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淺述雙氧水生產過程危害評價及對策

作者:易靜知  來源:安全管理網 
評論: 更新日期:2010年10月23日

  通過對國內現役雙氧水生產裝置進行調研,同時結合國內外其他涉及雙氧水生產廠家的情況,分析并指出了生產過程中可能出現的危險有害因素,進而提出了相應的對策措施,為企業消防事故及安全生產提供參考。

  1前言

  雙氧水(過氧化氫,H2O2)生產有電解法、異丙醇法和蒽醌法,由于蒽醌法原料簡便易得,且大量節省能耗,近幾年得到普遍發展。但是在雙氧化蒽醌法生產過程中還是存在著多種危險危害因素,一旦發生事故可能造成極為嚴重的后果。我對國內某雙氧水現役裝置進行了調研,同時查閱了國內外雙氧水生產的資料和國家安全生產規范與標準,在經有關專家論證后,對雙氧水生產過程中可能遇到的危險有害因素進行了辨識與評價,同時提出了相應的對策措施。
  2雙氧水裝置流程簡述
  雙氧水生產采用蒽醌法鈀催化劑固定床氫化工藝,該法以重芳烴和磷酸三辛酯為溶劑,以2-乙蒽醌為溶質,配成工作液,工作液與氫氣在鈀劑的作用下催化氫化,得到氫蒽醌溶液即氫化液,氫化液經空氣氧化,得到H2O2和蒽醌的混合液即氧化液,氧化液經萃取分離出H2O2,再經凈化處理為合格的H2O2(27.5%)。分享出的蒽醌溶液經后處理除去其中夾帶的H2O2,作為工作液返回氫化工序。稀品H2O2還可經精餾濃縮成濃品H2O2。整個工藝過程中,蒽醌、芳烴和磷酸三辛酯組成的工作液循環使用,僅有少量工藝損耗,主要物耗為該廠合成氨系統的副產品氫氣,電耗全部為動力電耗,因而具有原料簡便、能耗較低的優點。其工藝流程圖1。



圖1 雙氧水生產簡易工藝流程圖

  2危險及有害因素分析

  雙氧水生產的火災危險性分類按照《建筑設計防火規范》第3.1.1條的要求是屬于甲類,其生產的原料氫氣和重芳烴是眾所周知的易燃易爆物質,其產品過氧化氫是一種強氧化劑,生產過程中涉及到的危險、危害物質,品種多、數量大,可以說該工藝流程是用危險的原料生產危險的產品。因此,雙氧水生產的主要危險因素是火災和爆炸,另外還有毒害、腐蝕及其他危險及有害因素。
  2.1生產過程危險及危害因素分析
  本工藝使用芳烴、磷酸三辛酯、氫氣等可燃性物質,在催化劑的作用下,經過化學反應生成具有強氧化性的過氧化氫,通常情況下,不允許H2O2與有機可燃物在一起。該裝置是利用工作液與氫氣一起,通過催化氫化反應得到氫化液,后者再通過與空氣中的氧進行氧化反應,使溶液中的氫蒽醌還原成原來的蒽醌,同時生成過氧化氫。盡管工藝過程是在可控的條件下操作,但生產中客觀地存在著不安全因素。
  工作液中的2-乙基蒽醌被催化氫化時,在酸性條件下會發生某些副反應,而氧化時又生成了過氧化氫。過氧化氫在堿性條件下會加速分解,為此,要求在氫化工序保持弱堿性,而在氧化工序保持酸性,以保持蒽醌的有效使用壽命和過氧化氫的穩定性,在后處理工序又要求保持堿性,以分解循環工作液中夾帶的過氧化氫。如果操作不當就會導致酸、堿物質串混,帶來危險。
  過氧化氫在使用中所發揮的強氧化性長處,正是生產中要預防的短處,即要求生產中不能混入與之“相關”的物質,這就對全套生產裝置、包裝材料乃至貯運設備都提出了苛刻的要求,正是H2O2生產和使用的這一矛盾,給安全生產帶來了一定難度。

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