三,物料成分和过反应的控制
反应物料中危险杂质的增加可能会导致副反应或过反应,引发燃烧或爆炸事故.对于化工原料和产品,纯度和成分是质量要求的重要指标,对生产和管理安全也有着重要影响.比如,乙炔和氯化氢合成氯乙烯,氯化氢中游离氯不允许超过0.005%,因为过量的游离氯与乙炔反应生成四氯乙烷会立即起火爆炸.又如在乙炔生产中,电石中含磷量不得超过0.08%.因为磷在电石中主要是以磷化钙的形式存在,磷化钙遇水生成磷化氢,遇空气燃烧,导致乙炔和空气混合物的爆炸.
反应原料气中,如果其中含有的有害气体不清除干净,在物料循环过程中会不断积累,最终会导致燃烧或爆炸等事故的发生.清除有害气体,可以采用吸收的方法,也可以在工艺上采取措施,使之无法积累.例如高压法合成甲醇,在甲醇分离器之后的气体管道上设置放空管,通过控制放空量以保证系统中有用气体的比例.有时有害杂质来自未清除干净的设备.例如在六六六生产中,合成塔可能留有少量的水,通氯后水与氯反应生成次氯酸,次氯酸受光照射产生氧气,与苯混合发生爆炸.所以这类设备一定要清理干净,符合要求后才能投料.
有时在物料的贮存和处理中加入一定量的稳定剂,以防止某些杂质引起事故.如氰化氢在常温下呈液态,贮存时水分含量必须低于1%,置于低温密闭容器中.如果有水存在,可生成氨,作为催化剂引起聚合反应,聚合热使蒸气压力上升,导致爆炸事故的发生.为了提高氰化氢的稳定性,常加入浓度为0.001%~0.5%的硫酸,磷酸或甲酸等酸性物质作为稳定剂或吸附在活性炭上加以保存.
许多过反应的生成物是不稳定的,容易造成事故.所以在反应过程中要防止过反应的发生.如三氯化磷合成是把氯气通入黄磷中,产物三氯化磷沸点为75℃,很容易从反应釜中移出.但如果反应过头,则生成固体五氯化磷,100℃时才升华.五氯化磷比三氯化磷的反应活性高得多,由于黄磷的过氧化而发生爆炸的事故时有发生.对于这一类反应,往往保留一部分未反应物,使过反应不至于发生.
在某些化工过程中,要防止物料与空气中的氧反应生成不稳定的过氧化物.有些物料,如乙醚,异丙醚,四氢呋喃等,如果在蒸馏时有过氧化物存在,极易发生爆炸.
