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文檔簡(jiǎn)介

第頁(yè)緒論1簡(jiǎn)述現(xiàn)代化工生產(chǎn)的特點(diǎn)。①生產(chǎn)所涉物料多、有害危險(xiǎn)品多:化工生產(chǎn)過(guò)程中使用的原料、半成品、成品種類(lèi)繁多,滿足了現(xiàn)代社會(huì)多樣化的需求,但其中約70%是易燃、易爆、有毒、有腐蝕的化學(xué)危險(xiǎn)品。②生產(chǎn)工藝參數(shù)苛刻:現(xiàn)代化工廣泛采用高溫、高壓、深冷、真空等工藝參數(shù),顯著提高了單機(jī)效率,縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期,使化工生產(chǎn)獲得更佳經(jīng)濟(jì)效益。③生產(chǎn)規(guī)模大型化:近40年化工產(chǎn)品生產(chǎn)裝置規(guī)模大型化發(fā)展迅速。例如:合成氨裝置、乙烯生產(chǎn)裝置、煉油裝置等。④生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化、自動(dòng)化:化工生產(chǎn)從人工操作、間歇生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨茸詣?dòng)化、連續(xù)化生產(chǎn),極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率?,F(xiàn)代化工這些特點(diǎn)存在著負(fù)面效應(yīng):化工生產(chǎn)過(guò)程處處存在危險(xiǎn)因素、事故隱患,一旦失去控制,就會(huì)轉(zhuǎn)化為事故。而這些事故往往是燃燒、爆炸、毒害、污染等多種危害同時(shí)發(fā)生,會(huì)對(duì)人身、財(cái)產(chǎn)與環(huán)境造成巨大的破壞。因此化學(xué)工業(yè)較其它工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)對(duì)人員與環(huán)境的安全具有更大的危險(xiǎn)性。2簡(jiǎn)述典型化工污染的危害,世界八大公害事件的成因。環(huán)境污染作為一個(gè)重大的社會(huì)問(wèn)題,是從產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期開(kāi)始的。隨著科技與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,化學(xué)工業(yè)的崛起,工業(yè)分布過(guò)分集中、城市人口過(guò)分密集,環(huán)境污染由局部逐步擴(kuò)大到區(qū)域,由單一的大氣污染擴(kuò)大到大氣、水體、土壤與食品等方面的污染,釀成世界八大公害事件。①比利時(shí)馬斯河谷煙霧事件。成因:(1)該地區(qū)集中多家煉焦、煉鋼、化肥、發(fā)電等工廠,排出大量煙塵、SO2;(2)持續(xù)逆溫層(無(wú)風(fēng))籠罩。②美國(guó)多諾拉鎮(zhèn)煙霧事件。成因:該小鎮(zhèn)地處山谷中,又是硫酸、煉鋼、煉鋅等工廠集中地,排出大量煙塵、金屬顆粒、二氧化硫等,再加持續(xù)逆溫層籠罩。③英國(guó)倫敦?zé)熿F事件:倫敦市值冬季取暖并多個(gè)大電廠耗用燃煤,排出大量煙塵、二氧化硫等,再加持續(xù)逆溫層籠罩④美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件:該市面臨大海,三面環(huán)山,擁有密度最高的汽車(chē)與較多工業(yè),排出大量的氮氧化物、一氧化碳與碳?xì)浠衔铮诘蜐窀邷嘏c強(qiáng)紫外線作用下,生成含臭氧、氮氧化物、乙醛等有毒煙霧⑤日本水俁病事件原因:該地的日本氮肥公司向水體排放含汞廢物,經(jīng)水生物食物鏈,轉(zhuǎn)化為劇毒的甲苯汞,最后進(jìn)入人體,破壞神經(jīng)系統(tǒng)⑥日本富山事件:當(dāng)時(shí)有多家鋅、鉛冶煉廠放含鎘廢水污染水體,當(dāng)?shù)鼐用耖L(zhǎng)期飲用含鎘河水與含鎘稻米所致;⑦日本四日市煙霧事件:四日市以石油化工城著稱(chēng),每日排放大量煙塵、二氧化硫等,危害當(dāng)?shù)鼐用窈粑浪垄嗳毡久卓酚褪录壕胖菀皇秤糜蛷S生產(chǎn)時(shí),因操作失誤,致使米糠油中混入工藝中用作熱載體的多氯聯(lián)苯。人、畜食用后致中毒。3簡(jiǎn)述化工污染物按形態(tài)與性質(zhì)的分類(lèi)。按形態(tài)可分為:廢水、廢氣與廢渣。按性質(zhì)可分為:無(wú)機(jī)化工污染與有機(jī)化工污染;4簡(jiǎn)述化工污染物的主要來(lái)源?;どa(chǎn)的原料、半成品與產(chǎn)品;化工生產(chǎn)過(guò)程中排放出的廢棄物。第一章化工廢水處理技術(shù)1簡(jiǎn)述化工廢水污染的特點(diǎn)。答:(1)有毒害性化工廢水中含有許多污染物,有些事有毒或劇毒的物質(zhì),如氰、酚、砷汞、鉻與鉛等,這些物質(zhì)對(duì)生物與微生物有毒性或劇毒性。有的物質(zhì)不易分解,在生物體內(nèi)長(zhǎng)期積累會(huì)造成中毒,如六六六、滴滴涕等有機(jī)氯化物;有些有刺激性、腐蝕性的物質(zhì),如無(wú)機(jī)酸、堿、鹽類(lèi)等。實(shí)際上,污水中的污染物沒(méi)有絕對(duì)無(wú)毒害性的,所謂無(wú)毒害作用是相對(duì)的、有條件的,如多數(shù)的污染物,在其低濃度時(shí),對(duì)人身無(wú)害,但達(dá)到一定濃度后,即能夠呈現(xiàn)出毒害作用。有機(jī)物含量都較高化工廢水特別是石油化工廢水,含有各種有機(jī)酸、醇、醛、醚與環(huán)氧化物等,它們有的以溶解態(tài),有的以油污態(tài)存在。這種廢水已經(jīng)排入水體,就在水中進(jìn)一步氧化分解,從而消耗水中大量溶解氧,直接威脅水生生物的生存。pH超標(biāo)化工生產(chǎn)排放的廢水,有的呈強(qiáng)酸性,有的呈強(qiáng)堿性,無(wú)法飲用,對(duì)水生生物與農(nóng)作物都有極大危害。營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)多化工生產(chǎn)廢水中有的含磷、含氮量過(guò)高,造成水域富營(yíng)養(yǎng)化,使水中藻類(lèi)與微生物大量繁殖,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)形成“赤潮”,造成魚(yú)類(lèi)窒息而大批死亡。廢水溫度較高由于化學(xué)反應(yīng)在高溫下進(jìn)行,排出的廢水水溫較高。這種高溫廢水排入水域后,會(huì)造成水體的熱污染,使水中溶解氧降低,從而破壞水生生物的生存條件,有的魚(yú)類(lèi)在水溫30℃以上就會(huì)死亡?;謴?fù)比較困難由于廢水會(huì)滲入河床,在地下擴(kuò)散,受化工有害物污染的稅務(wù),即使停止污染,要恢復(fù)到水域原來(lái)狀態(tài)仍需很長(zhǎng)時(shí)間,特別是重金屬污染物,停止排放后仍很難消除污染狀態(tài)。2簡(jiǎn)述化工廢水處理的8個(gè)主要水污染指標(biāo)與其定義。答:①pH:是指水中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù),表示污水的酸堿度,用電化學(xué)或pH試紙測(cè)定。天然水的pH值多在6~9范圍內(nèi),這也是我國(guó)污水排放標(biāo)準(zhǔn)中pH值控制范圍。pH值不僅與水中溶解物質(zhì)的溶解度、化學(xué)形態(tài)、特性、行為與效應(yīng)有密切關(guān)系,而且對(duì)水中生物的生命活動(dòng)有著重要影響。②色度:純水是無(wú)色的,當(dāng)混入雜質(zhì)后往往呈現(xiàn)一定顏色。廢水的色度用稀釋倍數(shù)法測(cè)定,即把水樣用清潔水稀釋至無(wú)色時(shí)體積倍數(shù)為該水樣的色度。③懸浮固體(SS):在103~105℃下將一定體積的水樣蒸發(fā)至干時(shí)殘余的固體物質(zhì)量,單位為mg/L。④生化需要量(BOD):表示在有飽與氧條件下,好氧微生物在20℃,經(jīng)過(guò)一定天數(shù)降解每升水中有機(jī)物所消耗的游離氧的質(zhì)量,常用單位mg/L,常以5日為測(cè)定BOD的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。⑤化學(xué)需氧量(COD):表示用強(qiáng)氧化劑把水中有機(jī)物氧化為水與二氧化碳所消耗的相當(dāng)氧的質(zhì)量?;瘜W(xué)需氧量愈高,也表示水中有機(jī)污染物愈多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀,測(cè)得的值稱(chēng)CODcr與CODmn。⑥總需氧量(TOD):當(dāng)有機(jī)物完全被氧化時(shí),C、H、N、S分別被氧化為二氧化碳、水、一氧化氮與二氧化硫時(shí)所消耗的氧量。⑦有毒物質(zhì):表示水中所含對(duì)生物有害物質(zhì)的含量,如氰化物、砷化物、汞、鉻、鉛等,單位為mg/L。⑧大腸桿菌群數(shù):指每升水中所含大腸桿菌的數(shù)目,單位為個(gè)/L。⑨油類(lèi)、氨氮等:氨氮是指水中以游離氨(NH3)與銨離子(NH4)形式存在的氮。氨氮是水體中的營(yíng)養(yǎng)素,可導(dǎo)致水富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象產(chǎn)生,是水體中的主要耗氧污染物,對(duì)魚(yú)類(lèi)與某些水生生物有毒害,單位為mg/L。3化工廢水四種主要處理方法的作用原理。答:(1)物理處理法:通過(guò)物理作用,以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì)(包括油膜與油珠)。根據(jù)物理作用的不同,可分為重力分離法、離心分離法與篩濾截留法等。屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上浮等,相應(yīng)使用的處理設(shè)備是沉砂池、沉淀池、除油池、氣浮池與其附屬裝備等。離心分離法本身就是一種處理單元,使用的裝置有離心分離機(jī)與水旋分離器等。篩濾截留法分截留與過(guò)濾兩種處理單元,前者使用隔柵、篩網(wǎng),后者使用沙濾池與微孔濾池等?;瘜W(xué)處理法:通過(guò)化學(xué)反應(yīng)去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。如以投加藥劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理方法——混凝、中與、氧化還原等。物理化學(xué)法:以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元具有化學(xué)作用,而同時(shí)還又有與之相關(guān)的物理作用,即運(yùn)用物理化學(xué)的作用使污水得到凈化處理的方法。如萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以與電滲析與反滲透等,后兩種統(tǒng)稱(chēng)為膜處理技術(shù)。采用本法前,廢水一般均需預(yù)處理,先除去水中的懸浮物、油漬、有害氣體等,有時(shí)還需調(diào)整pH,以便提高處理效果。生化處理法:通過(guò)微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體以與微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的有機(jī)物的廢水處理方法。根據(jù)起作用的微生物不同,生化處理法又可分為好氧生化處理法與厭氧生化處理法。4化工廢水處理的一般原則。答:廢水中污染物復(fù)雜多樣,通常需要多種方法聯(lián)合使用才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。