。
无论是初生态氢还原、还是用催化加氢,都是在氢气存在下,并在加热加压下进行。氢气的爆炸极限为4%~75%,如果操作失误或设备泄漏,都极易引起爆炸。
操作中要严格控制温度、压力和流量。厂房的电气设备必须符合防爆要求,且应采用轻质屋顶。开设天窗或风帽,使氢气易于飘逸,尾气排放管要高出房顶并设阻火器。
高温高压下的氢对金属有渗碳作用,易造成氢腐蚀,所以对设备和管道的选材要符合要求。对设备和管道要定期检测,以防事故。