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废硫酸如何处理

粗暴的大米
秀丽的金鱼
2022-12-31 23:04:35

废硫酸如何处理

最佳答案
笨笨的狗
温婉的招牌
2025-04-20 15:23:28

硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用。在许多生产过程中,硫酸的利用率很低,大量的硫酸随同含酸废水排放出去。这些废水如不经过处理而排放到环境中,不仅会使水体或土壤酸化,对生态环境造成危害,而且浪费大量资源。近年来许多国家已经制定了严格的排放标准,与此同时,先进的治理技术也在世界各地迅速发展起来。

废硫酸和硫酸废水除具有酸性外,还含有大量的杂质。根据废酸、废水组成和治理目标的差异,目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类:回收再用、综合利用和中和处理。

1 废硫酸的回收再用

废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。

1.1 浓缩法

该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。这类方法应用较广泛,技术较成熟。在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍。

1.1.1 高温浓缩法

淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%。该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a〔1〕。

日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%。加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好。该工艺适应能力很强,可用于含多种有机杂质的废硫酸的处理〔2〕。

1.1.2 低温浓缩法

高温浓缩法的缺点在于:硫酸的强腐蚀性和酸雾对设备和操作人员的危害很大,实际操作非常麻烦。因此,近年来开发出了一种改进的浓缩法,称为汽液分离型非挥发性溶液浓缩法(简称WCG法)〔3〕。

WCG法的原理和工艺如下:将废稀硫酸由储槽用耐酸泵打入循环浓缩塔浓缩,然后经换热器加热后进入造雾器和扩散器强迫雾化并进一步强迫汽化,分离后的气体经高度除雾后进入气体净化器,净化后排放。分离后的酸液再度回到循环浓缩塔,经反复循环浓缩蒸馏,达到浓度要求后,用泵打入浓硫酸储罐。浓硫酸可作为生产原料再利用。其工艺流程见图1。

WCG法浓缩装置主要由换热器、循环浓缩塔和引风机组成。换热器材质为石墨,浓缩塔材质为复合聚丙烯,泵及引风机均为耐酸设备。

该法与高温浓缩法相比,蒸发温度低(50~60℃),蒸汽消耗量少,费用低(浓缩每吨稀硫酸耗电和蒸汽的费用约为30~60元)。上海染化五厂生产分散深蓝H-GL产生的稀硫酸(H2SO4质量分数为20%),上海染化八厂、武汉染料厂、济宁染料厂生产染料中间体产生的稀硫酸,采用WCG法浓缩,都取得了明显的效果。

用WCG法浓缩稀硫酸应注意以下几点:

(1)在浓缩过程中若有固体物析出,会影响传热效果和废酸的分离;

(2)该装置非密闭,废酸中若有挥发性物质,会影响工作环境;

(3)装置的主体材料为复合聚丙烯,工作温度受主体材料的限制,不能超过80℃;

(4)该法仅适用于H2SO4质量分数小于60%的稀硫酸。

1.2 氧化法

该法应用已久,原理是用氧化剂在适当的条件下将废硫酸中的有机杂质氧化分解,使其转变为二氧化碳、水、氮的氧化物等从硫酸中分离出去,从而使废硫酸净化回收。常用的氧化剂有过氧化氢、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸盐、臭氧等。每种氧化剂都有其优点和局限性。

天津染料八厂采用硝酸为氧化剂对蒽醌硝化废酸进行氧化处理〔2,4〕,其操作过程为:将废酸稀释至H2SO4质量分数为30%,使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出,经过滤槽真空抽滤后废酸进入升膜列管式蒸发器,在112℃、88.1kPa条件下浓缩,在旋液分离器中分离水蒸气和酸(此时H2SO4质量分数约为70%),废酸再流入铸铁浓缩釜(280~310℃,真空度为6.67~13.34kPa),用喷射泵带出水蒸气,使H2SO4质量分数达到93%,然后流入搪瓷氧化缸,加入浓硝酸(HNO3质量分数为65%)进行氧化处理,至硫酸呈浅黄色。反应中产生的一氧化氮气体用碱液吸收。