處理的主要原則:首先從清潔生產(chǎn)的角度出發(fā),改革生產(chǎn)工藝與設(shè)備,減少?gòu)U水的產(chǎn)生。其次,對(duì)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行規(guī)范的去害凈化處理、達(dá)標(biāo)排放或回收利用。廢水處理方法隨水質(zhì)與要求而異。按處理深度可分為一級(jí)處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理。一級(jí)處理:主要分離水中的懸浮固體物、膠狀物、浮油或重油等,可以采用柵網(wǎng)過(guò)濾、自然沉淀、上浮、隔油等方法。經(jīng)一級(jí)處理的污水中BOD等污染物往往存留很多,而必須進(jìn)行二級(jí)處理。二級(jí)處理:主要是去除可生物降解的有機(jī)溶解物與部分膠狀的污染物,用以減少?gòu)U水的BOD與部分COD,通常采用生物化學(xué)法處理,這是含有機(jī)廢水處理的主體部分?;瘜W(xué)混凝與化學(xué)沉淀是二級(jí)處理的方法(2分)。三級(jí)處理:主要是去除生物難降解的有機(jī)污染物與廢水中溶解的無(wú)機(jī)污染物,常用的方法有活性炭吸附與化學(xué)氧化,也可以采用離子交換或膜分離技術(shù)等。含多元污染物的廢水,一般先用物理方法部分分離,然后用其他方法處理。各種不同的工業(yè)廢水可以根據(jù)具體情況,選擇不同的組合處理方法。5混凝沉淀法處理化工廢水的作用原理。答:混凝沉淀法的基本原理是在廢水中投入混凝劑,因混凝劑為電解質(zhì),在廢水里形成膠團(tuán),與廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中與,形成絨粒沉降?;炷恋矸ú坏梢匀コ龔U水中的粒徑為10-3-10-6mm的細(xì)小懸浮顆粒,而且還能夠去除色度、油分、微生物、氮與磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、重金屬以與有機(jī)物等。廢水中投入混凝劑后,膠體因ζ電位降低或消除,破壞了顆粒的穩(wěn)定狀態(tài)(或脫穩(wěn))。脫穩(wěn)的顆粒因范德華力相互聚集為較大顆粒的過(guò)程稱(chēng)為凝聚。未經(jīng)脫穩(wěn)的膠體也可形成較大的顆粒,這種現(xiàn)象稱(chēng)為絮凝。不同的化學(xué)藥劑能使膠體以不同的方式脫穩(wěn)、凝聚或絮凝。按機(jī)理,混凝可分為壓縮雙電層、吸附電中與、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕4種?;炷?種機(jī)理,在水處理中往往可能是同時(shí)或交叉發(fā)揮作用的,只是在一定情況下以某種機(jī)理為主而已。實(shí)際混凝過(guò)程包括凝聚與絮凝兩個(gè)步驟:凝聚使膠體脫穩(wěn)并聚集為微絮粒,而后絮凝使微絮粒通過(guò)吸附、橋連與網(wǎng)捕而成長(zhǎng)為更大絮凝體而沉淀。低分子的混凝劑以壓縮雙電層作用產(chǎn)生凝聚為主;高分子聚合劑則以架橋聯(lián)結(jié)產(chǎn)生絮凝為主。6浮選法清除廢水污染物的原理。答:浮選法主要是根據(jù)表面張力的作用原理,使污水中固體污染物粘附在小氣泡上。當(dāng)空氣通入廢水中時(shí),廢水中的細(xì)小顆粒物共同組成三相體系。細(xì)小顆粒粘附到氣泡上時(shí),使氣泡界面發(fā)生變化,引起界面能的變化。親水性顆粒(接觸角θ<90°)易被水潤(rùn)濕,水對(duì)它有較大的吸附力,氣泡不易把水推開(kāi)而代之,這種顆粒不易粘附于氣泡上而除去。而疏水性顆粒(θ>90°)則容易附著于氣泡而被除去。分離親水性顆粒必須投加合適的浮選劑,以改變顆粒表面性質(zhì),時(shí)其改為疏水性,易于黏附于氣泡上。同時(shí)浮選劑還有促進(jìn)氣泡的作用,可使廢水中的空氣形成穩(wěn)定的小氣泡,以利于氣浮。7簡(jiǎn)述生化法處理化工廢水時(shí)對(duì)水質(zhì)的要求。答:一般認(rèn)為廢水中BOD5/COD比值大于0.3,即可采用生化處理法。(1)pH:在廢水處理過(guò)程中,pH不能突然有變動(dòng),否則將使微生物的活力受到抑制,以至于造成微生物的死亡。一般,對(duì)好氧生物處理的pH可保持在6-9,對(duì)厭氧生物處理,pH應(yīng)保持在6.5-8。(2)溫度:溫度過(guò)高時(shí),微生物會(huì)死亡;溫度過(guò)低時(shí),微生物的新陳代謝作用將變得緩慢,活力受到抑制。一般生化處理法要求水溫控制在20-35℃,但高溫厭氧法水溫為50-55℃。(3)水中的營(yíng)養(yǎng)物與其毒物:微生物的生長(zhǎng)、繁殖需要多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其中包括碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)等。水質(zhì)經(jīng)過(guò)分析后,需向水中投加缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以滿足所需的各種營(yíng)養(yǎng)物,并保持一定數(shù)量比例。對(duì)廢水中的有毒物質(zhì)應(yīng)在最高允許濃度下,微生物馴化后,其毒物最高允許濃度可適當(dāng)提高。(4)氧氣:微生物根據(jù)對(duì)氧的要求,可分為好氧微生物、厭氧微生物與兼性微生物。好氧微生物在降解有機(jī)物的代謝過(guò)程中以分子氧作為受氫體,如果分子氧不足,講解過(guò)程就會(huì)因?yàn)闆](méi)有受氫體而不能進(jìn)行,微生物的正常生長(zhǎng)規(guī)律就會(huì)受到影響,甚至被破壞。所以在好氧生物處理的反應(yīng)過(guò)程中,通常需從外界供氧,一般要求反應(yīng)器廢水中保持溶解氧濃度在2-4mg/L。而厭氧微生物對(duì)氧氣很敏感,當(dāng)有氧存在時(shí),它們就無(wú)法生長(zhǎng)。(5)有機(jī)物的濃度:進(jìn)水有機(jī)物的濃度高,將增加生物反應(yīng)所需的氧量,往往由于水中含氧量不足造成缺氧,影響生化處理效果。但進(jìn)水有機(jī)物的濃度太低,容易造成養(yǎng)料不夠,缺乏營(yíng)養(yǎng)也使處理效果受到影響一般進(jìn)水BOD5值以不超過(guò)1000mg/L與不低于100mg/L為宜。8簡(jiǎn)述活性污泥法處理廢水的過(guò)程。答:主要經(jīng)歷3個(gè)階段:(1)吸附階段:廢水與活性污泥接觸后的很短時(shí)間內(nèi)水中有機(jī)物(BOD)迅速降低,主要由吸附作用引起。由于絮狀的活性污泥表面積很大,表面具有多糖類(lèi)黏液層,廢水中懸浮與膠體的物質(zhì)被絮凝與吸附迅速去除。此后,下降速度顯著減緩,活性污泥的初期吸附性能取決于污泥的活性。(2)氧化階段:在有氧的條件下,微生物將吸附的有機(jī)物一部分氧化分解獲取能量,一部分則合成新的細(xì)胞。從廢水處理的角度看,不論是氧化還是合成都能從水中去除有機(jī)物,只是合成的細(xì)胞必須易于絮凝沉淀而能從水中分離出來(lái)。這一階段比吸附階段慢得多。(3)絮凝體形成與凝聚沉淀階段:氧化階段合成的菌體有機(jī)體絮凝形成絮凝體,通過(guò)重力沉淀從水中分離出來(lái),使水得到凈化。9簡(jiǎn)述廢水厭氧生化處理法的基本原理。廢水的厭氧生化處理是指在無(wú)分子氧的條件下通過(guò)厭氧微生物(或兼氧微生物)的作用,將廢水中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為甲烷與二氧化碳的過(guò)程,所以又稱(chēng)厭氧消化。厭氧生物處理實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的微生物化學(xué)過(guò)程。應(yīng)劃分為三個(gè)連續(xù)的階段,即水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段與產(chǎn)甲烷階段。第一個(gè)階段:水解酸化階段。這個(gè)階段中復(fù)雜的大分子有機(jī)物、不溶性的有機(jī)物先被水解產(chǎn)酸細(xì)菌細(xì)胞外酶水解為小分子、溶解性有機(jī)物,然后滲透到細(xì)胞體內(nèi),在內(nèi)酶作用下分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類(lèi)、醛類(lèi)物質(zhì)等。第二個(gè)階段:產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段。在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌的作用下,將第一個(gè)階段所產(chǎn)生的各種有機(jī)酸分解轉(zhuǎn)化為乙酸與氫氣,在降解奇數(shù)碳素有機(jī)酸時(shí)還形成二氧化碳。第三個(gè)階段:產(chǎn)甲烷階段。產(chǎn)甲烷細(xì)菌利用乙酸、乙酸鹽、CO2與H2或其他一碳化合物轉(zhuǎn)化為甲烷。第二章化工廢氣處理技術(shù)1簡(jiǎn)述化工廢氣的特點(diǎn)。答:化工廢氣對(duì)大氣的污染有如下特點(diǎn):易燃易爆氣體較多這類(lèi)氣體有氫、一氧化碳與烴、酮、醛等有機(jī)可燃物,當(dāng)排放量大時(shí),可能引起火災(zāi)、爆炸事故。含有毒或腐蝕性氣體化工生產(chǎn)排出的這類(lèi)氣體很多,如一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氯氣、氯化氫與多種有機(jī)物,其中以二氧化硫與氮氧化物的排放量最大。這些氣體直接損害人體健康,腐蝕設(shè)備、建筑物的表面,還會(huì)形成酸雨污染地表與水域。(3)氣固混雜且種類(lèi)多,危害大既含有氣態(tài)有害物,又有懸浮顆粒物。這些顆粒物若侵入并滯留人體呼吸系統(tǒng),甚至能通過(guò)肺泡侵入血液循環(huán)系統(tǒng),引起多種器官病變。另外,這些顆粒物一般具有很強(qiáng)的吸附性,當(dāng)它與有害氣體共存時(shí),它能吸附濃縮攜帶有害氣體,對(duì)人體造成更大傷害。2簡(jiǎn)述空氣污染物的分類(lèi)與其基本處理方法答:按其來(lái)源可分為生活廢氣與工業(yè)廢氣兩類(lèi)。按所含污染物的化學(xué)性質(zhì)不同分為無(wú)機(jī)物廢氣、有機(jī)物廢氣與無(wú)機(jī)有機(jī)混合物廢氣三類(lèi)。按其存在狀態(tài)空氣污染物可分為顆粒污染物與氣態(tài)污染物兩大類(lèi),前者污染物呈懸浮顆粒狀,如粉塵、煙塵、酸霧等,常稱(chēng)懸浮顆粒物;后者污染物以氣態(tài)存在,如SO2,NOx、CO、NH3、H2S、低碳烴等。顆粒污染物可通過(guò)機(jī)械式除塵器、過(guò)濾式除塵器、濕式除塵器、電除塵器等4類(lèi)除塵設(shè)備除去;氣態(tài)污染物則可通過(guò)吸收法、吸附法、催化轉(zhuǎn)化法、燃燒法與冷凝法等處理方法除去。3化工廢氣處理的4種主要除塵器與其優(yōu)缺點(diǎn)。①機(jī)械式除塵器:通過(guò)質(zhì)量力的作用達(dá)到除塵目的的除塵裝置。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)便宜、體積小且操作維修方便、壓力損失與動(dòng)力消耗小、可回收干粉塵,但其只能捕集粒徑較大的塵粒,對(duì)粒徑在5μm以下的塵粒去除率較低,適合于多級(jí)除塵與預(yù)除塵,以減輕二級(jí)除塵的負(fù)荷。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)便宜、體積小且操作維修方便、壓力損失與動(dòng)力消耗小、可回收干粉塵。缺點(diǎn):除塵效率低,只適合于多級(jí)除塵的預(yù)除塵。②過(guò)濾式除塵器:使含塵氣體通過(guò)多孔濾料,把氣體的塵粒截留下來(lái),使氣體得到凈化的方法。