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淺述雙氧水生產(chǎn)過程危害評(píng)價(jià)及對(duì)策

作者:易靜知  
評(píng)論: 更新日期:2010年10月23日


  2.1.1氫化反應(yīng)
  氫化工序固定床內(nèi)使用鈀催化劑催化氫化,氫化液再生床內(nèi)使用堿性氧化鋁再生蒽醌降解物,在異常情況下,鈀催化劑或氧化鋁可能會(huì)隨工作液進(jìn)入后續(xù)工序,從而導(dǎo)致過氧化氫混雜分解。
  氫化反應(yīng)是還原反應(yīng),也是放熱反應(yīng)。本工藝采用催化氫化,雖然具有工藝簡單、消耗低、三廢少等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)設(shè)備和操作的要求高,另外,氫化反應(yīng)涉及氫氣、空氣(開車時(shí))和活性催化劑,這些都是發(fā)生爆炸的條件,生產(chǎn)操作中稍有不慎,將三者同時(shí)混在一起,或不注意氮?dú)馀c空氣、氫氣的置換或置換不當(dāng),危險(xiǎn)就會(huì)發(fā)生。
  2.1.2氧化反應(yīng)
  氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng),而過氧化氫遇熱則分解。這是一對(duì)矛盾,倘若物料配比失調(diào),溫度控制不當(dāng),極易爆炸起火。氧化工序采用空氣液相氧化的工藝。雖然本工藝具有氧化劑來源豐富、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),但安全性較差。這主要表現(xiàn)在氧化反應(yīng)和條件上,因?yàn)闅浠河每諝庋趸菤?液相反應(yīng),氣相向液相擴(kuò)散速度慢,又由于空氣中氧含量的限制,反應(yīng)速度就受到了影響,提高溫度雖然有利于反應(yīng)的進(jìn)行,但又不利于空氣中氧被氫化液吸收,這又是一對(duì)矛盾。另外氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)熱若不及時(shí)移走,溫度過高,引起爆炸。解決辦法就是提高空氣壓力(或空氣速度)來提高反應(yīng)速度,這就增加了不安全因素,如果空氣進(jìn)入量大,氧在反應(yīng)器內(nèi)吸收不完全,使得尾氣中氧含量增高,達(dá)到爆炸極限濃度范圍,遇火花或受到?jīng)_擊就會(huì)引起爆炸。
  2.1.3萃取工序
  萃取塔頂排出的萃取液能否封住后處理工序堿干燥塔的倒流堿液,是安全的最大保證,一旦干燥塔的堿液倒流到萃取塔,就會(huì)引起萃取塔塔中的雙氧水迅速分解,放出氧氣,使塔內(nèi)急劇升壓,輕者從塔頂放空管泛出萃取液,重者發(fā)生萃取塔爆裂。
  萃取液中雙氧水含量高低,除了直接影響產(chǎn)量外,還影響后處理工序的安全運(yùn)行。當(dāng)雙氧水含量高時(shí),后處理工序的干燥塔負(fù)荷加大,被塔中的堿液分解后釋放出的氧氣就多,不管是排入大氣還是對(duì)于干燥塔設(shè)備本身,都是不安全的。一般將萃余液中雙氧水的含量控制在0.7%左右。
  萃取用的純水質(zhì)量關(guān)系到產(chǎn)品的穩(wěn)定度。其電導(dǎo)率一般控制在不高于6×10-6S/m,特別是水中的重金屬離子必須去掉,因?yàn)橹亟饘匐x子能促使雙氧水的分解。
  2.1.4濃縮工序