硫酸在高浓度(H2SO4质量分数为97%~98%)和高温条件下也具有较强的氧化性,它可以将有机物较为彻底地氧化掉。例如处理苯绕蒽酮废酸、分散蓝废酸及分散黄废酸时,将废酸加热至320~330℃,把有机物氧化掉,部分硫酸被还原成二氧化硫。这种方法由于硫酸浓度和温度太高,有大量的酸雾产生,会造成环境污染,同时还要消耗一定量的硫酸,使硫酸收率降低,因此其应用受到很大限制。

1.3 萃取法

萃取法是用有机溶剂与废硫酸充分接触,使废酸中的杂质转移到溶剂中来。对于萃取剂的要求是:

(1)对于硫酸是惰性的,不与硫酸起化学反应也不溶于硫酸;

(2)废酸中的杂质在萃取剂和硫酸中有很高的分配系数;

(3)价格便宜,容易得到;

(4)容易和杂质分离,反萃时损失小。

常见的萃取剂有苯类(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚类(杂酚油、粗二苯酚)、卤化烃类(三氯乙烷、二氯乙烷)、异丙醚和N-503等。

大连染料八厂用氯苯对含二硝基氯苯和对硝基氯苯的废硫酸进行一级萃取,使废水中的有机物含量由30000~50000 mg/L下降到200~250mg/L〔2〕。济南钢铁厂焦化分厂用廉价的C-I萃取剂和P-I吸附剂处理该厂的再生硫酸也得到了良好的效果〔5〕。该工艺是将再生硫酸经C-I萃取剂萃取分离后再依次用P-I吸附剂和活性炭吸附处理得到纯净的再生硫酸。为防止腐蚀,萃取罐和吸附罐用铅作内衬。该厂废硫酸处理量为500t/a,回收硫酸250t,价值7.5万元。

与其它方法相比,萃取法的技术要求较高,萃取剂要同时满足上述4项要求并不容易,而且运行费用也较高。

1.4 结晶法

当废硫酸中含有大量的有机或无机杂质时,根据其特性可考虑选择结晶沉淀的方法除去杂质。

如南京轧钢厂酰洗工序排放的废硫酸中含有大量的硫酸亚铁,可采用浓缩-结晶-过滤的工艺来处理〔6〕。经过滤除去硫酸亚铁后的酸液可返回钢材酸洗工序继续使用。

重庆某化工厂将H2SO4质量分数为17%的钛白废酸在常压下浓缩、析出的结晶熟化后过滤,滤渣经打浆及洗涤后即为回收的硫酸亚铁。滤液再在93.4kPa真空度下浓缩结晶过滤,可得到H2SO4质量分数为80%~85%的浓硫酸,第二次过滤的滤渣也转至打浆工序回收硫酸亚铁〔7〕。

2 废硫酸及含硫酸废水的综合利用

从生产中排出的废硫酸或含硫酸废水,如果在原工序中已无法再直接使用,可以考虑用于对硫酸质量要求不高的其它生产工序中,这样既节约资源,又减少废酸的排放量。另外,一些以硫酸为原料的生产工艺,若对硫酸中的杂质要求不严,也可直接用废硫酸或将废硫酸稍加处理后用作原料。

例如Belenkov.D.A利用硫酸厂含砷5.2g/L的废酸液,分别加入8.78g/L Cr2O3、3.26g/L ZnO、3.00g/L CuCO3制成木材防腐液,该溶液的pH为1.7,松材经该液浸泡后能有效地防止霉菌的生长〔8〕。匈牙利Toth、Andras等人尝试用炼油厂的硫酸废水与褐煤飞灰混合反应,再加入水后与卜兰特水泥混合,生产具有高强度的混凝土,可用于铺路及建筑行业〔9〕。

Shimko,I.G.利用含硫酸的废气洗涤水与粘胶纤维厂排放的含Al(OH)3的污泥反应,生产Al2(SO4)3,用作水处理的混凝剂。该法中硫酸铝的回收率为85%~95%〔10〕。温州染化总厂利用明矾矿渣与废硫酸为原料,生产工业级硫酸铝,其工艺流程见图2〔11〕。

此外,许多硫酸盐工业品也可用废硫酸或硫酸废水进行生产。如印度的Mokanty、Bibhupada等人利用洗涤剂厂的含硫酸废水在反应塔中与铜粒和铜屑反应,溶液经结晶过滤后可制得硫酸铜晶体〔12〕。