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、過(guò)濾能力不受灰塵比電阻影響、能夠凈化易燃易爆含塵氣體、維修方便、耐高溫腐蝕、效率高,但濾層易堵塞。以袋式過(guò)濾器為主,其除塵效率高,大于99%,對(duì)細(xì)粉有很強(qiáng)的捕集作用,對(duì)顆粒性質(zhì)與氣量適應(yīng)性強(qiáng),同時(shí)便于回收干料。但袋式除塵器的投資比較高,且不適于處理含油、含水與黏結(jié)性粉塵,否則不僅會(huì)增加除塵器的阻力,甚至由于濕塵黏附在濾袋表面而使除塵器不能正常工作。同時(shí)也不適于處理高溫含塵氣體,一般情況下被處理氣體的溫度應(yīng)低于100℃。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、過(guò)濾能力不受灰塵比電阻影響、能夠凈化易燃易爆含塵氣體、維修方便、耐高溫腐蝕、效率高。缺點(diǎn):濾層易堵塞。③濕式除塵器:用液體洗滌含塵氣體,使塵粒與液膜、液滴或霧沫碰撞而被吸附,凝集變大,塵粒隨液體排出從而凈化氣體的方法。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、除塵效率高,可處理易燃、易粘著、易潮解的粉塵與高溫氣體,在處理高溫、易燃、易爆氣體時(shí)安全性好,在除塵的同時(shí)還可驅(qū)除氣體中的一些有害物質(zhì),但用水量大,操作費(fèi)用高,壓損大,易產(chǎn)生腐蝕性液體,產(chǎn)生的廢液或泥漿需進(jìn)行再處理,并可能造成二次污染。在寒冷地區(qū)與季節(jié)易結(jié)冰要注意防凍。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單占地小、不易堵;可處理易燃、易粘著、易潮解的粉塵與高溫氣體。缺點(diǎn):壓損大,操作費(fèi)高。④電除塵器:利用高壓電場(chǎng)產(chǎn)生的靜電力的作用實(shí)現(xiàn)固體顆粒或液體顆粒與氣流分離的方法。其對(duì)細(xì)微粉塵與霧狀液滴捕集性能優(yōu)異,除塵效率達(dá)99%以上,對(duì)一微米以下細(xì)粉塵仍有較高去除效率,壓損小、能耗低、處理煙氣量大、可連續(xù)、可用于高溫高壓場(chǎng)合,但設(shè)備龐大,占地龐大,設(shè)備復(fù)雜,需要高壓變電整流設(shè)備,投資高,制造安裝管理水平要求高,效率受粉塵濃度與比阻影響。優(yōu)點(diǎn):可除一微米以下細(xì)粉塵,除塵效率高;壓損小、處理煙氣量大、可連續(xù)、可用于高溫高壓高濕場(chǎng)合。缺點(diǎn):設(shè)備龐大,需要高壓變電整流設(shè)備,投資高;制造安裝管理水平要求高;效率受粉塵濃度與比阻影響。4簡(jiǎn)述氣態(tài)污染物的一般處理技術(shù)。答:(1)吸收法:采用適當(dāng)?shù)囊后w作為吸收劑,使廢氣中的有害物質(zhì)與之接觸后被吸收,得到凈化。具有設(shè)備簡(jiǎn)單、捕集效率高、應(yīng)用范圍廣、一次性投資低等特點(diǎn)。但由于有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移到了液體中,因此對(duì)吸收液必須進(jìn)行處理,否則容易引起二次污染。(2)吸附法:使廢氣與多孔性固體物質(zhì)相接觸,將廢氣中的有害組分選擇性吸附在固體內(nèi)外表面上,使起與其他組分分離,達(dá)到凈化目的具有吸附作用的固體物質(zhì)成為吸附劑,被吸附的氣體組分稱(chēng)為吸附質(zhì)。當(dāng)吸附進(jìn)行到一定程度時(shí),為了回收吸附質(zhì)以與恢復(fù)吸附劑的吸附能力,需采用一定的方法使吸附質(zhì)從吸附劑上解脫下來(lái),稱(chēng)為吸附劑的再生。吸附法處理廢氣應(yīng)包括吸附與吸附劑再生的全部過(guò)程。其凈化效率高,特別是對(duì)低濃度氣體具有很強(qiáng)的凈化能力。(3)催化轉(zhuǎn)化法:利用催化劑的催化作用,使廢氣中的有害組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并轉(zhuǎn)化為無(wú)害物或易于去除的物質(zhì)。其凈化效率較高,凈化效率受廢氣中污染物濃度影響小,而且在處理過(guò)程中,無(wú)需將污染物與主氣流分離,可直接將主氣流中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),避免了二次污染。但所用催化劑價(jià)格較貴,操作要求較高,廢氣中有害物質(zhì)很難作為有用物質(zhì)進(jìn)行回收等。(4)燃燒法:對(duì)含有可燃有害物質(zhì)的混合氣體進(jìn)行氧化燃燒或高溫分解,從而使這些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。主要應(yīng)用于碳?xì)浠衔铩⒁谎趸?、惡臭、瀝青煙、黑煙等有害物質(zhì)的凈化處理。實(shí)用中的燃燒凈化方法有3種,即直接燃燒發(fā)、熱力燃燒法與催化燃燒法。(5)冷凝法:采用降低廢氣溫度或提高廢氣壓力的方法,使一些易于凝結(jié)的有害氣體或蒸汽態(tài)污染物冷凝成液體并從廢氣中分離出來(lái)。其只適合處理較高濃度的有機(jī)廢氣,常用作吸附、燃燒等方法凈化高濃度廢氣的前處理,以減輕這些方法的負(fù)荷。冷凝法的設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,并可回收到純度較高的產(chǎn)物。5工業(yè)上二氧化硫廢氣的治理技術(shù)。答:濕法脫除SO2技術(shù)1)氨法:用氨水作吸收劑吸收廢氣中的SO2,由于氨易揮發(fā),實(shí)際上是用氨水與SO2反應(yīng)后生成的亞硫酸銨水溶液作為吸收SO2的吸收劑,主要反應(yīng)如下:2NH3+SO2+H20=(NH4)2SO3(NH4)2S03+SO2+H20=2NH4HSO3若用NH3、NH4HCO3等將吸收液中的亞硫酸氫銨全部變?yōu)閬喠蛩徜@,經(jīng)分離可得副產(chǎn)結(jié)晶的亞硫酸銨,此法不消耗酸,稱(chēng)為氨-亞銨法。若用NH3,再用氧氣氧化得硫酸銨,稱(chēng)為氨-硫銨法。若用濃硫酸或濃硝酸等對(duì)吸收液進(jìn)行酸解,得高濃度SO2、硫酸銨或硝酸銨,稱(chēng)為氨-酸法。鈉堿法:用氫氧化鈉或碳酸鈉的水溶液作為開(kāi)始吸收劑,與SO2反應(yīng)生成的Na2SO3繼續(xù)吸收SO2,主要吸收反應(yīng)為:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H20=2NaHSO3將吸收液中的硫酸氫鈉用氫氧化鈉中與,得到亞硫酸鈉。由于亞硫酸鈉溶解度較亞硫酸氫鈉低,則從溶液中結(jié)晶出來(lái),經(jīng)分離可得副產(chǎn)物亞硫酸鈉,析出結(jié)晶后的母液作為吸收劑循環(huán)利用,該法稱(chēng)為亞硫酸鈉法。若將吸收液中的亞硫酸氫鈉加熱再生,可得到高濃度SO2副產(chǎn)物。吸收液分離SO2后返回吸收系統(tǒng)循環(huán)使用。該法稱(chēng)為亞硫酸鈉循環(huán)法或威爾曼洛德曼法。鈉堿吸收劑吸收SO2的能力大,不易揮發(fā),對(duì)吸收系統(tǒng)不存在結(jié)垢、堵塞等問(wèn)題。亞硫酸鈉法工藝成熟、簡(jiǎn)單、吸收效率高,所得副產(chǎn)物純度高,但耗堿量大,成本高,只適合中小氣量SO2廢氣的處理。而亞硫酸鈉循環(huán)法可處理大氣量SO2廢氣,吸收效率達(dá)99%以上,在國(guó)外是應(yīng)用較多的方法之一。鈣堿法:用石灰石、生石灰或消石灰的懸浮液為吸收劑吸收煙氣中SO2,生成半水亞硫酸鈣,然后再被氧化為石膏。以石灰石懸浮液為例的SO2脫吸過(guò)程的主要反應(yīng)如下:CaCO3+SO2+0.5H2O=CaSO3·0.5H20+CO22CaCO3·0.5H20+O2+3H20=2CaSO4·2H2O除以上方法外,可采用的吸收方法還有雙堿法、金屬氧化物吸收法等。干法脫除SO2技術(shù)活性炭吸附法:在有氧與水蒸氣存在的條件下,可用活性炭吸附SO2。由于活性炭表面具有的催化作用,使吸附的SO2被煙氣中的氧氣氧化為SO3,SO3再與水反應(yīng)吸收生成硫酸;或用加熱的方法使其分解,生成濃度高的SO2,此SO2可用來(lái)制酸。催化氧化法:在催化劑的作用下可將SO2氧化為SO3后進(jìn)行利用。6工業(yè)上氮氧化物廢氣的治理技術(shù)。吸收法:可吸收NOx的吸收劑有堿液、稀硝酸與濃硫酸等,目前用得較多的是堿液。NOx被堿液(NaOH、氨水、NaCO3)吸收后生成硝酸鹽與亞硝酸鹽等有用副產(chǎn)品;硝酸尾氣中NOx被漂白的稀硝酸回收用于制硝酸。如用氫氧化鈉溶液(10%)吸收,NOx脫除率為80%-90%,其反應(yīng)如下:2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O吸附法:活性炭對(duì)低濃度NOx具有很高的吸附能力,并且經(jīng)解吸后可回收濃度高的NOx,但由于溫度高時(shí),活性炭有燃燒的可能,給吸附與再生造成困難。絲光沸石分子篩是一種極性很強(qiáng)的吸附劑。當(dāng)含NOx廢氣通過(guò)時(shí),廢氣中極性較強(qiáng)的H2O分子與NO2分子,被選擇性地吸附在表面上,并進(jìn)行反應(yīng)生成硝酸放出NO。新生成的NO與廢氣中原有的NO一起,與被吸附的O2進(jìn)行反應(yīng)生成N02,生成的NO2再與H2O進(jìn)行反應(yīng)重復(fù)上一個(gè)反應(yīng)步驟。經(jīng)過(guò)這樣的反應(yīng)后,廢氣中的NOx即可被除去。對(duì)被吸附的硝酸與NOx,可用水蒸氣置換的方法將其脫附下來(lái),脫附后的吸附劑經(jīng)干燥、冷卻后,即可重新用于吸附操作。(3)催化還原法:在催化劑作用下,用還原劑將廢氣中的氮氧化物還原為無(wú)害的氮?dú)馀c水的方法稱(chēng)為催化還原法。依催化劑與廢氣中的氧氣發(fā)生作用與否,分為兩類(lèi):①非選擇性催化還原:在鈀催化劑的作用下,還原劑不加選擇地與廢氣中的氮氧化物與氧氣同時(shí)發(fā)生反應(yīng),作為還原劑氣體可用氫氣與甲烷等;②選擇性催化還原:在鉑催化劑的作用下,還原劑只選擇性地與廢氣中的氮氧化物發(fā)生反應(yīng),而不與廢氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),常用的還原劑氣體為氨氣與硫化氫等。第三章1、化工廢渣的特點(diǎn)廢棄物產(chǎn)生與排放量比較大?;瘜W(xué)工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量較大,排放量約占全國(guó)工業(yè)固體廢棄物總排放量的5.0%(2012年)?;す腆w廢棄物中危險(xiǎn)廢物種類(lèi)多,有毒物質(zhì)含量高?;瘜W(xué)工業(yè)固體廢棄物中,有相當(dāng)一部分具有極毒性、反應(yīng)性、腐蝕性等特征,對(duì)人體健康與環(huán)境有危害或潛在危害。其中全國(guó)化工危險(xiǎn)廢棄物產(chǎn)生量約占化工固體廢棄物產(chǎn)生量的20%(2012年)。對(duì)土壤的污染。對(duì)水域的污染?;U渣對(duì)水域污染的四種途徑是人為投入、被風(fēng)吹入、雨水帶入、滲入。對(duì)大氣的污染廢物再資源化可能性大?;す腆w廢棄物組成中有相當(dāng)一部分是未反應(yīng)的原料與反應(yīng)副產(chǎn)物,它們都是很寶貴的資源,如硫鐵礦燒渣、合成氨造氣爐渣、燒堿鹽泥等,可用作制磚、水泥的原料。一部分硫鐵礦燒渣、廢膠片、廢催化劑中還含有金、銀、鉑等貴金屬,有回收利用的價(jià)值。2、化工廢渣的防治對(duì)策以“無(wú)害化”為主,從“減量化”向“資源化”過(guò)渡?!盁o(wú)害化”基本任務(wù)是將有害固體廢物通過(guò)工程處理,達(dá)到不損害人體健康,不污染周?chē)h(huán)境的目的。比如:垃圾焚燒、衛(wèi)生填埋、堆肥“減量化”基本任務(wù)是通過(guò)適宜的手段,減少與減小固體廢物的數(shù)量與容積,以控制或消除對(duì)環(huán)境的危害。實(shí)現(xiàn)這個(gè)任務(wù)從兩方面,一是對(duì)固體廢物進(jìn)行處理利用。