在2024年中级注安师《化工》科目的复习中,氧化与过氧化工艺作为重点考察内容,其易混淆和易错的点需要引起考生的高度重视。氧化与过氧化工艺是化工生产中常见的反应类型,它们涉及多个步骤和严格的操作条件,对安全控制要求较高。氧化是指物质与氧发生的化学反应,而过氧化则指物质与过氧化氢等过氧化物发生的反应。两者虽然密切相关,但在反应机理、应用和安全措施上有明显的差异。正确地理解和区分这些概念对于确保生产过程的安全至关重要。
考点来源:第二章第一节危险化工工艺及安全技术
考点 :氧化工艺与过氧化工艺
氧化工艺
反应类型:放热反应
工艺简介
氧化为有电子转移的化学反应中失电子的过程,即氧化数升高的过程。多数有机化合物的氧化反应表现为反应原料得到氧或失去氢。涉及氧化反应的工艺过程为氧化工艺。常用的氧化剂有:空气、氧气、双氧水、氯酸钾、高锰酸钾、硝酸盐等。
典型工艺
①甲醇氧化制备甲醛。
②天然气氧化制乙炔。
工艺危险特点
①反应原料及产品具有燃爆危险性;
②反应气相组成容易达到爆炸极限,具有闪爆危险;
③部分氧化剂具有燃爆危险性,如氯酸钾,高锰酸钾、铬酸酐等都属于氧化剂,如遇高温或受撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触,皆能引起火灾爆炸;
④产物中易生成过氧化物,化学稳定性差,受高温、摩擦或撞击作用易分解、燃烧或爆炸。
重点监控单元
氧化反应釜
重点监控工艺参数
①氧化反应釜内温度、压力。
②氧化反应釜内搅拌速率。
③过氧化物含量。
④氧化剂流量。
⑤气相含氧量。
⑥反应物料配比。
安全控制基本要求
①反应釜温度的报警和联锁。
②搅拌的稳定控制和联锁系统。
③紧急冷却系统。
④紧急停车系统。
⑤紧急送入惰性气体的系统。
⑥安全泄放系统等。
⑦可燃和有毒气体检测报警装置。
宜采取的控制方式
①将氧化反应釜内温度和压力与反应物的配比和流量、氧化反应釜夹套冷却水进水阀、紧急冷却系统形成联锁关系。
②在氧化反应釜处设立紧急停车系统。
③氧化反应系统应设有安全阀、爆破片和紧急排放系统等安全设施。
过氧化工艺
反应类型:放热反应或吸热反应
工艺简介
向有机化合物分子中引入过氧基(-O-O-)的反应称为过氧化反应,得到的产物为过氧化物的工艺过程为过氧化工艺。
典型工艺
双氧水的生产。
工艺危险特点
①过氧化物都含有过氧基(-O-O-),属含能物质,由于过氧键结合力弱,断裂时所需的能量不大,对热、振动、冲击或摩擦等都极为敏感,极易分解甚至爆炸。
②过氧化物与有机物、纤维接触时易发生氧化、产生火灾。
③反应气相组成容易达到爆炸极限,具有燃爆危险。
重点监控单元
聚合反应釜、粉体聚合物料仓
重点监控工艺参数
①过氧化反应釜内温度。
②过氧化反应釜内搅拌速率。
③pH 值。
④气相氧含量。
⑤(过)氧化剂流量。
⑥反应物料配料比。
⑦过氧化物浓度等。
安全控制基本要求
①反应釜温度的报警和联锁。
②搅拌的稳定控制和联锁系统。
③紧急冷却系统。
④紧急停车系统。
⑤气相氧含量监测、报警和联锁。
⑥安全泄放系统等。
⑦可燃和有毒气体检测报警装置。
宜采取的控制方式
①将过氧化反应釜内温度与釜内搅拌电流、过氧化物流量、过氧化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系。
②在过氧化反应釜处设立紧急停车系统。
③过氧化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统等安全设施。
【习题】向有机化合物分子中引入过氧基(-O-O-)生成过氧化物的工艺叫过氧化工艺,过氧化工艺是国家重点监管的危险化工工艺之一,下列各组工艺参数中,含有不属于重点监控工艺参数的是()。
A.气相氧浓度、pH、参加反应物质的配料比
B.过氧化反应釜内搅拌速率、(过)氧化剂流量、过氧化物浓度
C.过氧化反应釜内搅拌速率、pH、气相氧浓度
D.过氧化反应釜外温度、(过)氧化剂流量、过氧化物浓度
【参考答案】D
通过以上分析,我们可以看到,虽然氧化与过氧化工艺在化工生产中占有重要地位,但同时也伴随着较高的风险。因此,2024年的中级注安师必须准确掌握相关知识点,通过合理设计和严格操作来确保生产过程的安全性。希望每位考生都能在考试中取得满意的成绩,并在未来的工作中有效防止和控制相关安全风险。