化工安全基础

第二章

物质性质、物化原理与安全

本章学习目的与要求：理解物理危险、生物危险和环境危险；掌握化学物质危险分类。掌握易燃物质和毒性物质性质。掌握化学物质的反应性能及化学反应类型。理解反应物质的物化特性；化学反应的危险性。

本章重点：化学物质危险分类易燃物质和毒性物质的性质化学物质的性质。第一节化学物质及其危险概述化学危险物质是指具有燃烧、爆炸、毒害、腐蚀等性质，以及在生产、贮存、装卸、运输等过程中易造成人身伤亡和财产损失的任何化学物质。危险化学品——是具有不同程度的燃烧、爆炸、毒害、腐蚀、放射性等危险性质的化学品。危险化学品的特征：①具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等性质；②在运输、装卸和储存保管过程中易造成人员伤亡和财产损失；③需要特别防护。一、危险化学品分类

根据中华人民共和国国家标准《常用危险化学品的分类》GB13690一92)，危险化学品分为八大类。爆炸品压缩气体和液化气体易燃液体易燃固体自燃物品遇湿易燃品放射性物品腐蚀品氧化剂有机过氧化物有毒品危险化学品分类1.爆炸品

指在受热、撞击等外界作用下，能发生剧烈化学反应，瞬时产生大量气体和热量，使周围压力急剧上升而发生爆炸的物品；包括无整体爆炸危险，但具有燃烧、抛射及较小爆炸危险的物品；以及仅产生热、光、音响、烟雾等一种或几种作用的烟火物品。

爆炸特征：①化学反应速度极快。②产生大量热。③产生大量气体，造成高压。④无需外界供氧。危险化学品分类2.压缩气体和液化气体

指压缩、液化或加压溶解的气体，其状态条件符合下列两种情况之一者：（1）临界温度低于或等于50℃、而蒸气压大于294kPa的压缩或液化气体。（2）温度在21.1℃和54.4℃、压力分别大于275kPa和715kPa的压缩气体；或在37.8℃、蒸气压大于275kPa的液化气体或加压溶解气体。危险化学品分类--压缩气体和液化气体按其物理性能可分为易燃气体、不燃气体、有毒气体3类。①有毒气体：侵入人体引起中毒甚至死亡。如氯、光气、氟化氢、液氨、溴甲烷等。

②易燃气体：极易然烧，与空气能形成爆炸混合物，有些还有毒性。如一氧化碳、氢、甲烷、乙炔、丙烯、石油气等。

③不燃气体（包括助燃气体）：不燃气体性质稳定，无毒，但对人体有窒息性。如氮、二氧化碳和惰性气体等。

助燃气体本身不会燃烧，有扩大火灾的危险性。如压缩空气、氧、一氧化二氮等。危害特性：①气体受热或撞击后，体积会随之膨胀，产生巨大压力，可能引起物理爆炸。②气体泄漏逸散到空气中，易引起燃烧、爆炸和中毒事故。危险化学品分类3.易燃液体

易燃液体是指易燃的液体、液体混合物或含有固体物质的液体，但不包括由于其危险特性已列入其他类别的液体。

闪点：可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合物的最低温度。

易燃液体按其闪点分为3类：

(1)闪点低于-18℃的低闪点液体；

(2)闪点在-18℃~23℃的中闪点液体；(3)闪点在23℃~61℃的高闪点液体。危险化学品分类--易燃液体危害特性：

①易挥发性：蒸汽与空气易形成爆炸混合物遇着火源会引起爆炸，发生火灾的危险性较大。②易流动扩散性：有蔓延扩大火灾的危险性。③受热膨胀性：易造成“胀桶”。对盛装易燃液体的容器，总要留有不少于5%的空隙，夏天要储存于阴凉处或是在低温条件下储运。④带电性：是电介质，易产生静电火花，有引起燃烧和爆炸的危险。⑤有害性：具有毒性，通过人体的呼吸道、消化道和皮肤进入人体，造成人身中毒。危险化学品分类4.易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品

(1)易燃固体是指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火源点燃、燃烧迅速并能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体，但不包括已列入爆炸品的固体。

危害特性：①燃点低，易自燃：对明火、热源、摩擦、撞击比较敏感。②遇酸、氧化剂易燃易爆：能发生剧烈反应，立即引起着火或爆炸。③本身或燃烧产物有毒：很多易燃固体本身具有毒性或燃烧后能产生有毒气体的物质。④兼有遇湿易燃性：如硫的磷化物类，五硫化二磷等遇水能产生具有腐蚀性和毒性的可燃气体硫化氢。⑤自燃危险性：如硝化棉在40℃的条件下就会分解。危险化学品分类--易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品