二是減少固體廢物的產(chǎn)生?!百Y源化”基本任務(wù)是采取工藝措施從固體廢物中回收有用的物質(zhì)與能源。3、廢渣預(yù)處理技術(shù)固體廢物預(yù)處理是指用物理、化學(xué)方法,將廢渣轉(zhuǎn)變成便于運(yùn)輸、貯存、回收利用與處置的形態(tài)。預(yù)處理技術(shù)常用的方法有分選、壓實(shí)、破碎與固化等。壓實(shí)亦稱(chēng)壓縮,是用物理方法提高固體廢棄物的聚集程度,增大其在松散狀態(tài)下的容重,減少固體廢棄物的容積,以便于利用與最終處置。根據(jù)廢棄物的類(lèi)型與處置目的的不同,壓實(shí)的處理流程不同。破碎指用機(jī)械方法將廢棄物破碎,減小顆粒尺寸,使之適合于進(jìn)一步加工或能經(jīng)濟(jì)地再處理。所以通常不是最終處理,而往往作為運(yùn)輸、儲(chǔ)存、焚燒、熱分解、熔融、壓縮、磁選等的預(yù)處理過(guò)程。這一技術(shù)在固體廢棄物的處理與處置過(guò)程中,應(yīng)用已相當(dāng)普與,技術(shù)亦已相當(dāng)成熟。按破碎的機(jī)械方法不同分為剪切破碎、沖擊破碎、低溫破碎、濕式破碎、半濕式破碎等。分選主要是依據(jù)各種廢棄物的不同物理性能進(jìn)行分選處理的過(guò)程。固體廢棄物的分選有很大的意義。廢棄物在回收利用時(shí),分選是繼破碎以后的重要操作工序,分選效率直接影響到回收物質(zhì)的價(jià)值與市場(chǎng)銷(xiāo)路。分選的方法主要有篩分、重力分選、磁力分選、浮力分選等。固化是指通過(guò)物理或化學(xué)法,將廢棄物固定或包含在堅(jiān)固的固體中,以降低或消除有害成分的溶出特性。目前,根據(jù)廢棄物的性質(zhì)、形態(tài)與處理目的可供選擇的固化技術(shù)有以下5種方法,即水泥基固化法、石灰基固化法、熱塑性材料固化法、高分子有機(jī)聚合法與玻璃基固化法。4、化工廢渣處理的方法與特點(diǎn)對(duì)于化工廢渣的處理方法主要有衛(wèi)生填埋法、焚燒法、熱解法,微生物分解法與轉(zhuǎn)化利用法5種。在廢渣填埋之前,一般都要進(jìn)行一些必要的預(yù)處理。預(yù)處理的目的主要有以下幾點(diǎn):(1)減容;(2)為分選提供要求入選粒度,便于有效回收有用成分;(3)增加比表面積,提高焚燒、熱分解、熔融等作業(yè)的穩(wěn)定性與熱效率;(4)防止粗大鋒利的固體廢物損壞處理處置設(shè)備;填埋處置時(shí),破碎的生活垃圾壓實(shí)密度高而均勻,易于復(fù)土。衛(wèi)生填埋技術(shù)是減量化、無(wú)害化處理中最經(jīng)濟(jì)的方法;焚燒技術(shù)是高溫分解與深度氧化的過(guò)程,主要目的是盡可能焚毀廢物,使被焚燒的物質(zhì)變?yōu)闊o(wú)害與最大限度地減容,并盡量減少新的污染物質(zhì)產(chǎn)生,避免造成二次污染;優(yōu)點(diǎn):①減容(量)效果好,占地面積小,基本無(wú)二次污染,且可以回收熱量;②焚燒操作是全天候的,不易受氣候條件所限制;③焚燒是一種快速處理方法,使垃圾變成穩(wěn)定狀態(tài),填埋需幾個(gè)月,在傳統(tǒng)的焚燒爐中,只需在爐中停留1h就可以達(dá)到要求;④焚燒的適用面廣,除可處理城市垃圾以外,還可處理許多種其他有毒廢棄物。缺點(diǎn):①基建投資大,占用資金期較長(zhǎng);②對(duì)固體廢棄物的熱值有一定的要求;③要排放一些不能夠從煙氣中完全除去的污染氣體;④操作與管理要求較高。熱解技術(shù)則利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性,在無(wú)氧或缺氧條件下受熱分解。熱解技術(shù)是在氧分壓較低的條件下,利用熱能使可燃性化合物的化合鍵斷裂,由大相對(duì)分子質(zhì)量的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小相對(duì)分子質(zhì)量的燃料氣體、油、固形碳等。與焚燒不同,焚燒是在氧分壓比較高的條件下使有機(jī)物在高溫下完全氧化,生成穩(wěn)定的CO2與H2O,同時(shí)釋放能量。焚燒放熱,熱解吸熱。優(yōu)點(diǎn):①因熱解是在氧分壓較低的還原條件下進(jìn)行,因此發(fā)生的NOx、SOx、HCl等二次污染較少,生成的燃料氣或油能在低空氣比下燃燒,因此廢氣量比較少,對(duì)大氣造成的二次污染也不明顯;②能夠處理不適于焚燒的難處理固體廢棄物;③熱解殘?jiān)?,腐敗性有機(jī)物含量少,能防止填埋廠的公害,排出物密度高、致密,廢物被大大減容,而且灰渣被熔融,能防止重金屬類(lèi)溶出;④能量轉(zhuǎn)換成有價(jià)值的、便于儲(chǔ)存與運(yùn)輸?shù)娜剂稀N⑸锓纸饧夹g(shù),利用微生物的分解作用處理固體廢物的技術(shù),應(yīng)用最廣泛的的是堆化肥。其主要作用是能夠改善土壤的物理、化學(xué)與生物性質(zhì),使土壤環(huán)境適于農(nóng)作物生產(chǎn)。轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。該技術(shù)屬于資源化范圍,利用化工新工藝、新方法把廢渣轉(zhuǎn)化為新的有用產(chǎn)品。這是在廢渣處理時(shí)應(yīng)該優(yōu)先考慮的方法。5、硫鐵礦爐渣回收有色金屬原理硫鐵礦的主要成分為Fe,其中夾有銅、鋅、鉛、銀、砷的硫化物與硒化物,鈣、鎂硫酸鹽與碳酸鹽以與石英與滑石等成分。因此可用氯化揮發(fā)(高溫氯化)與氯化焙燒(中溫氯化)的方法回收有色金屬。氯化揮發(fā)法是將含有色金屬的礦渣與氯化劑(氯化鈣)等均勻混合,造球、干燥并在回轉(zhuǎn)窯或立窯內(nèi)經(jīng)1150℃焙燒,使有色金屬以氯化物揮發(fā)后經(jīng)過(guò)分離出來(lái)回收,同時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)球團(tuán)供高爐煉鐵,該法又稱(chēng)高溫氯化法。氯化焙燒法是將硫鐵礦渣與氯化劑混合,然后投入沸騰爐內(nèi)在600~650℃溫度下進(jìn)行氯化、硫酸化焙燒,使礦渣中的有色金屬由不溶物轉(zhuǎn)為可溶的氯化物或硫酸鹽,留在燒成的物料中,然后經(jīng)浸漬、過(guò)濾使可溶性物與渣分離。氯化的主要反應(yīng)是MeO+2CaCl2+1/2O2→MeCl2+2CaO+Cl2氯化焙燒回收有色金屬的流程如下:化工清潔生產(chǎn)概要1、化工清潔生產(chǎn)的主要內(nèi)容(1)清潔的產(chǎn)品節(jié)約原料與能源,少用昂貴與稀缺原料,利用二次資源作原料;產(chǎn)品在使用過(guò)程中以與使用后不含有危害人體健康與生態(tài)環(huán)境的因素;易于回收、復(fù)用與再生;合理包裝;合理的使用功能(以與具有節(jié)能、節(jié)水、降低噪聲的功能)與合理的使用壽命;產(chǎn)品報(bào)廢后易處理、易降解等。(2)清潔的生產(chǎn)過(guò)程盡量少用、不用有毒有害的原料,這就需要在工藝設(shè)計(jì)中充分考慮;無(wú)毒、無(wú)害的中間產(chǎn)品;減少或消除生產(chǎn)過(guò)程的各種危險(xiǎn)性因素,如高溫、高壓、低溫、低壓、易燃、易爆、強(qiáng)噪聲、強(qiáng)震動(dòng)等。選用少?gòu)U、無(wú)廢的工藝;高效的設(shè)備;物料的再循環(huán)(廠內(nèi)、廠外);簡(jiǎn)便、可靠的操作與控制;完善的管理等等。(3)清潔的能源包括常規(guī)能源的清潔利用與節(jié)約能源,如采用潔凈煤技術(shù),逐步提高液體燃料、天然氣的使用比例;可再生能源的利用,如水力資源的充分開(kāi)發(fā)與利用;新能源的開(kāi)發(fā),如太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)與利用;各種節(jié)能技術(shù)與措施等,如在能耗大的化工行業(yè)采用熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù),提高能源利用率。2、化工清潔生產(chǎn)原理涵蓋內(nèi)容設(shè)計(jì)、生產(chǎn)安全化學(xué)品首先,作為最終使用的化學(xué)品應(yīng)該是對(duì)人類(lèi)健康與環(huán)境是無(wú)害的。考察一種化學(xué)品是不是安全的、是不是環(huán)境友好的,不但必須考察分子水平的生物效果、直接影響,同時(shí)必須考慮其在環(huán)境中可能發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化,降解后在空氣、水、土壤中的擴(kuò)散以與潛在的、間接地、長(zhǎng)遠(yuǎn)的危險(xiǎn)。采用無(wú)毒、無(wú)害的原料反應(yīng)的初始原料,往往決定了反應(yīng)類(lèi)型或合成路線的許多特征。原料的選擇也決定了生產(chǎn)者、原料提供者、運(yùn)輸者所直接面對(duì)的危害與風(fēng)險(xiǎn)。所以,原料的選擇是實(shí)施化工清潔生產(chǎn)的基礎(chǔ)之一。盡量使用可再生原料設(shè)計(jì)選擇安全、高效的化學(xué)反應(yīng)為了人員與環(huán)境的安全,化工技術(shù)人員除了要選擇無(wú)毒害的原料與產(chǎn)品外,還要設(shè)計(jì)選擇安全、高效的反應(yīng)。安全即是反應(yīng)中不會(huì)產(chǎn)生有毒害的中間產(chǎn)品等。高效即盡可能使生產(chǎn)原料都進(jìn)入最終的產(chǎn)品,而使副產(chǎn)物生產(chǎn)量達(dá)到最低,努力達(dá)到“原子經(jīng)濟(jì)”的程度,即在獲取目的產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,充分利用每一個(gè)原料原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”。采用環(huán)境友好的溶劑、催化劑、助劑在傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)中,有機(jī)溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì)。由于有良好的溶解性,二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等有機(jī)溶劑得到廣泛運(yùn)用。但是他們常被懷疑為致癌劑。苯、芳香烴也致癌。所以,開(kāi)發(fā)無(wú)溶劑反應(yīng)體系,采用無(wú)毒無(wú)害的溶劑、助劑是發(fā)展化工清潔生產(chǎn)的重要途徑?,F(xiàn)今無(wú)害助溶劑的方向有:水等。加催化劑是提高反應(yīng)速率與選擇性的有效手段,95%以上的有機(jī)反應(yīng)都用催化劑。但是,常常作為催化劑的液體酸腐蝕嚴(yán)重,危害人體健康,產(chǎn)物后處理麻煩,于是固體酸、沸石、分子篩等催化劑便應(yīng)運(yùn)而生。催化劑使用優(yōu)于化學(xué)試劑這里的化學(xué)試劑是指在化學(xué)反應(yīng)體系中為了反應(yīng)或促進(jìn)反應(yīng),需要加入額外的(非水)化學(xué)試劑。這些試劑在反應(yīng)完成后需從產(chǎn)品中分離回收,但總有部分試劑被排放到廢物流中。而催化劑的作用是促進(jìn)所需的轉(zhuǎn)化反應(yīng),本身在反應(yīng)中不消耗,一般不出現(xiàn)在最終產(chǎn)品中。因此研制、使用高效、新型催化劑不僅是實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)”的關(guān)鍵之一,而且可以減少試劑的使用量,從而減少?gòu)U物的產(chǎn)生。合理使用與節(jié)省能源化學(xué)加工過(guò)程的能源要求應(yīng)考慮他們的環(huán)境影響,并盡量合理、節(jié)省。如有可能,化學(xué)反應(yīng)應(yīng)在室溫與常壓下進(jìn)行。