  濃縮時(shí)必須添加適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑,控制好蒸發(fā)、精餾溫度和壓力,及時(shí)排清系統(tǒng)中的蒸發(fā)殘液。由于系統(tǒng)中的蒸發(fā)殘液未及時(shí)排清而導(dǎo)致的爆炸事件也是雙氧水生產(chǎn)企業(yè)的一大事故隱患。較純H2O2比較穩(wěn)定,但當(dāng)混入重金屬及其鹽類、堿、有機(jī)物、灰塵等雜質(zhì)時(shí),會(huì)促使過氧化氫分解,其分解速度隨溫度升高而增加,劇烈分解進(jìn)則可形成爆炸。為防止這一現(xiàn)象的發(fā)生,工藝上采取抽真空以降低蒸餾溫度,這就增加了操作的難度,如果系統(tǒng)漏氣,外界雜質(zhì)就容易侵入。另外過高的溫度或壓力,對(duì)產(chǎn)品濃度及安全性均不利。
  2.1.5工作液的后處理工序
  從萃取塔頂排出的萃余液含有少量的雙氧水(0.7%)和水,如果直接返回氫化系統(tǒng)使用,將導(dǎo)致在氫化塔中氫氧混合,形成爆炸性混合物,氧含量達(dá)到爆炸范圍時(shí),就會(huì)引起爆炸,因此,在本工序必須除去雙氧水和水分。
  2.2原料的危險(xiǎn)性
  裝置生產(chǎn)中許多原料為易燃、易爆、有毒的有害物質(zhì),如重芳烴、磷酸三辛酯、蒽醌等既可燃又具有一定的毒性,氫氣是眾所周知的易燃易爆物質(zhì),這些物料除本身的危險(xiǎn)性外,它們給生產(chǎn)帶來的危害,往往是不應(yīng)有混合、夾帶和泄漏,鈀催化劑、活性氧化鋁、空氣、雜質(zhì)等一些物物質(zhì)本身雖然無危險(xiǎn),但誤入系統(tǒng)也會(huì)造成事故。
  危險(xiǎn)存在部位:原料儲(chǔ)存區(qū)、工作液配置、氫化塔、后處理工序、包裝區(qū)等。
  2.3產(chǎn)品的危險(xiǎn)性
  過氧化氫的危險(xiǎn)性主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面:
  2.3.1燃燒爆炸性
  過氧化氫在pH為4±0.5時(shí)最穩(wěn)定,在堿性溶液中極易分解,在強(qiáng)光,特別是短波射線下也能發(fā)生分解。其分解速度在65℃時(shí)每周約1%;在100℃時(shí)每天約2%;在140℃時(shí)發(fā)生迅速分解并爆炸。它的爆炸極限為25%~100%,74%以上的過氧化氫,其上限可達(dá)26%,遇電火花會(huì)發(fā)生氣相爆炸。但實(shí)際它的爆炸危險(xiǎn)性主要是由于它與有機(jī)物反應(yīng)或由于雜質(zhì)催化分解而發(fā)生爆炸。它與許多有機(jī)物如糖、淀粉、醇類、石油產(chǎn)品等形成的混合物是敏感的,在沖擊和熱量或電火花作用下能發(fā)生爆炸。過氧化氫本身是不燃的,但它能與可燃物反應(yīng)并產(chǎn)生足夠的熱量而引起著火,又由于它分解所放出的氧能強(qiáng)烈助燃,最終可導(dǎo)致爆炸,因此應(yīng)特別注意火災(zāi)。
  2.3.2腐蝕性
  過氧化氫具有一定程度的腐蝕性,隨材質(zhì)不同而促進(jìn)其分解。工業(yè)上一般選用下列材料:金屬材料可用純度99.5%以上的鋁、不銹鋼、鋰、鋯,不能用普通鋼、銅、銅合金、鉛、鈦。塑料可用硬質(zhì)及軟質(zhì)聚氯乙烯等,非金屬材料可用玻璃及陶瓷類。
  2.3.3毒害性