(2)自燃物品是指自燃点低、在空气中易被氧化、能放出热量自行燃烧的物品。

危害特性：①易氧化：自燃的发生是由于物质的自行发热和散热速度处于不平衡状态而使热量积蓄的结果，如果散热受到阻碍，就会促进自燃。自燃物品与空气接触，发生氧化反应，产生的热使温度上升，达到其自燃点而燃烧。②遇湿易分解：在潮湿、热等影响下会分解放热，促使温度升高引起自燃或爆炸。③积热自燃：在常温下能缓慢分解，达到自燃点而发生燃烧；接触氧化剂和金属粉末均能增大自燃危险；助燃物的存在会增大自燃危险。

(3)遇湿易燃物品是指遇水或受潮时发生剧烈化学反应、释放出大量易燃气体和热量的物品，有些不需要火源即能燃烧或爆炸。

危害特性：这类物质的共性是遇水分解。①活泼金属、碳的金属化合物和磷化物遇水或空气中的水分会发生剧烈反应，放出易燃气体和热量，即使当时不发生燃烧爆炸，放出的易然气体也可能在一定空间形成爆炸混合物。②某些物质遇酸或氧化剂反应更加剧烈，发生燃烧爆炸的危险性比遇水时更大。③对人体皮肤有强烈的腐蚀性，有的遇水还会产生毒性。危险化学品分类--易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品

危险化学品分类5.氧化剂和有机过氧化物

(1)氧化剂是指处于高氧化态、具有强氧化性、易分解并释放出氧和热量的物质，氧化剂还包括无机过氧化物。(2)有机过氧化物是指分子中含有过氧基的有机物，本身易燃、易爆、易分解，对热、振动或摩擦极为敏感。

危害特性危险化学品分类--氧化剂和有机过氧化物

氧化剂的危害特性：①氧化性：化学性质活泼，遇酸、碱、潮湿、高热、还原剂，与易燃物品接触或经摩擦、撞击均能迅速分解，并放出氧和大量热，引起燃烧爆炸。②有些氧化剂，特别是活泼金属的过氧化物，遇水或吸收空气中的二氧化碳和水蒸气能分解出助燃气体，导致可燃物燃烧、爆炸。③氧化剂一般都具有不同程度的毒性，有的还具有腐蚀性。有机过氧化物的危害特性：①易燃易爆性：对热、震动、冲击、摩擦都极为敏感，受到轻微的外力作用时即分解爆炸。②伤害性：主要表现在对人的眼睛的伤害，眼睛接触后，会造成眼角膜的严重损伤。危险化学品分类6.有害物品和有毒感染性物品（有毒品）

指进入肌体并累积到一定量后能与体液或器官组织发生生物化学或生物物理学作用，扰乱或破坏肌体的正常生理功能，引起器官和系统暂时性或持久性病变，乃至危及生命的物品。危害特性：①溶解性：毒物在水中溶解度越大，毒性越大，容易被人体吸收而中毒。②挥发性：毒物挥发产生的蒸气可通过人的呼吸器官进入人体，造成中毒。③颗粒度：固体毒物粒子越小，越易被人吸入而中毒。④毒物不仅毒性大，还具有易燃易爆性、遇湿易燃性和氧化性（腐蚀性）。⑤毒物越无嗅无味，越易中毒。危险化学品分类7.放射性物品

凡具有自发的放出射线特征的物质，称为放射性物质。射线种类很多，主要有α射线、β射线、γ射线三种。危害特性：

射线主要是通过对机体产生电离，造成损伤。①α射线的穿透力较弱，但电离作用很强。②β射线的穿透力较强，但电离作用较弱。③γ射线的穿透力很强，比α射线大1万倍，对生物组织损伤很大。④中子流的穿透力很强。⑤对人体的危害主要是红血球减少等。危险化学品分类8.腐蚀品

指能灼伤人体组织、对金属等物品亦能造成损坏的固体或液体，即与皮肤接触在4h内出现可见坏死现象，或温度在55℃时，对20号钢的表面年平均腐蚀速率超过6.25mm的固体或液体。