济宁第二化工厂利用废硫酸(H2SO4质量分数为20%)与菱锰矿或软锰矿反应制取工业级硫酸锰,其工艺流程如下:菱锰矿或软锰矿与废硫酸混合进行酸解,将酸解后的料液压滤。滤渣经打浆和压滤后以废渣的形式排放,洗液返回酸解工序。滤液经去除杂质、过滤、蒸发结晶、离心分离和干燥后即制得产品硫酸锰〔13〕。

用氨中和废硫酸可制取硫酸铵肥料。废酸中的有机杂质一般在制得硫酸铵后除去,脱除杂质的方法主要有萃取法、氧化法、盐析法、凝聚法和离子交换法等。

3 废硫酸及含硫酸废水的中和处理

对于硫酸浓度很低,水量较大的废水,由于回收硫酸的价值不高,也难以进行综合利用,可用石灰或废碱进行中和,使其达到排放标准或有利于后续的处理。

以上海硫酸厂为例,该厂每天排放3600t含硫酸的废水,pH为2.6,其中还含有少量的砷、氟等。该厂用电石泥(主要成分为Ca(OH)2)进行中和,以聚丙烯酰胺为混凝剂,以Rs为氧化剂,采用中和-混凝沉淀-氧化工艺治理该废水,既中和了酸,又去除了氟、砷等,出水达到排放标准〔14〕。

4 结束语

除上述几种常用方法外,废硫酸及含硫酸废水的处理还有电解法、冷冻法、热解法、渗析法、气提法等〔16~19〕,但在我国,浓缩回收法及中和处理法目前仍是应用最广的方法。在生产中,应根据废硫酸或含硫酸废水的浓度、所含杂质的组成来选择回收或处理方法。特别是对精细化工行业产生的废硫酸或硫酸废水来说,由于所含的有机杂质成分极为复杂,硫酸的浓度变化很大,而处理量不大,这就更要注意根据具体情况选择投资较小、收效较大的方法。

参考资料需要用百度快照来看

最新回答
文静的大叔
激动的手链
2025-04-20 15:23:28

“楼上的,硝酸和硫酸这种东西腐蚀铁的话得用稀的,浓度太大反倒惰化了。

其他加热,增加接触面积等等还是很有效的。

回答者:athenaxlh - 高级魔法师 七级 11-2 21:19”

纠正一点问题,由于试剂采用的为王水,且硝酸和盐酸为1:3混合,即,若实际为王水,硝酸浓度过高所应起的钝化会被盐酸解除(被较高的水和氢离子解除),所以用王水和浓硝酸的腐蚀是有区别的!

反应速率的计算需要化学动力学计算,tengye1230 - 秀才 二级 的计算完全是估计的!并且此反应速率还要考虑钢中碳的含量,碳素的存在会间接影响化学速率(碳粒会形成电池而加速反应,同时也会和试剂反应)。

做好的方法可以将钢板浸没,利用原电池进行腐蚀,改变温度,增加速率,但注意王水中盐酸和硝酸极易挥发,分解,产生的气体有剧毒。一厘米碳钢板大约时间3-8分钟(好难算阿,这是估算的,抱歉)

更正“linweibing00 - 江湖新秀 五级”

王水实际上是有颜色的,硝酸和盐酸理论上无色(分析试剂),但有的会含极少的三价铁离子,以及硝酸分解的产物二氧化氮的溶解会使之显黄色,同时又理论解释硝酸和盐酸混合后反应可得到强氧化剂氯化亚硝酰和氯气,这是其氧化性大大加强的原因,这也会使溶液颜色变黄一些。当加热时,你会看到黄色的可怕气体不断产生。我做过一个试验,至今还很害怕。把硝化棉润湿,加入浓硫酸,加入少量酒精(一定要放到表面皿上,呵呵),点燃(为了升温)————天啊!!“黄烟”止都止不住了,最后我拿水把它给泼了。加热时小心呵。说多拉,不过说归所,做是最关键的。小心作吧!

拉长的睫毛
自信的向日葵
2025-04-20 15:23:28
惰性是指基本没有活性,在一般情况下不和其它元素反应。 而稳定性是指在一个定的条件下能够长期存在,这个物质并不是不反应或者说是不活跃,而是有一定的条件的。譬如硫酸在标准状态下具有一定的稳定性。但是硫酸是强酸啊。他是很活跃的,但是这里说的稳定性就是指他在标准状态下可以稳定存在。 惰性就不一样了,他是很难与其他物质反应。但并不是说不反应,而是很难!!!