預(yù)防污染的檢測(cè)與控制開(kāi)發(fā)或采用新的檢測(cè)方法,進(jìn)行實(shí)時(shí)的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控,并有在污染形成前給予控制的技術(shù)。防止事故發(fā)生的安全化學(xué)應(yīng)十分注意在化學(xué)過(guò)程中將化學(xué)意外可能降至最低??梢?jiàn),實(shí)施化工清潔生產(chǎn)不僅將從根本上解決化工污染問(wèn)題,而且將從根本上減少或消除化工事故隱患,即化工清潔生產(chǎn)也是安全生產(chǎn)、文明的生產(chǎn)。化工清潔生產(chǎn)技術(shù)有哪些與其特點(diǎn)化工清潔生產(chǎn)的主要技術(shù)有新型催化技術(shù)、生物工程技術(shù)、微波技術(shù)、超聲技術(shù)、膜技術(shù)、超臨界流體技術(shù)、輻射加工技術(shù)等,下面介紹一些已有較多應(yīng)用的化工清潔生產(chǎn)技術(shù):(1)生物工程技術(shù)生物工程技術(shù)主要應(yīng)用生物學(xué)、化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)的基本原理與方法,生產(chǎn)一些用傳統(tǒng)工藝無(wú)法生產(chǎn)的物質(zhì);或替代有嚴(yán)重污染、條件苛刻、浪費(fèi)資源與能源的傳統(tǒng)工藝。在發(fā)展清潔化工生產(chǎn)時(shí),生物技術(shù)有著廣闊的前景。如酶的催化效率要比一般化學(xué)催化劑高出106~1013倍,且大多數(shù)酶具有高度的專(zhuān)一性,能迅速專(zhuān)一地催化某一集團(tuán)或某一特定位置的反應(yīng),合成出用化學(xué)方法很難得到的復(fù)雜結(jié)構(gòu)化合物。同時(shí),酶反應(yīng)可在常溫下進(jìn)行,條件溫與,控制容易,副反應(yīng)少,環(huán)境污染小。特別是固定化生物催化劑在化學(xué)制備品中有極其重要的應(yīng)用。(2)微波技術(shù)與超聲技術(shù)微波技術(shù)與超聲技術(shù)是最清潔的強(qiáng)化反應(yīng)過(guò)程的有效手段,因?yàn)椴淮嬖趶漠a(chǎn)物中分離微波與超聲波的問(wèn)題,所以就從根本上排除了這方面的污染。微波是指頻率在300MHz~300GHz(即波長(zhǎng)1m~1mm)的電磁波,位于電磁波譜紅外輻射與無(wú)線電波之間。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,微波對(duì)許多有機(jī)反應(yīng)速率的影響較常規(guī)方法能增加幾倍、幾十倍、甚至上千倍。聲化學(xué)效應(yīng)能改變反應(yīng)進(jìn)程,提高反應(yīng)選擇性,增加反應(yīng)速率與產(chǎn)率,降低能耗,減少?gòu)U物的排放,在許多類(lèi)反應(yīng)中都有成功應(yīng)用。(3)膜技術(shù)膜技術(shù)是當(dāng)代最有發(fā)展前景的高新技術(shù)之一,不但可用于混合物分離,還可用于強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,組成將化學(xué)反應(yīng)與產(chǎn)物分離在同一設(shè)備或同一單元操作中遠(yuǎn)程的“反應(yīng)-分離”系統(tǒng)。膜催化技術(shù)是近二十年來(lái)在多相催化領(lǐng)域中出現(xiàn)的一種新技術(shù)。該技術(shù)是將催化材料制成膜反應(yīng)器或?qū)⒋呋瘎┲糜谀し磻?yīng)器中操作,反應(yīng)物可選擇性地穿透膜并發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)物可選擇性地穿透膜而離開(kāi)反應(yīng)區(qū),從而有效地調(diào)節(jié)反應(yīng)物或產(chǎn)物在反應(yīng)區(qū)的濃度,打破化學(xué)反應(yīng)在熱力學(xué)上的平衡狀態(tài),實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的高選擇性,提高原料的一次利用率。(4)超臨界流體(SCF)技術(shù)超臨界流體是指處于超臨界溫度與超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體狀態(tài)。其相對(duì)密度接近于液體,而黏度接近于氣態(tài)。超臨界流體具有許多優(yōu)異的特性,如:對(duì)大多數(shù)固體有機(jī)化合物與氣體具有較強(qiáng)的溶解能力;在完成其溶劑作用后,易與其他組分分離;可以通過(guò)控制該流體的密度粘度等來(lái)控制對(duì)相關(guān)組分的溶解選擇性與反應(yīng)活性;過(guò)程安全性高,現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的主要是二氧化碳與誰(shuí)的超臨界流體,不燃、無(wú)毒且廉價(jià)。(5)新型催化技術(shù)加催化劑是提高反應(yīng)速率與選擇性的手段,95%以上的有機(jī)反應(yīng)都用催化劑。最初酸催化劑多使用液體酸,但是液體酸腐蝕嚴(yán)重,危害人體健康,排出大量含酸廢水污染環(huán)境,產(chǎn)物分離后處理麻煩,所以目前多類(lèi)反應(yīng)過(guò)程已用固體酸或者固體超強(qiáng)酸替代液體酸作為催化劑實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。研制、使用高效、新型催化劑不僅是實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)”的關(guān)鍵之一,而且可以減少試劑的使用量,從而減少?gòu)U物的產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)化工清潔生產(chǎn)的途徑有哪些革新產(chǎn)品體系,正確規(guī)劃產(chǎn)品方案與選擇原料路線清潔生產(chǎn)的產(chǎn)品與原料均應(yīng)是對(duì)環(huán)境與人類(lèi)無(wú)害無(wú)毒的,因此必須首先對(duì)產(chǎn)品方案進(jìn)行正確的規(guī)劃,并選擇合理的原料路線。采取安全無(wú)害的產(chǎn)品與原料代替有毒有害的產(chǎn)品與原料,采用精料代替粗料。實(shí)現(xiàn)自然資源的充分、綜合利用,采用清潔的能源我國(guó)一般工業(yè)生產(chǎn)中原料費(fèi)用約占產(chǎn)品成本的70%,這表明過(guò)去的工業(yè)生產(chǎn)模式是以大量消耗資源為前提的,生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)資源的浪費(fèi)很驚人。對(duì)原料與能源的充分綜合利用,可以顯著降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,同時(shí)可以減少污染物的排放,降低“三廢”處理的成本。改革工藝與設(shè)備,采用高效設(shè)備與少?gòu)U、無(wú)廢的工藝改革工藝與設(shè)備以實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的做法有:①簡(jiǎn)化工藝流程,減少工序與設(shè)備;②實(shí)現(xiàn)過(guò)程的連續(xù)操作,自動(dòng)控制,減少因不穩(wěn)定運(yùn)行而造成的物料損耗;③改革工藝條件,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化操作,使反應(yīng)更趨完全,以提高物料利用率并減少污染物的產(chǎn)生;④采用高效設(shè)備,提高生產(chǎn)能力,減少設(shè)備的泄漏率。組織廠內(nèi)的物料循環(huán)使用系統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中貫徹貫穿著物料流與能量流兩大系統(tǒng)。傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)采用的大多是一次通過(guò)的順序式物料流與能量流。而清潔生產(chǎn)工藝要求物料流與能量流應(yīng)采用循環(huán)使用系統(tǒng),如將流失的物料回收后作為原料返回流程,將廢料適當(dāng)處理后也作為原料返回生產(chǎn)流程,如圖7-5所示。當(dāng)然,這里所指的物料循環(huán)使用系統(tǒng)可以在不同工廠之間執(zhí)行,即組織區(qū)域范圍內(nèi)的清潔生產(chǎn)。改進(jìn)操作,加強(qiáng)管理,提高操作工人的素質(zhì)強(qiáng)化管理與其他措施相比,是花費(fèi)最小或不花錢(qián)就可以得到較大收益的措施,包括:①安裝必要的監(jiān)測(cè)儀表,加強(qiáng)計(jì)量監(jiān)督;②建立環(huán)境審計(jì)制度、考核制度,對(duì)各崗位明確環(huán)境責(zé)任制;③加強(qiáng)設(shè)備日常維修,減少跑、冒、滴、漏④妥善存放原料與產(chǎn)品,防止損耗流失;⑤采取獎(jiǎng)懲制度與經(jīng)濟(jì)手段組織清潔生產(chǎn)。采取必要的末端“三廢”處理采用清潔生產(chǎn)工藝后,不等于不產(chǎn)生污染物,所以必要的末端“三廢”處理對(duì)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)是非常必要的。這些途徑可以單獨(dú)實(shí)施,也可以相互組合,一切要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。氯乙烯清潔生產(chǎn)工藝1、乙炔加成氯化法氯乙烯經(jīng)典生產(chǎn)工藝(1)電石生產(chǎn):生灰石與焦炭在1800~2200℃的高溫下反應(yīng)得到電石(碳化鈣)CaO+3CQUOTECaC2+CO-Q(2)乙炔氣發(fā)生:電石與水在常壓、70℃下反應(yīng)生成乙炔氣體與熟石灰。CaC2+2H2OQUOTEC2H2+Ca(OH)2QUOTE+Q(3)氯乙烯合成:乙炔與氯化氫加成反應(yīng)得氯乙烯C2H2+HClQUOTECH2=CHCl+Q(4)生產(chǎn)過(guò)程:乙炔加成氯化法生產(chǎn)工藝此方法技術(shù)成熟,產(chǎn)品純度高但生產(chǎn)電石要消耗大量電能,能耗大。催化劑中含有汞,不利于勞動(dòng)保護(hù)與環(huán)境保護(hù),在生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的廢氣(如CO)與廢渣(如Ca(OH)2)。使用此方法的工廠不少,但逐步被乙烯氧氯化法所取代2、乙烯氧氯化法氯乙烯清潔生產(chǎn)工藝(1)乙烯氯化:乙烯與氯氣加成反應(yīng)生成二氯乙烷。工業(yè)上通常是在二氯乙烷液中,用三氯化鐵做催化劑完成。CH2=CH2+Cl2QUOTECH2ClCH2Cl+Q(2)二氯乙烷裂解:二氯乙烷被加熱至高溫(500~550℃)即發(fā)生裂解反應(yīng),脫去氯化氫而轉(zhuǎn)化成氯乙烯。CH2ClCH2ClQUOTECH2=CHCl+HCl-Q(3)乙烯氧氯化:乙烯與氯化氫與氧氣反應(yīng)生成二氯乙烷。CH2=CH2+2HCl+1/2O2QUOTECH2ClCH2Cl+H2O+Q此方法屬于清潔生產(chǎn)工藝,該法從理論上不會(huì)生產(chǎn)環(huán)境污染物。而且主原料乙烯是石油化工生產(chǎn)廠的大宗產(chǎn)品,其生產(chǎn)成本比乙炔要低。濕法磷酸清潔工藝特點(diǎn)在突出主要產(chǎn)品H3P04制備的同時(shí),通過(guò)“封閉循環(huán)”、工藝消化,實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。磷礦中的氟通過(guò)吸收與相關(guān)反應(yīng),可制備N(xiāo)a2SiF6等氟化學(xué)產(chǎn)品,反應(yīng)產(chǎn)生的H2SO4可返回系統(tǒng)用于分解磷礦。