危害特性：①腐蚀性：对人体、物品都有腐蚀作用，能造成人体化学灼伤，能与金属、布匹、木材、建筑物等发生化学反应而使之腐蚀损坏。②毒害性：大多有毒，有的还是剧毒。③氧化性：无机腐蚀品的氧化性较强，与可燃物接触或遇高温时，都有着火或爆炸的危险；与还原剂或有机物接触时发生反应，放出大量的热，容易引起燃烧。④易燃性有机腐蚀物遇明火极易燃烧。

二、化学物质的危险性

化学物质危险可划分为3个类别：1、物理危险（1）爆炸性危险

爆炸性是指物质或制剂在明火影响下或是对震动或摩擦比二硝基苯更敏感会产生爆炸。释放能量的形式：热、光、声、振动等。能引起爆炸的可燃物质：可燃固体，包括一些金属的粉尘；易燃液体的蒸气；易燃气体。可燃物质爆炸的三个要素是：可燃物质；空气或任何其他助燃剂；火源或高于着火点的温度。（2）氧化性危险

氧化性是指物质或制剂与其他物质，特别是易燃物质接触产生强放热反应。氧化性物质可分为中性、碱性和酸性的3类。绝大多数氧化剂都是高毒性化合物。（3）易燃性危险（可细分为3个危险类别）①极度易燃性：指闪点低于0℃、沸点低于或等于35℃的物质或制剂具有的特征。②高度易燃性：指无需能量，与常温空气接触就能变热起火的物质或制剂具有的特征。③易燃性：指闪点在21～55℃的液体物质或制剂具有的特征。2、生物危险（1）毒性危险毒性危险可造成急性或慢性中毒甚至致死，应用试验动物的半致死剂量表征。毒性反应的大小很大程度上取决于物质与生物系统接受部位反应生成的化学键类型。对毒性反应起重要作用的化学键的基本类型是共价键、离子键和氢键，还有vanderWaals力。有机化合物的毒性与其成分、结构和性质有密切关系是人们早已熟知的事实。（2）腐蚀性和刺激性危险腐蚀性物质是指能够严重损伤活性细胞组织的一类物质。

刺激性是指物质和制剂与皮肤或粘膜直接、长期或重复接触会引起炎症。刺激性的作用对象不包括无生物。

虽然腐蚀性作用常引起深层损伤结果，而刺激性一般只有浅表特征，但两者之间并没有明确的界线。（3）致癌性和致变性危险

致癌性是指一些物质或制剂，通过呼吸、饮食或皮肤注射进入人体会诱发癌症或增加癌变危险。

致变性是指一些物质或制剂可以诱发生物活性。

致变性又称变异性。受其影响的如果是人或动物的生殖细胞，受害个体的正常功能会有不同程度的变化；如果是躯体细胞，则会诱发癌变。前者称为生物变异，可传至后代；后者称为躯体变异，只影响受害个体的一生。3.环境危险主要是水质污染和空气污染，是指物质或制剂在水和空气中的浓度超过正常量，进而危害人或动物的健康以及植物的生长。

对策：为了评价化学物质对环境的危险，必须进行全面评估，考虑化学物质的固有危险及其处理量，化学物质的最终去向及其散落入环境的程度，化学物质分解产物的性质及其所具有的新陈代谢功能。化学物质的危险性危险类别物理危险生物危险环境危险危害对象热、光、声、振动等形式释放能量。造成物理性破坏。对生命体造成伤害。污染环境具体表现爆炸性、氧化性、易燃性危险毒性腐蚀和刺激性致癌和致变性水质污染、空气污染第二节易燃物质的性质和特征一．易燃物质的性质1）闪点2）着火点(燃点)3）自燃温度(自燃点)4）蒸气相对密度5）熔点6）沸点7）分子式8）爆炸范围9）蒸发潜热10）燃烧热二、易燃物质的类别和火灾等级全美消防协会(NFPA)把易燃物质划分为以下五个类别：“0”：不能燃烧的物质；“1”：必须预热方能引燃的物质；“2”：必须适度加热或暴露在相当高的环境温度中方能引燃的物质；“3”：在任意环境温度下都能引燃的液体和固体；“4”：在常温大气压下能够迅速或完全汽化，或容易分散到空气中，且容易燃烧的物质。易燃物质的火险等级美国科学院把易燃物质的火险划分为以下五个等级：“0”：无危险；“1”：闪点在60℃以上；“2”：闪点在38～60℃之间；“3”：闪点在38℃以下，而沸点在38℃以上；“4”：闪点在38℃以下，沸点也在38℃以下。三、物质易燃性评估1、气体的易燃性评估：需要测定气体在空气中的燃烧极限、最大爆炸压力、自燃温度、爆炸混合物的类别、与基于水的灭火剂反应的类型、最小发火能、表示爆炸性危险的氧含量、完全燃烧的速率、最大安全(火焰熄灭)距离或直径。2、可燃液体的易燃性评估：需要测定蒸气的闪点、着火点、桶装灭火剂的最小灭火浓度、燃烧速率以及燃烧过程中的温升速率。3、可燃固体的易燃性评估：需要测定其可燃性类别、着火点及自燃温度、与基于水的灭火剂反应的类型。