麻烦采纳,谢谢!

痴情的灯泡
热情的缘分
2025-04-20 15:23:28
阳极:2(H2O)-4(e-)=(O2)+4(H+),(没办法上标电荷符号,下标原子数,加了括号,希望明白),阴极因水电离出的氢氧根失电子产生氧气,促进水电离,氢离子增加。

阴极:4(H+)+4(e-)=2(H2),可认为是硫酸电离出的氢离子得电子变成氢气。

总反应:2(H2O)=2(H2)+(O2),电解后溶液混合均匀,氢离子的总量没有太大变化,也就可以说硫酸没变,但水消耗后体积减少,所以硫酸浓度增大。

大方的老师
可靠的夕阳
2025-04-20 15:23:28
■为农业生产服务

◆用于肥料的生产硫酸铵(俗称硫铵或肥田粉)和过磷酸钙(俗称过磷酸石灰或普钙)这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸.

2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4

每生产一吨硫酸铵,就要消耗硫酸(折合成100%计算)760kg,每生产一吨过磷酸钙,就要消耗硫酸360kg.

◆用于农药的生产许多农药都要以硫酸为原料如硫酸铜、硫酸锌可作植物的杀菌剂,硫酸铊可作杀鼠剂,硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂.最普通的杀虫剂,如1059乳剂(45%)和1605乳剂(45%)的生产都需用硫酸.前者每生产1t,需消耗20%发烟硫酸1.4t后者每生产1t,需消耗硫酸36kg.为大家所熟悉的滴滴涕,每生产1t需要20%发烟硫酸1.2t.

■为工业生产服务

◆用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门,特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸.例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时,电解液就需要使用硫酸,某些贵金属的精炼,也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属.在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前,都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁.在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材,都必须每轧一次用硫酸洗涤一次.另外,有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前,都要经过用硫酸进行酸洗手续.在某些金属机械加工过程中,例如镀镍、镀铬等金属制件,也需用硫酸来洗净表面的锈.在黑色冶金企业部门里,需要酸洗的钢材一般约占钢总产量的5%~6%,而每吨钢材的酸洗,约消费98%的硫酸30kg~50kg.

◆用于石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产过程中,都需要浓硫酸精炼,以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物.每吨原油精炼需要硫酸约24kg,每吨柴油精炼需要硫酸约31kg.石油工业所使用的活性白土的制备,也消耗不少硫酸.

◆在浓缩硝酸中,以浓硫酸为脱水剂;氯碱工业中,以浓硫酸来干燥氯气、氯化氢气等;无机盐工业中,如冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、磷酸三钠(Na3PO4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、硫酸铅(PbSO4)、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸.许多无机酸如磷酸、硼酸、铬酸(H2CrO4,有时也指CrO3)、氢氟酸、氯磺酸(ClSO3H);有机酸如草酸[(COOH)2]、醋酸(CH3COOH)等的制备,也常需要硫酸作原料.此外炼焦化学工业(用硫酸来同焦炉气中的氨起作用副产硫酸铵)、电镀业、制革业、颜料工业、橡胶工业、造纸工业、油漆工业(有机溶剂的制备)、工业炸药和铅蓄电池制造业等等,都消耗相当数量的硫酸.

■对解决人民“穿”与“用”等问题所起的作用

◆用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝,它需要使用硫酸、硫酸锌、硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴.每生产1t粘胶纤维,需要消耗硫酸1.2t~1.5t,每生产1t维尼龙短纤维,就要消耗98%硫酸230kg,每生产1t卡普纶单体,需要用1.6t20%发烟硫酸.此外,在尼龙、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维等化学纤维生产中,也使用相当数量的硫酸.

◆用于化学纤维以外的高分子化合物生产塑料等高分子化合物,在国民经济中越来越占有重要的地位.每生产1t环氧树脂,需用硫酸2.68t,号称“塑料王”的聚四氟乙烯,每生产1t,需用硫酸1.32t;有机硅树胶、硅油、丁苯橡胶及丁腈橡胶等的生产,也都要使用硫酸.

◆用于染料工业几乎没有一种染料(或其中间体)的制备不需使用硫酸.偶氮染料中间体的制备需要进行磺化反应,苯胺染料中间体的制备需要进行硝化反应,两者都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸.所以有些染料厂就设有硫酸车间,以配合需要.

