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重氯化反应火灾危险性安全分析与防火对策探讨

  
评论: 更新日期:2010年10月15日

  重氯化反应广泛应用于医药、农药、炸药染料等工业生产过程中,尤其在染料工业中,有半鼓以上有机合成染料是由这类反应合成生产的。重氮化单元操作是火灾危险性较大的一类典型生产工艺.
  
  1、重氮化反应及其生产过程

  重氮化反应是古氨基的有机化合物在酸性介质中与亚硝酸钠作用.使其氨基(-NH2)转变成重氟基-N=N-)的化学反应。
  在工业生产过程中t重氯化反应的操作方法一般是将芳伯胺溶解于过量的酸中.将溶液挣却后.慢慢加亚硝酸钠溶液,同时进行冷却和搅拌。
  
  2、重氮化反应生产过程火灾危险性分析

  2.1 物料与产品性质的危险因素
  2.1.1 原料
  芳香族胺类都属于可燃有机物质,生产用量大,且具有毒性I亚硝酸枘属二级无机氯化剂,受热至175℃时分解,大量盼亚硝酸钠逼有机物琥更强的氯化剂,如氯酸钾,高锰酸钾时能引起端烧甚至爆炸盐酸和藏酸具有较强的酸性.
  2.1.2 产物
  重氮化产物常l;|盐的形式存在,称为重氮盐,其化学性质非常活泼。重氨盐只在水溶藏中和较低温度下稳定.升高温度.则发生分解。在干燥状态下,重氯盐更不稳定,特别是古有硝基的重氯盐,受热,摩  擦或撞击容易分解爆炸.音重氯盐的溶液若洒落在地上蘸汽管道上t干燥后亦能燃烧爆炸.在酸性舟廉中。有些盒属如嫉橱,辟等还能但j毫重氯化台物激烈分解。

  2.2 生产工艺操作方面的危险周素

  2.2.1反应物料配比与投料速度
  理论上,亚硝酸钠投^量与胺用量的摩尔比是1:1,在实际生产过程中为使芳胺反应完全,亚硝酸钠的投人量比理论量辅高一点。如果亚硝酸钠过量,重氯化反应建度就含增高,释放的热量增多,将导致生成的重赢盐分解而发生事故.
  亚硝酸舳投料速度也是一个潜在危陵因素。根据重氯化犀应机理,船参加重氰化反应的是辫离芳胺.在生产中加^无机酸是为了使亚硝酸钠变成亚硝酸,并使原来不溶性芳胺转变为胺盐而溶解。胺盐在水中存在_个电离平衡,即Ar—NH+H-再咄NH,由这个平衡水解成的游离胺才能参加重氯化反应。从而可知,对于碱性较强,如芳环上有供电子取代基(一cHa、一ocH,等)的芳胺,由于它们易和静畦生成稳定l的瞳盐而难水辑,致使游离芳胺壤度减步,重氰亿匣应遣虚较慢,因此要求亚硝酸钠投抖速度疆慢.鳓果牡糙快,必含造成滞后(局部性亚硝鞋铺过量),而}I赶_虫灾爆舴事故。

  2.2·2反应的生产操作温度
  重氮盐一般在低温下稳定。当反应的温度超过5℃,重氮盐就会分解,即使在0℃时其水溶液也只能保持数小时.根据重氮盐分解反应动力学实验结果可知:反应温度每升高10"(2.其分解速度加快2倍.尤其是芳环上具有供电子取代基的重氮盐分解速度增加得更快。

  在较高反应温度下,反应釜内过量的亚硝酸也会加速分解,产生大量的一氧化氮气体,其反应式如下:
  3HNO2HNO3+2NO+H2o
  产生的一氧化氮还会进一步与空气发生氧化反应生成二氧化氮,同时释放出大量热。反应式为:
  2NO+O2=2NO2+113kJ
  故较高反应温度寻I起的亚硝酸分解也会导致爆炸着火的危险。若一氧化氮逸出.遇有机物质还有寻起着火的危险.

  2.2.3后处理过程中的摩擦、受热生产过程中.反应产物重氮盐作为产品还需经过滤、干燥、研睹、混合等处理.由于牵擦、受热、撞击,粉尘粘着在热潭上.或者流动输送中产生的静电,黼可能寻『起重氮盐的火灾爆炸事故.例如苯氨基重氮苯受强烈振动、受热至150"C.或被急剧加热至熔点(98~99℃)以上即发生爆炸.

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