磷石膏與NH4HCO3反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸銨,然后再與KCl反應(yīng),生成無(wú)氯鉀肥Kx(NH4)2-xSO4與有氯鉀肥Kx(NH4)1-xCl,實(shí)驗(yàn)表明,磷石膏的轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%以上,KCl的轉(zhuǎn)化率可達(dá)92%以上。Kx(NH4)2-xSO4可用于煙草、茶葉、藥材等專(zhuān)用肥料,Kx(NH4)1-xCl可作為糧食作物的多元肥料。磷石膏轉(zhuǎn)化中產(chǎn)生的碳酸鈣,通過(guò)進(jìn)一步處理可作為微細(xì)碳酸鈣材料,也可以通過(guò)凈化處理,然后與磷酸反應(yīng)生成磷酸鈣鹽,作為飼料添加劑或助劑。濕法磷酸是用無(wú)機(jī)酸分解磷礦制備磷酸。分解是液固多相反應(yīng)過(guò)程。Ca5F(PO4)3+H2SO4+5nH2O===3H3P04+HF+5CaSO4·nH2O磷礦中一般均含有氧化硅等雜質(zhì),此時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng):4HF+SiO2===SiF4+2H2O第五章化工安全生產(chǎn)技術(shù)1簡(jiǎn)述化工生產(chǎn)事故分類(lèi)等級(jí)與指標(biāo)。答:生產(chǎn)事故按事故發(fā)生的原因可分為責(zé)任事故與非責(zé)任事故。按事故造成的后果可分為:人身傷亡事故與非人身傷亡事故。人身傷亡事故又稱(chēng)因公傷亡事故或工傷事故,按傷害的嚴(yán)重程度可分為:輕傷事故、重傷事故、死亡事故。根據(jù)事故造成的人員傷亡或者直接經(jīng)濟(jì)損失或者直接經(jīng)濟(jì)損失,把事故分為如下4個(gè)等級(jí):一級(jí):特別重大事故,是指造成30人以上死亡,或者100人以上重傷(包括急性工業(yè)中毒,下同),或者1億元以上直接經(jīng)濟(jì)損失的事故;二級(jí):重大事故,是指造成10人以上30人以下死亡,或者50人以上100以下重傷,或者5000萬(wàn)元以上1億元以下直接經(jīng)濟(jì)損失的事故;三級(jí):較大事故,是指造成3人以上10人以下死亡,或者10人以上50人以下重傷,或者1000萬(wàn)元以上5000萬(wàn)元以下直接經(jīng)濟(jì)損失的事故;四級(jí):一般事故,是指造成3人以下死亡,或者10人以下重傷,或者1000萬(wàn)元以下直接經(jīng)濟(jì)損失的事故。以上所稱(chēng)的“以上”包括本數(shù),所稱(chēng)的“以下”不包括本數(shù)。2化工生產(chǎn)事故的特點(diǎn)。答:化工生產(chǎn)事故與其他工業(yè)生產(chǎn)事故相比有顯著的特點(diǎn),這是由化工生產(chǎn)所用的原料特性、工藝方法與生產(chǎn)規(guī)模所決定的?;どa(chǎn)事故總體上有以下四個(gè)特點(diǎn):火災(zāi)爆炸、中毒事故多且后果嚴(yán)重。根據(jù)我國(guó)30余年的統(tǒng)計(jì)資料表明,化工廠火災(zāi)爆炸事故的死亡人數(shù)占因工死亡總?cè)藬?shù)的13.8%,居第一位;中毒窒息事故致死人數(shù)為死亡總?cè)藬?shù)的12%,占第二位;高空墜落與出點(diǎn),分別占第三、第四位。很多化工原料的易燃性、反應(yīng)性與毒性本身導(dǎo)致了上述事故的頻繁發(fā)生。反應(yīng)器、壓力容器的爆炸,以與燃燒傳播速度超過(guò)音速時(shí)的爆轟,都會(huì)造成破壞力極強(qiáng)的沖擊波,沖擊波超壓達(dá)0.02MPa時(shí)會(huì)使磚木結(jié)構(gòu)建筑物部分倒塌、墻壁崩裂。如果爆炸發(fā)生在室內(nèi),壓力一般會(huì)增加7倍,任何堅(jiān)固的建筑物都承受不了這樣打得壓力,而人身僅能承受0.01Mpa以下的沖擊波超壓。由于管線破裂或設(shè)備損壞,大量易燃?xì)怏w或液體瞬間泄放,便會(huì)迅速蒸發(fā)形成蒸氣云團(tuán),并且與空氣混合達(dá)到爆炸下限,隨風(fēng)飄移。如果飛到居民區(qū)遇到明火爆炸,其后果是難以想像的。據(jù)統(tǒng)計(jì)50t的易燃?xì)怏w泄漏會(huì)造成直徑700m的云團(tuán),在其覆蓋下的居民,將會(huì)被爆炸火球或擴(kuò)散的火焰灼傷,其輻射強(qiáng)度將達(dá)14W/cm^2,而人能承受的安全輻射強(qiáng)度僅為0.5W/cm^2,同時(shí)人還會(huì)因缺乏氧氣窒息而死。多數(shù)化學(xué)物品對(duì)人體有害,生產(chǎn)中由于設(shè)備密封不嚴(yán),特別是在間歇操作中泄漏的情況很多,容易造成操作人員的急性與慢性中毒.據(jù)化工部門(mén)統(tǒng)計(jì),因一氧化碳、硫化氫、氮?dú)?、氮氧化物、氨、苯、二氧化碳、二氧化硫、光氣、氯化鋇、氯氣、甲烷、氯乙烯、磷、苯酚、砷化物等16種物質(zhì)造成中毒、窒息的死亡人數(shù)占中毒總?cè)藬?shù)的87.9%,而這些物質(zhì)在一般化工廠中都是常見(jiàn)的。化工裝置的大型化使大量化學(xué)物質(zhì)處于工藝過(guò)程中或儲(chǔ)存狀態(tài),一些比空氣重的液化氣體,在設(shè)備或管道破口處以15°~30°呈錐形擴(kuò)散,在擴(kuò)撒寬度100m左右時(shí),人還容易察覺(jué)迅速逃離,但毒氣影響寬度可達(dá)1km或更大,在距離較遠(yuǎn)而毒氣濃度尚未稀釋到安全值時(shí),人則很難逃離并導(dǎo)致中毒。(2)生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)事故發(fā)生多。化工正常生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)發(fā)生事故造成死亡的占因工死亡總數(shù)的66.7%,而非正常生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)僅占12%。原因大致有3類(lèi):①化工生產(chǎn)中有許多副反應(yīng)生成:這些副反應(yīng)的形成有些機(jī)理尚不完全清楚,有些則是在危險(xiǎn)邊緣(如爆炸極限)附近進(jìn)行生產(chǎn)的。②化工工藝中影響各種參數(shù)的干擾因素很多:設(shè)定的參數(shù)很容易發(fā)生偏移,而參數(shù)的偏移也是事故的根源之一。即使在自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生失調(diào)或失控現(xiàn)象,人工調(diào)節(jié)更易發(fā)生事故。③由于人的素質(zhì)或人機(jī)工程設(shè)計(jì)欠佳:往往會(huì)造成誤操作,如看錯(cuò)儀表、開(kāi)錯(cuò)閥門(mén)等。特別是現(xiàn)代化生產(chǎn)中,人是通過(guò)控制臺(tái)進(jìn)行操作的,發(fā)生誤操作的機(jī)會(huì)更多。(3)設(shè)備缺陷以與腐蝕原因較多?;S的工藝設(shè)備一般都是在嚴(yán)酷的生產(chǎn)條件下運(yùn)行,腐蝕介質(zhì)的作用,振動(dòng)、壓力波動(dòng)造成的疲勞,高低溫對(duì)材質(zhì)性質(zhì)的影響等都是安全方面應(yīng)重視的問(wèn)題?;ぴO(shè)備的破損與應(yīng)力腐蝕裂紋有很大關(guān)系。設(shè)備材質(zhì)受到制造時(shí)的殘余應(yīng)力與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)拉伸應(yīng)力的作用,在腐蝕的環(huán)境中就會(huì)產(chǎn)生裂紋并發(fā)展長(zhǎng)大。在特定條件下,如壓力波動(dòng),嚴(yán)寒天氣就會(huì)引起脆性破裂,造成巨大的災(zāi)難性事故。制造化工設(shè)備時(shí)除了選擇正確的材料外,還要求正確的加工方法。(4)事故的集中與多發(fā)?;どa(chǎn)常遇到事故多發(fā)的情況,給生產(chǎn)帶來(lái)被動(dòng)?;ぱb置中的許多關(guān)鍵設(shè)備,特別是高負(fù)荷的塔槽、壓力容器、反應(yīng)釜、經(jīng)常開(kāi)閉的閥門(mén)等,運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后,常會(huì)出現(xiàn)多發(fā)故障或集中發(fā)生故障的情況,這是因?yàn)槌膳O(shè)備進(jìn)入壽命周期的故障頻發(fā)階段。對(duì)待多發(fā)事故必須采取預(yù)防措施,加強(qiáng)設(shè)備檢測(cè)的監(jiān)護(hù)措施,與時(shí)更換到期設(shè)備。3化工生產(chǎn)事故發(fā)生過(guò)程的危險(xiǎn)等級(jí)與其相應(yīng)的預(yù)防措施。對(duì)最終演變?yōu)橹卮蠡蛱卮笫鹿拾l(fā)生的過(guò)程可分為5個(gè)危險(xiǎn)危害等級(jí),具體如下:危險(xiǎn)源:指理論上為事故發(fā)生的一個(gè)必要條件,即危險(xiǎn)因素狀態(tài),一般通過(guò)稍加改進(jìn),即可杜絕事故的發(fā)生,使生產(chǎn)正常進(jìn)行。故障:是指需要停止設(shè)備運(yùn)行,采取如維修之類(lèi)措施,但為發(fā)生其他損壞的狀態(tài)。異常:是指如果不對(duì)生產(chǎn)過(guò)程采取相應(yīng)的措施,就會(huì)發(fā)生事故的狀態(tài)。事故:是指設(shè)備損壞、泄露發(fā)生火災(zāi)或爆炸等一類(lèi)的現(xiàn)象,已造成一定損失,但如果采取一些恰當(dāng)?shù)木o急措施,破壞就能停止。一般指無(wú)人員死亡并對(duì)第三者未構(gòu)成威脅。災(zāi)害:是指不但發(fā)生事故、設(shè)備受到損壞,同時(shí)還呈蔓延勢(shì)態(tài),對(duì)第三者造成威脅。此時(shí),應(yīng)通報(bào)鄰居與上級(jí)單位,與時(shí)取得外部支援,才能抑制蔡海進(jìn)一步蔓延擴(kuò)大。例如,某化工廠生產(chǎn)設(shè)備中有易燃有毒的化學(xué)品(危險(xiǎn)源),在一個(gè)嚴(yán)冬的晚上,物料結(jié)晶,堵塞出口管道,且使安全閥失靈(故障),設(shè)備內(nèi)壓力劇增超壓(異常),但操作工未與時(shí)發(fā)現(xiàn),采取措施,導(dǎo)致設(shè)備爆炸,火災(zāi)事故,當(dāng)場(chǎng)死傷數(shù)十人。當(dāng)時(shí),人們只注意滅火就惡人,未顧與同時(shí)有上百?lài)嵱卸疚锪吓c消防用水一起流入附近江河,繼而造成重大水環(huán)境污染災(zāi)害。為減少事故災(zāi)害發(fā)生,應(yīng)使企業(yè)的員工都了解事故發(fā)生過(guò)程。在事故發(fā)生的各個(gè)等級(jí)(階段)上處處設(shè)防,備有應(yīng)急預(yù)案。在工廠設(shè)計(jì)時(shí),就應(yīng)努力減少原始危險(xiǎn)源;在生產(chǎn)中,重點(diǎn)對(duì)故障、異常狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),與時(shí)采取相應(yīng)的正確措施,抑制狀態(tài)發(fā)展(升級(jí)),力求不使到達(dá)事故狀態(tài)。第六章化工防火防爆技術(shù)1燃燒的概念、燃燒條件、燃燒過(guò)程。答:燃燒:燃燒是一種同時(shí)伴有發(fā)光、發(fā)熱激烈的氧化反應(yīng)。其特征是發(fā)光、發(fā)熱、生成新物質(zhì)。燃燒條件:①有可燃物存在,如木材、煤、汽油、液化石油氣、甲烷等。②有助燃物存在,常見(jiàn)的有空氣、氧氣、氯氣等。③有著火源,如撞擊、明火、高溫表面、發(fā)熱自燃、電火花、光與射線等。可燃物、助燃物與著火源是構(gòu)成燃燒的三要素,缺少其中任何一個(gè),燃燒便不能發(fā)生。