◆用于日用品的生产生产合成洗涤剂需要用发烟硫酸和浓硫酸.塑料的增塑剂(如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯)、赛璐珞制品所需的原料硝化棉,都需要硫酸来制备.玻璃纸、羊皮纸的制造,也需要使用硫酸.此外,纺织印染工业、搪瓷工业、小五金工业、肥皂工业、人造香料工业等生产部门,也都需要使用硫酸.

◆用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应,强力杀菌剂呋喃西林的制备过程中的硝化反应,都需用硫酸.此外,许多抗生素的制备,常用药物如阿斯匹林、咖啡因、维生素b2、b12及维生素c、某些激素、异烟肼、红汞、糖精等的制备,无不需用硫酸.

■对巩固国防方面所起的作用

某些国家硫酸工业的发展,曾经是和军用炸药的生产紧密连结在一起的.无论军用炸药(发射药、爆炸药)或工业炸药,大都是以硝基化物或硝酸酯为其主要成分.主要的有硝化棉、三硝基甲苯(tnt)、硝化甘油、苦味酸等.虽然这些化合物的制备是依靠硝酸,但同时必须使用浓硫酸或发烟硫酸.

■与原子能工业及火箭技术的关系

原子反应堆用的核燃料的生产,反应堆用的钛、铝等合金材料的制备,以及用于制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金,都和硫酸有直接或间接的关系.从硼砂制备硼烷的过程需要多量硫酸.硼烷的衍生物是最重要的一种高能燃料.硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀235的一种原料. 由此可见,硫酸与国防工业和尖端科学技术都有着密切的关系.

■农业土质方面

在农业生产中,越来越多地采用硫酸改良高pH值的石灰质土壤.过去20年来,尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在美国西部诸州的土壤中广泛施用.将硫酸注入牛奶场湖泊,改变湖水pH值,可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题,将硫酸施入农用土壤和水中,其主要作用是溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐.这些钙、镁盐然后取代可交换的钠盐,钠盐随后用水浸洗除去.当碳酸盐和碳酸氢盐被分解后,硫酸与更惰性的物质反应,释放出磷、铁等植物养分.简单地降低土壤的pH值可引起许多元素溶解度的变化,提高它们对植物的效力.在高pH值的石灰质土壤上施用硫酸,可使植物更加健壮,收成增加.

快乐的钢笔
彩色的河马
2025-04-20 15:23:28

硫酸的电子式:H:O:O:S:O:O:H。

硫元素可以连六个键因为其氧化数达到最大的+6,形成6根共价键,通常单质硫是黄色的晶体,又称作硫磺。硫单质的同素异形体有很多种,有斜方硫、单斜硫和弹性硫等。硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。硫单质难溶于水,微溶于乙醇,易溶于二硫化碳。

硫酸的农业用途

土壤改良:在农业生产中,越来越多地采用硫酸改良高pH值的石灰质土壤。过去20年来,尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在土壤中广泛施用。将硫酸注入牛奶场湖泊,改变湖水pH值,可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题,将硫酸施入农用土壤和水中,其主要作用是溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐。

这些钙、镁盐然后取代可交换的钠盐,钠盐随后用水浸洗除去。当碳酸盐和碳酸氢盐被分解后,硫酸与更惰性的物质反应,释放出磷、铁等植物养分。简单地降低土壤的pH值可引起许多元素溶解度的变化,提高它们对植物的效力。在高pH值的石灰质土壤上施用硫酸,可使植物更加健壮,收成增加。

以上内容参考  百度百科-硫酸

震动的自行车
眼睛大的导师
2025-04-20 15:23:28

一、控制与消除火源

(一)明火

工业生产中的明火主要指生产过程中的加热用火、维修用火及其他火源。

加热易燃物质时,应尽量避免采用明火而采用蒸汽或其他载热体。如果必须采用明火,设备应严格密闭,燃烧室应与设备分开或妥善隔离。

在有火灾、爆炸危险的车间内,尽量避免焊接作业,进行焊接作业的地点要和易燃易爆的生产设备保持一定的安全距离如需对生产、盛装易燃物料的设备和管道进行动火作业时,应严格执行隔绝、置换、清洗、动火分析等有关规定,确保动火作业的安全。