对于疏松的、纤维状或块状的可燃固体，还需要测定其自热温度、不完全燃烧温度和自燃温度。如果固体是粉状的，容易形成粉尘云，则另需测定的参数有燃烧低限、最大爆炸压力、空气中粉尘爆炸所需的最小能量以及表示爆炸性危险的最小氧含量。评估物质的易燃性，必须研究物质的性质，考虑物质在一定条件下应用时随时间变化的可能性。可燃物质易燃性评估一般是在实验室中进行，一些参数偶尔在中试生产阶段测得。返回本章第三节毒性物质的性质和特征毒性物质（简称毒物）是指较小剂量的化学物质，在一定条件下，作用于机体，与细胞成分产生生物化学作用或生物物理变化，扰乱或破坏机体的正常功能，引起功能性或器质性改变，导致暂时性或持久性病理损害甚至危及生命者。毒物与非毒物之间并不存在绝对界限，只能以引起毒效应的剂量大小相对地加以区别。

一、毒性物质的类别

美国标准协会定义的按照毒性物质物理状态的分类方法。(1)粉尘

指如岩石、矿石、金属、煤、木材、谷物等有机或无机物质在加工、粉碎、研磨、撞击、爆破和爆裂时所产生的固体粒子。除非有静电作用，粉尘一般不絮凝。粉尘在空气中不扩散，但在重力影响下沉降。(2)烟尘指熔融金属等挥发出的气态物质冷凝产生的固体粒子，常伴有化学反应(如氧化)发生。烟尘会发生絮凝，有时会凝结。(3)烟雾指气体冷凝成液体，或通过溅落、鼓泡、雾化等使液体分散而产生的悬浮液滴。(4)蒸气

指通常是固态或液态的物质的气体形式，通过增加压力或降低温度可使其变回原态。蒸气会发生扩散。(5)气体

一般是指临界点以上能充满整个封闭容器空间的无定形流体。只有通过增加压力和降低温度的复合作用才能变至液态或固态。气体会发生扩散。以上分类不包括完全可能是有害的、明显的固体和液体类别，也不包括医学试剂。医学试剂，如细菌、霉菌和其他寄生物等活性试剂，应归入工业健康危险系统的分类中。二、毒性物质的临界限度和致死剂量1、临界限度所有工人日复一日地重复暴露而不会受到危险的最高浓度。临界限度值是指一个标准工作日的时间加权平均浓度。注意：低于临界限度值也不一定安全。P19①～⑤临界限度值主要用在通风系统的设计中，是通风设备设计的基础数据。2、致死剂量（单位：mg/㎏）1）最小致死剂量使一组试验动物中恰恰一个致死的单位体重的毒物量。2）半致死剂量LD50

使一组试验动物中一半致死的单位体重的毒物量。绝对致死量或浓度(LD100或LC100)：染毒动物全部死亡的最小剂量或浓度。最大耐受量或浓度(LD0或LC0)：染毒动物全部存活的最大剂量或浓度。三、毒性物质的毒性等级和危险等级①“U”：未知（Unknow）②“0”：无毒性③“1”：轻度毒性④“2”：中度毒性⑤“3”：重度毒性1.毒性等级为便于区分毒物的毒性程度，利于采取相应的防护措施，毒物的急性毒性可按LD50或LC50的数值划分为剧毒、高毒、中等毒、低毒、微毒五类(见下表)。毒性分级小鼠一次经口LD50/mg.kg-1小鼠吸入2h的LC50/mg.m-3兔经皮吸收LD50/mg.kg-1剧毒高毒中等毒低毒微毒<1011~100101~10001001~10000>10000<5051~500501~50005001~50000>50000<1011~5051~500501~5000>50002.危险等级美国科学院将毒性物质危险划分为5个等级，是根据物质的半致死剂量LD50值划分的。危险等级危险程度LD50/mg.kg-143210毒性中度毒性轻度毒性实际无毒性无毒性<5051~500501~50005001~15000>15000返回本章第四节反应物质的性质和特征一、化学物质的反应性能1、自燃性质

