2011年安全工程師考試《安全生產(chǎn)技術(shù)》資料:硝化反應
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有機化合物分子中引入硝基取代氫原子而生成硝基化合物的反應,稱(chēng)為硝化。用硝酸根取代有機化合物中的羥基的化學(xué)反應,則是另一種類(lèi)型的硝化反應,產(chǎn)物稱(chēng)為硝酸酯。硝化反應是生產(chǎn)染料、藥物及某些炸藥的重要反應。
硝化過(guò)程常用的硝化劑是濃硝酸或濃硝酸和濃硫酸配制的混合酸。此外,硝酸鹽和氧化氮也可做硝化劑。一般的硝化反應是先把硝酸和硫酸配制成混酸,然后在嚴格控制溫度的條件下將混酸滴入反應器,進(jìn)行硝化反應。
1.硝化反應的主要危險性
?。?)硝化反應是放熱反應,溫度越高,硝化反應的速度越快,放出的熱量越多,越極易造成溫度失控而爆炸。
?。?)被硝化的物質(zhì)大多為易燃物質(zhì),有的兼具毒性,如苯、甲苯、脫脂棉等,使用或儲存不當時(shí),易造成火災。
?。?)混酸具有強烈的氧化性和腐蝕性,與有機物特別是不飽和有機物接觸即能引起燃燒。硝化反應的腐蝕性很強,會(huì )導致設備的強烈腐蝕?;焖嵩谥苽鋾r(shí),若溫度過(guò)高或落入少量水,會(huì )促使硝酸的大量分解,引起突沸沖料或爆炸。
?。?)硝化產(chǎn)品大都具有火災、爆炸危險性,尤其是多硝基化合物和硝酸酯,受熱、摩擦、撞擊或接觸點(diǎn)火源,極易爆炸或著(zhù)火。
2.硝化反應過(guò)程的安全措施
?。?)制備混酸時(shí),應嚴格控制溫度和酸的配比,并保證充分的攪拌和冷卻條件,嚴防因溫度猛升而造成的沖料或爆炸。不能把未經(jīng)稀釋的濃硫酸與硝酸混合。稀釋濃硫酸時(shí),不可將水注入酸中。
?。?)必須嚴格防止混酸與紙、棉、布、稻草等有機物接觸,避免因強烈氧化而發(fā)生燃燒爆炸。
?。?)應仔細配制反應混合物并除去其中易氧化的組分,不得有油類(lèi)、酐類(lèi)、甘油、醇類(lèi)等有機物雜質(zhì),含水也不能過(guò)高;否則,此類(lèi)雜質(zhì)與酸作用易引發(fā)爆炸事故。
?。?)硝化過(guò)程應嚴格控制加料速度,控制硝化反應溫度。硝化反應器應有良好的攪拌和冷卻裝置,不得中途停水斷電及攪拌系統發(fā)生故障。硝化器應安裝嚴格的溫度自動(dòng)調節、報警及自動(dòng)連鎖裝置,當超溫或攪拌故障時(shí),能自動(dòng)報警并停止加料。硝化器應設有泄爆管和緊急排放系統,一旦溫度失控,緊急排放到安全地點(diǎn)。
?。?)處理硝化產(chǎn)物時(shí),應格外小心,避免摩擦、撞擊、高溫、日曬,不能接觸明火、酸、堿等。管道堵塞時(shí),應用蒸氣加溫疏通,不得用金屬棒敲打或明火加熱。
?。?)要注意設備和管道的防腐,確保嚴密不漏。