烟囱飞火,汽车、拖拉机的排气管喷火,都能引起可燃物的燃烧、爆炸。为防止烟囱飞火,炉膛内燃烧要充分,烟囱要有足够的高度。汽车、拖接机的排气管上要安火星熄灭器等。

(二)摩擦与撞击

机器的轴承等转动部位的摩擦、铁器的相互撞击或铁制工具敲打混凝土地坪等都可能产生火花,当管道或容器破裂后物料喷出时也可能因摩擦而起火。因此要采取以下措施:

轴承要及时注油,保持良好的润滑,并经常清除附着的可燃污垢。

安装在易燃易爆场所的易产生撞击火花的部件,如鼓风机上的叶轮等,应采用铝铜合金、铍铜锡或铍镍合金撞击工具用铍铜或镀铜的钢制成使用特种金属制造的设备应采用惰性气体保护等。

为了防止金属零件随物料进入设备内发生撞击起火,可在粉碎机等设备上安设磁铁分离器清除物料中的铁器。当没有安装磁铁分离器时,危险物质(如碳化钙)的破碎应采用惰性气体保护。

搬运盛有可燃气体或易燃液体的容器、气瓶时要轻拿轻放,严禁抛掷,防止相互撞击。不准穿带钉子的鞋进入易燃易爆车间。特别危险的场所内,地面应采用不发生火花的软质材料铺设。

(三)电器火花

电火花是引起火灾爆炸事故的重要原因,因此要根据爆炸和火灾危险场所的区域等级和爆炸物质的性质,对车间内的电气动力设备、仪器仪表、照明装置和配线等,分别采用防爆、封闭、隔离等措施。防爆电气设备的选型等要遵照有关标准执行。

(四)其他火源

要防止静电、雷电引起的灾害要防止易燃物料与高温的设备、管道表面相接触高温表面要有隔热保温措施。

二、危险物品的处理

首先应尽量改进工艺,以火灾爆炸危险性小的物质替代危险性大的物质。

对于物质本身具有自燃能力的油脂,遇空气能自燃的物质以及遇水能燃烧爆炸的物质,应采取隔绝空气、防水、防潮或采取通风、散热、降温等措施,以防止物质自燃和爆炸。

相互接触会引起爆炸的两类物质不能混合存放,遇酸、碱有可能发生分解爆炸的物质应防止与酸碱接触,对机械作用较为敏感的物质要轻拿轻放。

根据物质的沸点、饱和蒸汽压,确定适宜的容器耐压强度、贮存温度及保温降温措施。

对于不稳定物质,在贮存中应添加稳定剂。例如,含有水分的氰化氢长期贮存时会引起聚合,而聚合热又会使蒸汽压上升导致爆炸,故通常加入浓度为0.01%~0.05%的硫酸等酸性物质做稳定剂。丙烯腈在贮存中易发生聚合,为此必须添加稳定剂对苯二酚。某些液体如乙醚,受到阳光作用时能生成过氧化物,必须存放在金属桶内或暗色的玻璃瓶内。

液体具有流动性,因此要考虑到容器破裂后液体流散的问题。

三、工艺参数的安全控制

工业生产中,严格控制各种工艺参数,防止超温、超压和物料泄漏是防止爆炸的基本措施。对可能发生反应失控的场合尤为重要。

(一)温度控制

不同的化学反应均有其最适宜的反应温度,正确控制反应温度不但对于保证产品质量,降低消耗有重要意义,而且也是防火防爆所必须的。温度过高,可能引起剧烈反应而发生冲料或爆炸,也可能引起反应物分解着火。温度过低,有时会使反应停滞,而一旦反应恢复正常时,则往往会由于未反应物料过多而发生剧烈反应甚至爆炸。

(二)压力控制

压力升高常常导致一些爆炸事故发生。压力升高时常伴随着温度升高,它可能是一些异常反应和故障的征兆,因此在控制适当压力的同时要及时分析造成压力波动的原因,尽早地排除压力升高或降低的故障,消除事故隐患。压力的升高除了系统内在的因素外,还常常由与之相连的工艺管线、维修用管线等窜气造成,应注意采取严格措施,防止高压气体窜入低压系统。