在某些情況下,即便具備了三個(gè)條件,且相互作用,燃燒也不會(huì)發(fā)生。燃燒過(guò)程:可燃?xì)怏w最容易燃燒,只要達(dá)到其本身氧化反應(yīng)所需的溫度便能迅速燃燒。可燃液體的燃燒是:液體受熱時(shí),首先是蒸發(fā),然后蒸氣氧化分解進(jìn)行燃燒。固體燃燒,如果是簡(jiǎn)單物質(zhì),如硫、磷等,受熱時(shí)先熔化,后蒸發(fā)、燃燒,沒(méi)有分解過(guò)程。如果是復(fù)雜物質(zhì),受熱時(shí),首先分解得到氣態(tài)與液態(tài)產(chǎn)物,然后產(chǎn)物的蒸氣著火燃燒。2可燃?xì)怏w、可燃液體與可燃固體的燃燒速度差異與其原因。氣體燃燒速度:由于氣體燃燒不需要像固體、液體那樣經(jīng)過(guò)熔化、蒸發(fā)等過(guò)程,所以燃燒速度較液體、固體要快。氣體擴(kuò)散燃燒時(shí),其燃燒速度取決于氣體的擴(kuò)散速度。而在混合燃燒時(shí),燃燒速度則取決于本身的化學(xué)反應(yīng)速度。通?;旌先紵俣纫葦U(kuò)散燃燒速度快得多。液體燃燒速度:其速度取決于液體的蒸發(fā)速度。液體在其表面上進(jìn)行燃燒時(shí),速度有兩種表示方法:一種是以每平方米面積上一小時(shí)燒掉液體的質(zhì)量來(lái)表示,,叫液體燃燒的質(zhì)量速度。另一種以單位時(shí)間內(nèi)燒掉液體層的高度來(lái)表示,叫做液體燃燒的直線速度。易燃液體的燃燒速度與很多因素有關(guān),如液體的初溫,儲(chǔ)罐的直徑,罐內(nèi)液面的高低與其液體中水分含量等。初溫越高、儲(chǔ)罐中液位越低,燃燒速度就越快。石油產(chǎn)品的燃燒速度,水分含量高的比含量低的要慢。固體燃燒速度:固體物質(zhì)的燃燒速度一般小于可燃?xì)怏w與液體。不同固體物質(zhì)其燃燒速度有很大差別。如萘與其衍生物,三硫化磷,松香等的燃燒過(guò)程是受熱熔化、蒸發(fā)、分解氧化、起火燃燒,一般速度較慢;而硝基化合物,含硝化纖維的制品等,本身含有不穩(wěn)定的基團(tuán),燃燒是分解型的,比較劇烈,燃燒速度也很快。對(duì)于同一固體物質(zhì),其燃燒速度還取決于表面積的大小。固體燃料單位體積的表面積越大,則燃燒速度越快。3閃點(diǎn)、著火點(diǎn)以與自燃點(diǎn)的概念。答:閃點(diǎn):當(dāng)點(diǎn)火源接近易燃或可燃液體時(shí),液面上的蒸氣與空氣混合物會(huì)瞬間火苗或閃光,引起這種現(xiàn)象即閃燃的最低溫度成為閃點(diǎn)。著火點(diǎn):當(dāng)外來(lái)火源與可燃物接近時(shí)產(chǎn)生持續(xù)燃燒并使可燃物持續(xù)燃燒5s以上時(shí)的最低溫度成為該物質(zhì)的著火點(diǎn)。自燃:自燃是可燃物自行燃燒的現(xiàn)象??扇嘉镌跊](méi)有外界點(diǎn)火源的直接作用下,在空氣中自行升溫而引起的燃燒。自燃點(diǎn):可燃物發(fā)生自燃的最低溫度稱(chēng)為自燃點(diǎn),也稱(chēng)最低印染溫度。4爆炸與暴轟的概念,爆炸的分類(lèi)。答:爆炸:物質(zhì)自一種狀態(tài)迅速地轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)(最終以氣態(tài)為主),并在瞬間放出巨大能量同時(shí)產(chǎn)生巨大聲響的現(xiàn)象。爆轟:燃燒速度極快的爆炸性混合物在全部或部分封閉的狀況下,或處于高壓下燃燒時(shí),如達(dá)到相應(yīng)的混合物組成與預(yù)熱條件,可以產(chǎn)生一種比一般爆炸更為劇烈的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象為爆轟。爆炸的分類(lèi):(1)物理性爆炸:物質(zhì)因狀態(tài)或壓力發(fā)生突變等物理變化而形成的爆炸叫物理性爆炸。如:容器內(nèi)液體過(guò)熱,氣化而引起的爆炸,鍋爐的爆炸,壓縮氣體,液化氣體超壓引起的爆炸等,都屬于物理爆炸。物理性爆炸前后物質(zhì)的性質(zhì)與化學(xué)成分均不改變。如果設(shè)備內(nèi)為可燃?xì)怏w,發(fā)生物理性爆炸,還常常會(huì)引起化學(xué)性的第一次爆炸?;瘜W(xué)性爆炸:由于物質(zhì)發(fā)生極迅速的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生高溫高壓而引起的爆炸成為化學(xué)性爆炸。化學(xué)性爆炸前后物質(zhì)的性質(zhì)與成分均發(fā)生了根本變化。按其變化性質(zhì),又可分為簡(jiǎn)單分解爆炸,復(fù)雜分解爆炸與爆炸性混合物的爆炸。①簡(jiǎn)單分解爆炸:引起簡(jiǎn)單分解爆炸的爆炸物在爆炸時(shí)并不一定發(fā)生燃燒反應(yīng),爆炸所學(xué)的熱量,是由于爆炸物質(zhì)本身分解時(shí)產(chǎn)生。屬于這一類(lèi)的物質(zhì)有疊氮鉛,乙炔銀,碘化氮等。這類(lèi)物質(zhì)受輕微震動(dòng)即引起爆炸,是很危險(xiǎn)的。某些氣體由于分解時(shí)產(chǎn)生很大的熱量,在一定條件下可能產(chǎn)生分解爆炸,尤其在受壓情況下,分解爆炸更易發(fā)生。②復(fù)雜分解爆炸:這類(lèi)爆炸物質(zhì)的危險(xiǎn)性較簡(jiǎn)單分解爆炸物低,所有炸藥均屬這一類(lèi)。這類(lèi)物質(zhì)爆炸時(shí)伴有燃燒現(xiàn)象,燃燒所需氧是有本身分解產(chǎn)生的。③爆炸性混合物的爆炸:如果可燃?xì)怏w或蒸氣預(yù)先按一定比例與空氣混合均勻,點(diǎn)燃以后,將發(fā)生異常激烈的燃燒,甚至達(dá)到爆炸的程度。這種混合物成為爆炸性混合物。這類(lèi)物質(zhì)爆炸需要一定的條件,因此其危險(xiǎn)性較前兩類(lèi)低,但極為普遍,危害性大。在化工生產(chǎn)中,物料從工藝裝置內(nèi)泄露到廠房或空氣中,或空氣進(jìn)入可燃?xì)怏w的設(shè)備內(nèi),都有可能形成爆炸性混合物,遇明火便會(huì)造成爆炸事故?;どa(chǎn)中爆炸事故大多屬此類(lèi)。5爆炸極限的概念,影響爆炸極限的因素,混合氣體的爆炸極限的計(jì)算公式。答:爆炸極限:當(dāng)濃度低于或高于某一極限值時(shí),火焰便不再蔓延??扇嘉镌诳諝庵羞_(dá)到剛好足以使火焰蔓延的最低濃度,稱(chēng)為該物質(zhì)的爆炸下限。同樣達(dá)到剛足以使火焰蔓延的最高濃度,稱(chēng)為該物質(zhì)的爆炸上限。影響爆炸極限的主要因素有以下幾點(diǎn):原始溫度:爆炸性混合物的原始溫度越高,則爆炸極限范圍變大,即爆炸下限值變低、上限值變高。原始?jí)毫Γ阂话銐毫υ龃螅ǚ秶鷶U(kuò)大。但也有例外,如磷化氫與氧混合,一般不反應(yīng),如將壓力降至一定值時(shí),反而會(huì)突然爆炸。惰性介質(zhì):當(dāng)混合物中所含惰性氣體含量增加,其爆炸極限范圍將縮小,以至不爆炸。容器的尺寸與材質(zhì):容器的尺寸、材質(zhì)對(duì)可燃物爆炸極限均有影響。容器、管子的直徑越小,火焰在其中的蔓延速度越小,爆炸范圍也就越小。當(dāng)容器或管子直徑達(dá)到某一數(shù)值時(shí),火焰即不能通過(guò),這一間距稱(chēng)最大滅火間距。容器的材質(zhì)對(duì)爆炸極限也有影響。例如,氫與氟在玻璃容器中混合,甚至在液態(tài)空氣的溫度下于黑暗中也會(huì)發(fā)生爆炸,而在銀制容器中,在一般溫度下才能發(fā)生反應(yīng)。點(diǎn)火源:點(diǎn)火源的能量、性質(zhì)以與與混合物接觸時(shí)間對(duì)爆炸極限有很大的影響。如果點(diǎn)火源的強(qiáng)度高,熱表面積大,點(diǎn)火源與混合物接觸時(shí)間長(zhǎng),就會(huì)使爆炸的界限擴(kuò)大,其爆炸危險(xiǎn)性也就增加。對(duì)每一種爆炸混合物都有一個(gè)最低引爆能量,低于這個(gè)能量,混合物在任何比例下都不會(huì)爆炸。兩種以上可燃?xì)怏w或蒸氣混合物的爆炸極限:可用理·查特里方法計(jì)算,即根據(jù)各組分已知的爆炸極限求之。可燃?xì)怏w與可燃粉塵混合物的爆炸極限:液體蒸氣混入含可燃粉塵空氣內(nèi),會(huì)使其爆炸下限濃度降低,危險(xiǎn)性增大。即使可燃?xì)怏w與可燃粉塵都沒(méi)有達(dá)到其爆炸下限,但當(dāng)兩者混合在一起時(shí),可形成爆炸性混合物,即使強(qiáng)引燃也不能引爆的粉塵,摻入可燃?xì)饣蚩扇颊魵庖院蠹纯赡茏兂杀ㄐ苑蹓m。其他因素:除上述因素外,還有其他因素影響爆炸的進(jìn)行,例如,光的影響。另外,表明活性物質(zhì)對(duì)某些氣體混合物也有影響。計(jì)算公式:危險(xiǎn)度:可燃性氣體或蒸氣的危險(xiǎn)度為該氣體或蒸氣的爆炸上下限之差除以爆炸限值,即:H-危險(xiǎn)度,x1—爆炸下限,x2—爆炸上限兩種以上可燃?xì)怏w或蒸氣混合物的爆炸極限:混合物里粉塵爆炸下限與氣體中的可燃?xì)鉂舛戎g的關(guān)系:Exusth—混合物粉塵爆炸下限;Exust—粉塵爆炸下限;ExuG—可燃?xì)怏w爆炸下限:Cg-可燃?xì)怏w濃度6物質(zhì)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)與與其分類(lèi)實(shí)例。物品火災(zāi)危險(xiǎn)性的分類(lèi)方法國(guó)家《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006)根據(jù)物品本身火災(zāi)危險(xiǎn)性的大小,將各種物品按天干順序分為五個(gè)類(lèi)別。各類(lèi)的特征如下所述。(一)甲類(lèi)閃點(diǎn)<28℃的液體如己烷、戊烷、石腦油、環(huán)戊烷、二硫化碳、苯、甲苯、甲醇、乙醇、乙醚、蟻酸甲酯、醋酸甲酯、硝酸乙酯、汽油、丙酮、丙醛、乙醛與60度以上的白酒等。2.爆炸下限<10%的氣體,以與受到水或空氣中水蒸氣的作用,能產(chǎn)生爆炸下限<10%的氣體的固體物質(zhì)。如:乙快、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、丁二烯、環(huán)氧乙烷、水煤氣、硫化氫、氯乙烯、液化石油氣、電石、碳化鋁等。3.常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能迅速自燃或爆炸的物質(zhì)。如:硝化棉、硝化纖維膠片、噴漆棉、火膠棉、賽璐珞棉、黃磷等。4.常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用能產(chǎn)生可燃?xì)怏w,并引起著火或爆炸的物質(zhì)。如:金屬鉀、鈉、鋰等堿金屑元素與鈣、鋁等堿土金屬元素,以與氫化鉀、氫化鈉、氫化鋰、四氫化鋰鋁等金屬的氫化物與磷化鈉、磷化鉀、硅化鎂、硅化鈣等金屬的磷化物、硅化物等。5.遇酸、受熱、撞擊、摩擦以與遇有機(jī)物或硫磺等易燃的無(wú)機(jī)物,極易引起著火或爆炸的強(qiáng)氧化劑。如:氯酸鉀、氯酸鈉、硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸銨、過(guò)氧化鉀、過(guò)氧化鈉、高錳酸鉀、高錳酸鈉等無(wú)機(jī)氧化劑,硝酸胍、硝酸脲等有機(jī)氧化劑,以與過(guò)氧化二苯甲酰等有機(jī)過(guò)氧化物等。6.受撞擊、摩擦或與氧化性物質(zhì)、有機(jī)物接觸時(shí)能引起著火或爆炸的物質(zhì)。如:赤磷、五硫化磷、三硫化磷、二硝基萘、重氮氨基苯,任何地方都可以擦燃的火柴以與硝化瀝青,偶氮二甲酰胺等。(二)乙類(lèi)閃點(diǎn)≥28℃至<60℃的液體如:煤油、松節(jié)油、丁烯醇、異戊醇、丁醚、醋酸丁酯、硝酸戊酯、乙酰丙酮、環(huán)己胺、溶劑油、冰醋酸、樟腦油、蟻酸等。2.爆炸下限≥10%的氣體如:氨氣、一氧化碳、發(fā)生爐煤氣等。3.不屬于甲類(lèi)的氧化劑如:硝酸銅、鉻酸、亞硝酸鉀、亞硝酸鈉、重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、硝酸、硝酸汞、硝酸鈷、發(fā)煙硫酸、漂白粉等。4.不屬于甲類(lèi)的易燃固體如:硫磺、鎂粉、鋁粉、賽璐絡(luò)板(片)、樟腦、萘、生松香、安全火柴、硝化纖維膠片等。