  它的毒性主要是由它的活性氧化作用所引起的,如對(duì)眼睛、黏膜和皮膚的化學(xué)灼傷,以及使普通衣物著火等。過氧化氫可通過呼吸道吸入,皮膚接觸吸收和吞入等途徑引起中毒。但是,它的蒸氣壓小,揮發(fā)性低,吸入蒸氣中毒的可能性較小,且它具有強(qiáng)烈燒灼感,故吞入的可能性也很小。主要是皮膚接觸引起的燒傷,使局部皮膚和毛發(fā)發(fā)白(但過一段時(shí)間后可復(fù)原),產(chǎn)生刺痛、搔癢。由于接觸量、時(shí)間、作用部位不同,產(chǎn)生程度不等的化學(xué)灼傷。滲入皮膚角質(zhì)層后分解產(chǎn)生氧,使表皮起泡,手掌、指尖及甲床等處角質(zhì)層較厚,末梢神經(jīng)豐富,疼痛更為劇烈,難以忍受,患者常因此坐立不安,情緒急躁,不易入眠。劑量較大,沖洗不及時(shí),可留下永久疤痕。蒸氣刺激眼睛,脫離接觸后癥狀迅速消失;液滴濺入眼內(nèi),可引起結(jié)膜炎、虹膜睫狀體炎及角膜上皮變性、壞死和混濁,影響視力或?qū)е峦耆鳌?br />   過氧化氫的燃燒爆炸性、腐蝕性及毒害性存在的部位有:氧化塔、萃取塔、凈化塔、干燥塔、后處理工序、濃縮、包裝、儲(chǔ)罐區(qū)等。
  2.4共性傷害
  2.4.1觸電傷害
  裝置中有物料泵、風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、電動(dòng)葫蘆等電器設(shè)備,若電器設(shè)備發(fā)生事故或電器安裝不規(guī)范,缺少接地或接零,或接地接零損壞失效,會(huì)發(fā)生觸電傷害事故。沿墻壁敷設(shè)或沿地面鋪設(shè)的臨時(shí)線路無保護(hù)套管或絕緣損壞,接觸人體會(huì)發(fā)生觸電事故。因裝置用電為低壓電源,觸電均表現(xiàn)為低壓觸電。配電室、氫化塔、氧化塔、萃取塔、凈化塔、干燥塔、后處理工序、濃縮、包裝、儲(chǔ)罐區(qū)、消防泵房等為危險(xiǎn)較大的場所。
  2.4.2靜電雷電危險(xiǎn)
  雙氧水生產(chǎn)用原料氫氣、重芳烴為易燃易爆物質(zhì),在管道過程中均易產(chǎn)生靜電,如無靜電跨接接地裝置或失效,存在靜電集聚、放電引發(fā)系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)。尤其空氣和氫氣的混合物最小點(diǎn)火能只有0.017mJ,極易被靜電火花引燃。
  裝置缺少避雷設(shè)施或避雷設(shè)施接地不良,接地電阻過大,都可能遭到雷擊或雷電感應(yīng)放電,因此,對(duì)生產(chǎn)廠房、倉庫等要設(shè)避雷設(shè)施,并按時(shí)進(jìn)行檢查測試,保證避雷設(shè)施完好,設(shè)備管道接地電阻應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),避免雷電感應(yīng)造成的損失。
  2.4.3高空墜落及高空落物打擊
  雙氧水裝置中氫化塔、氧化塔、萃取塔、凈化塔、干燥塔、后處理工序、濃縮塔等有平臺(tái)、爬梯、高位電動(dòng)葫蘆或者檢修腳手架等,職工在操作及檢修交叉作業(yè)中,有高空墜落及高物打擊的危險(xiǎn)。
  2.4.4噪音傷害
  雙氧水裝置中有空氣壓縮機(jī)、泵等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,如出現(xiàn)故障或潤滑不好,以及長時(shí)間在附近操作,會(huì)產(chǎn)生噪音傷害。在噪聲較大的崗位,操作人員須帶耳罩以降低噪聲危害。
  2.4.5機(jī)械傷害
  雙氧水裝置中有多種液體泵、壓縮機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,存在機(jī)械傷害危險(xiǎn)。
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