为了避免设备超压,安全装置是必不可少的,并应加强检查与管理,保证配备的安全装置动作可靠。

(三)投料控制

1.投料速度

对于放热反应过程,加料速度不能超过设备的承受能力,否则会使温度急剧升高并可能引发一些副反应。加料速度突然减小,使温度降低,反应不完全,再度升温后会使反应加剧,造成超温超压或者会因加料速度过快,造成物料堵塞并引发爆炸事故。

2.物料配比

反应物料的配比要严格控制。为此,要准确地分析、计量反应物的浓度、含量及流量等。对连续化程度较高的、危险性较大的生产,在刚开始时要特别注意物料配比。

3.加料顺序

按照一定的顺序加料不仅是工艺的需要,而且也往往出于对安全的考虑。例如氯化氢合成时就应先通入氢气再通入氯气三氯化磷生产中先加磷后加氯,否则可能发生爆炸。为了防止误操作而使加料顺序颠倒,可将进料阀门互相联锁。

4.原料纯度

有许多化学反应,往往由于反应物料中的杂质而造成副反应,导致火灾爆炸。因此,生产原料及中间产品等均应有严格的质量检验制度,保证原料的纯度。

(四)防止跑、冒、滴、漏

生产过程中物料的跑、冒、滴、漏往往导致易燃易爆物料扩散到空间,从而引起火灾爆炸。设备内部的泄漏(如由阀门密封不良引起)会造成超压、反应失控等,也会引发火灾爆炸事故。因此要注意防止设备内外的跑、冒、滴、漏。

阀门内漏、误操作是造成设备内漏的主要原因,除了加强操作人员的责任心、提高操作水平之外,还可设置两个串连的阀门以提高其密封的可靠性。

设备外部的泄漏包括管道之间及管道与管件之间连接处的静密封的泄漏,阀门、搅拌及机泵等动密封处的泄漏以及因操作不当、反应失控等原因引起的槽满溢料、冲料等。

为了防止误操作,对各种物料管线要涂以不同的颜色以便区别,采用带有开关标志的阀门,对重要阀门采取挂牌、加锁等措施。

(五)紧急情况停车处理

当突然发生停电、停水、停汽时,装置需要紧急停车。

在自动化程度不够高的情况下,紧急停车处理主要靠现场操作人员,因此要求操作人员着、冷静,正确判断和排除故障。

要进行事故演习,提高应付突发事故的本领。

要预先制定突然停电、停水、停汽时的应急处理方案。

四、系统密闭与惰化

(一)系统密闭

为了防止易燃气体、液体和可燃粉尘自装置中外泄与空气形成爆炸性混合物,应该使设备密闭。

对于在负压下操作的装置,为了避免空气吸入,同样需要密装化作业。

为了保证良好的密闭性能,系统内应尽量减少法兰连接,尽量缩短管道长度,危险物料的输送管道应采用无缝钢管。

在负压操作的系统中,当打开阀门或进行其他操作时,要防止外界空气进入系统而形成爆炸性混合物,在打开阀门之前,采用惰性气体保护的方法,可以避免形成爆炸性混合物。

(二)惰化

可燃气体或粉尘发生爆炸的三个必要条件是:可燃物体、氧气和火源。上述三个条件中只要缺少一个,就不可能发生爆炸。用惰性气体取代空气中的氧,从而达到防止爆炸的目的,这个过程称之为惰化。

通入惰性气体时,要使装置里的气体充分混合均匀。在生产过程中要对惰性气体的流量、压力或氧浓度进行检测。

五、通风

通风时,如空气中含有易燃易爆气体,则不应循环使用。在有可燃气体的厂房内,排风设备和送风设备应有独立分开的通风机室。排放可燃气体和粉尘时,应避免排风系统和除尘系统产生火花。通风管道不应穿过防火墙等防火分隔物,以免发生火灾时,火势顺管道通过防火分隔物而蔓延。

专家建议,化工厂必须配备相应气体检测仪,对于操作工作间必须坚持时时监控。化工厂的安全生产和设备质量、机械密封的保障对环境的影响和周围居民的正常生活有很大的影响,化工厂爆炸事故的发生原因包括人、机器设备、物质材料、环境等各个方面,但是设备密封性能不好导致气体泄漏,引发爆炸是众多化工厂容易忽视的原因之一。设备密封水平有待提高,气体检测仪监测也很重要。一旦超出气体检测仪检测的爆炸下限,必须立即通风排气,疏散人员。事故现场的救助人员必须佩戴相关呼吸防护设备。