5.氧化性氣體如:氧氣、壓縮空氣等。6.常溫下與空氣接觸能緩慢氧化,積熱不散引起自燃的物品。如:漆布、油紙、油布、油綢與其制品等。(三)丙類(lèi)1.閃點(diǎn)≥60℃的液體如:動(dòng)物油、植物油、瀝青、蠟、潤(rùn)滑油、機(jī)油、重油,閃點(diǎn)≤60℃的柴油、糠醛、大于50度至小于60度的白酒等。2.不屬于甲、乙類(lèi)的可燃固體。如:化學(xué)、人造纖維與其織物,紙張、棉、毛、絲、麻與其織物,谷物、面粉,天然橡膠與其制品,竹、木與其制品,電視機(jī)、收錄機(jī)等電子產(chǎn)品,計(jì)算機(jī)房已錄數(shù)據(jù)的磁盤(pán),中藥材、冷庫(kù)中的魚(yú)肉等。(四)丁類(lèi)丁類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性的物品,主要是指難燃物品。難燃物品是指在空氣中受到火燒或高溫作用時(shí),難起火、難微燃、難炭化,當(dāng)火源移走后著火或微燃立即停止的物品。如果用氧指數(shù)法測(cè)試,當(dāng)物質(zhì)材料的氧指數(shù)為27%~50%時(shí),一般認(rèn)為該物質(zhì)材料為難燃物品。如自熄性塑料與其制品,酚醛泡沫塑料與其制品,經(jīng)過(guò)防火處理的木材、水泥刨花板等均系難燃物品。(五)戊類(lèi)戊類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性的物品系指不燃物品。不燃物品是指在空氣中受到火燒或高溫作用時(shí)不起火、不微燃、不炭化的物品。如果用氧指數(shù)法測(cè)試評(píng)定,對(duì)氧指數(shù)大于50%的物質(zhì)材料一般可以認(rèn)為是不燃物品。如:鋼材、鋁材,玻璃與其制品,搪瓷、陶瓷與其制品,不燃?xì)怏w,玻璃棉、巖棉、陶瓷棉、礦棉、硅酸鋁纖維、石膏與其無(wú)紙制品,水泥、石材、膨脹珍珠巖等均系不燃物品7簡(jiǎn)述評(píng)定氣體、液體與固體爆炸危險(xiǎn)性的主要指標(biāo)。對(duì)于氣體可燃物,評(píng)定危險(xiǎn)性的主要指標(biāo)是爆炸極限與自燃點(diǎn)。(1)爆炸極限:爆炸極限的范圍越大,其火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性越大。爆炸下限的可燃性氣體,一旦泄漏在空氣中,即使量不大也容易達(dá)到爆炸的濃度范圍,因而具有較大的危險(xiǎn)性。爆炸上限較高的氣體,在容器或管道中,如果空氣進(jìn)入,不需要很大的空氣量,就能達(dá)到爆炸濃度范圍,危險(xiǎn)性也很大。(2)自燃點(diǎn):可燃?xì)怏w的自燃點(diǎn)越低,受熱自燃的危險(xiǎn)性越大。(3)化學(xué)活潑性:化學(xué)活潑性越強(qiáng),其火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性越大。對(duì)于氣態(tài)烴來(lái)說(shuō),分子不飽與性越大,火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性越大。(4)相對(duì)密度與擴(kuò)散性:某氣體的相對(duì)密度是指其對(duì)同體積標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)空氣質(zhì)量之比。比空氣輕的可燃?xì)怏w逸散在空氣中可以無(wú)限制地?cái)U(kuò)散,易與空氣形成爆炸性混合物,并順風(fēng)飄移,促使火災(zāi)的蔓延擴(kuò)展。比空氣重的可燃?xì)怏w往往飄散在地面上,沉積與溝渠與廠房的死角,長(zhǎng)時(shí)間聚集不散,遇火種很容易造成火災(zāi)爆炸事故。(5)壓縮性與受熱膨脹性:氣體經(jīng)降溫、壓縮,其體積可以大大減小,甚至成為液化氣體,因此對(duì)熱的作用非常敏感,若液化石油鋼瓶靠近熱源或用沸水燙,體積膨脹,壓力增大,以致爆裂,造成火災(zāi)爆炸事故。(6)腐蝕與毒害性:大部分可燃?xì)怏w具有不同程度的腐蝕性或?qū)θ梭w的毒害性。氣體的腐蝕作用會(huì)削弱設(shè)備的強(qiáng)度,導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生裂紋,造成泄漏。氣體的毒性會(huì)引起人身中毒。對(duì)于液態(tài)可燃物的危險(xiǎn)性,評(píng)定的主要指標(biāo)是閃點(diǎn)與爆炸極限。(1)閃點(diǎn):可燃性液體閃點(diǎn)越低,越易起火燃燒。對(duì)于閃點(diǎn)在100℃以上的可燃液體,危險(xiǎn)性的標(biāo)志用燃點(diǎn)來(lái)表達(dá)。燃點(diǎn)越低。越易起火燃燒,危險(xiǎn)也越大。(2)爆炸極限:范圍越大,危險(xiǎn)性越大,爆炸極限越低,則危險(xiǎn)性越大。(3)飽與蒸汽壓:液體的飽與蒸氣壓越大,其火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。(4)受熱膨脹性:根據(jù)此性質(zhì),對(duì)盛裝易燃液體的容器應(yīng)留有不少于5%的空隙。(5)流動(dòng)擴(kuò)散性:由于液體具有擴(kuò)散性,對(duì)于易燃液體,如有滲漏,會(huì)很快向四周擴(kuò)散,還由于毛細(xì)管浸潤(rùn)等作用,可擴(kuò)大表面積,加快蒸發(fā)速度,提高蒸氣濃度,易于起火蔓延。(6)相對(duì)密度:一般是液體的相對(duì)密度小,其蒸發(fā)速度就快,閃點(diǎn)低,則發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性越大。(7)沸點(diǎn):可燃液體沸點(diǎn)越低,越易與空氣形成爆炸性混合物,火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性越大。(8)相對(duì)分子質(zhì)量:同一類(lèi)有機(jī)化合物,其相對(duì)分子量越小,沸點(diǎn)越低,閃點(diǎn)也越低,火災(zāi)危險(xiǎn)性也就越大。但相對(duì)分子質(zhì)量大的液體,一般發(fā)熱量高,蓄熱條件好,自燃點(diǎn)低,易自燃。(9)化學(xué)結(jié)構(gòu):可燃液體化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,表現(xiàn)出不同的危險(xiǎn)性。對(duì)于固態(tài)可燃物,評(píng)定危險(xiǎn)性的主要指標(biāo)是固體的熔點(diǎn)、燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、比表面積與熱分解性等。(1)熔點(diǎn):熔點(diǎn)低的固體易熔化、蒸發(fā)或汽化,燃燒速度快,危險(xiǎn)性較大。(2)燃點(diǎn):燃點(diǎn)是評(píng)定固體物質(zhì)火災(zāi)危險(xiǎn)性的主要標(biāo)志。燃點(diǎn)越低,火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。(3)自燃點(diǎn):固體物質(zhì)的自燃點(diǎn)越低,其受熱自燃的危險(xiǎn)性越大。(4)比表面積:同樣的固體物質(zhì),單位面積的表面積越大,其危險(xiǎn)性越大。(5)熱分解性:許多化合物受熱分解,并產(chǎn)生氣體,釋放出分解熱,從而引起燃燒與爆炸。分解溫度越低的物質(zhì),其火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。8化工生產(chǎn)中點(diǎn)火源的控制包括那些方面。在化工企業(yè)中,可能遇到的點(diǎn)火源,除生產(chǎn)過(guò)程本身具有的加熱爐火、反應(yīng)熱、電火花等以外,還有維修用火、機(jī)械摩擦熱、撞擊火星與吸煙等。化工生產(chǎn)中需要控制的點(diǎn)火源有:1.明火:化工生產(chǎn)中的明火主要指生產(chǎn)過(guò)程中的加熱用火、維修用火與其它火源。2.摩擦與撞擊產(chǎn)生的火花3.電器火花4.其他點(diǎn)火源9常用滅火劑的滅火原理與其優(yōu)缺點(diǎn)。答:化工企業(yè)常用的滅火劑有水、水蒸氣、化學(xué)液、二氧化碳、干粉、1211等。1.對(duì)于水與水蒸氣滅火劑,水在滅火時(shí),雖然往往同時(shí)產(chǎn)生幾種滅火作用,但多數(shù)情況下,主要是冷卻與窒息作用。水滅火的噴射動(dòng)力源來(lái)自自來(lái)水壓或水泵加壓。水是消防上最普遍應(yīng)用的滅火劑,因?yàn)樗谧匀唤鐝V泛存在,供應(yīng)量大,取用方便,成本低廉,對(duì)人體與物體基本無(wú)害,水有很好的滅火性能。2.對(duì)于化學(xué)泡沫滅火劑,常用的化學(xué)泡沫滅火劑,主要是水溶液的酸性鹽與堿性鹽與少量的發(fā)泡劑、少量的穩(wěn)定劑等混合后,相互作用而生成的泡沫。反應(yīng)中生成的CO2氣體,一方面在發(fā)泡劑的作用下,形成以CO2為核心的外包Al(OH)3的大量微細(xì)泡沫,同時(shí),使滅火器中壓力很快上升,將生成的泡沫從噴嘴中壓出。由于泡沫中含有Al(OH)3,且泡沫相對(duì)密度小,易于黏附在燃燒物表面,并可增強(qiáng)泡沫的熱穩(wěn)定性。,滅火劑中的穩(wěn)定劑不參加化學(xué)反應(yīng),但它分布于泡膜中可使泡沫穩(wěn)定、持久,提高泡沫的封閉性能,起到隔絕氧氣的作用,達(dá)到滅火的效果。主要用于油類(lèi)可燃液體與木材、纖維、橡膠等固體的火災(zāi)滅火,不能用來(lái)?yè)渚燃伤伤崤c水溶的化學(xué)物質(zhì)與電氣設(shè)備的火災(zāi)。3.酸堿滅火劑手提式酸堿滅火器,內(nèi)裝NaHCO3溶液與另一小瓶H2SO4。使用時(shí)將筒身顛倒,硫酸便與NaHCO3發(fā)生反應(yīng),筒內(nèi)生成的CO2氣體產(chǎn)生壓力,使CO2與溶液從噴嘴噴出,籠罩在燃燒物中,將燃燒物與空氣隔離而起到滅火的作用。適用于撲救竹、木、棉、毛、草、紙等一般可燃物的火災(zāi)初起,但不宜用于油類(lèi),忌水、忌酸物質(zhì)與電氣設(shè)備的火災(zāi)。二氧化碳滅火劑二氧化碳在通常狀態(tài)下是無(wú)色無(wú)味的氣體,,比空氣重,不燃燒,不助燃。經(jīng)過(guò)壓縮液化的二氧化碳灌入鋼瓶中,從鋼瓶里噴射出來(lái)的固體二氧化碳(干冰)溫度為-78.5℃,干冰汽化后,二氧化碳?xì)怏w覆蓋在燃燒區(qū)內(nèi),除了窒息作用外,還有冷卻作用,火焰就會(huì)熄滅。其有很多優(yōu)點(diǎn),滅火后不留任何痕跡,不損壞被救物品,不導(dǎo)電,無(wú)毒害,無(wú)腐蝕,用它可以撲滅一般可燃液體與固體物質(zhì)的火災(zāi),此外還可以撲救電器設(shè)備、精密儀器、電子設(shè)備、圖書(shū)資料檔案等火災(zāi)。但忌用于某些金屬,也不適用于某些能在惰性介質(zhì)中自身供氧燃燒的物質(zhì),也難撲一些纖維物質(zhì)內(nèi)部的陰火。干粉滅火劑干粉滅火劑主要成分為碳酸氫鈉與少量的防潮劑硬脂酸鎂與滑石粉等。用干燥的二氧化碳或氮?dú)庾鲃?dòng)力,將干粉從容器中噴出形成粉霧,噴射到燃燒區(qū)滅火。在燃燒區(qū)干粉碳酸氫鈉受高溫作用發(fā)生反應(yīng),在反應(yīng)過(guò)程中,由于放出大量的水蒸氣與二氧化碳,并吸收大量的熱,因此起到一定冷卻與稀釋可燃?xì)怏w的作用;同時(shí),干粉滅火劑與燃燒區(qū)碳?xì)浠衔镒饔?,奪取燃燒連鎖反應(yīng)的自由基,從而抑制燃燒過(guò)程,致使火焰熄滅。干粉滅火劑無(wú)毒、無(wú)腐蝕作用,主要用于撲救石油與其產(chǎn)品,可燃?xì)怏w與電器設(shè)備的初起火災(zāi)以與一般固體的火災(zāi)。撲滅大面積的火災(zāi)時(shí),需與噴霧水流配合,以改善滅火效果,并可防止復(fù)燃。對(duì)一些擴(kuò)散性很強(qiáng)的易燃?xì)怏w滅火

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