有些物质极具反应性，与空气接触会引起氧化，氧化所产生的热又不容易散失，使温度逐渐升高，氧化加快，以致最后达到着火点而自发燃烧，这些物质称为自燃化合物。

了解6类自燃化合物对策：惰性气体保护2、过氧化性质有些液体物质与空气有限接触、对光暴露贮存都会发生缓慢的氧化反应，初始生成氢的过氧化物，继续反应生成聚合过氧化物。许多聚合过氧化物在蒸馏过程中浓缩和加热时极不稳定。对策：典型的常用试剂如乙醚、四氢呋喃等溶剂，在使用前，应作过氧化物检验，一旦发现有过氧化物，则要采取适当方法消除。可过氧化的有机化合物的一般结构特征：

含有对自氧化转变为过氧化氢基团敏感的氢原子。对过氧化反应敏感的典型结构3、水敏性质与水，特别是与有限量的水剧烈反应的一些种类的化合物。如钾酸酐、三氧化硫等。

有些酸和碱的浓溶液用水稀释也放出热量，但这只是物理作用。

6类水敏性物质二、反应物质不稳定性结构因素和热力学表征

大量事故案例表明，化工事故中经常起作用的是一些相同的或类似的物质结构因素。

1、物质不稳定性的结构因素

表征潜在不稳定性的结构基团表2、物质不稳定性的热力学表征

△G＝△H—T△S≈△H放热：△H＜0

三、反应物质的氧差额1、定义：P23

氧差额＝系统中(具有氧量)—(完全氧化需氧量)2、意义：

用于判断化合物爆炸性分解的潜在可能性。

对化合物，氧差额＝氧化性第五节压力系统热力学行为与危险性

一、温度对蒸气压的影响掌握：温度对蒸汽压的影响及其带来的危险性。1)T↑→PS↑，蒸汽浓度提高2)任何加热→T↑→易燃物挥发→可燃蒸汽→燃烧、爆炸。3)T↑→毒物挥发→毒物蒸汽→毒性加强。4)过压问题：①超常（非常）吸热，（产生的热量大于传出热量）②化学反应，③故障或失误（满罐）。注意：1、少许易挥发杂质的存在会降低液体的闪点例：粗柴油的闪点为60℃，但含有3%的汽油时，其闪点会降至环境温度以下。2、空气中易燃蒸气的产生例：某人试图切割开一个曾装有易燃脂蜡状固体的圆桶，切割围绕圆桶的钢箍释放出的热引起粘附在其中的残余物的蒸发。在切断顶盖时，切割火焰点燃了在圆桶中残余物，形成爆炸混合物，造成人员伤亡。3、空气中毒性蒸气过高浓度的产生

空气中污染组元的浓度与其饱和蒸气压成正比，并且随温度的增加而增加。例：汞主要的潜在危险是通过呼吸道吸入人体，温度升高10度，汞的蒸气压增加1倍，所以汞加工车间要做好通风工作。4、不同情形的过压问题例：装有低于环境温度流体设备，当保温失效时，会引起设备内压力迅速升高。二、相变化引起的体积变化

了解相变化引起的体积变化及带来的危险。1、蒸汽“爆炸”引起物料喷射例：热油罐罐底积水将发生蒸汽并伴有油泡沫形成，如果“过沸”相当强烈，会导致油品向罐外喷溢，甚至造成罐体破裂；熔融的金属与含有大量水分的潮气混合也会产生“蒸汽爆炸”。2、易燃或毒物在有限空间内汽化对于易燃物质，环境浓度超过其燃烧下限1%，认为形成了燃烧气氛；而毒性物质，其暴露程度达到百万分数（10-6）量级，往往就会有健康危险。3、蒸汽冷凝或被吸收引起的内爆（塌陷）例：①贮罐用蒸汽试压，在试压时，所有阀门都是关闭的，试压后蒸气冷凝形成内真空而引起罐体变形。用水压可使罐体复原。②一个大氨水罐被抽空，水由其上部喷管喷入，氨气则由其底管进入，产生内爆炸，罐体塌陷至原来体积的一半。（此事故原因为：氨气极易溶于水而迅速被水吸收，在操作过程中没有打开通风口引起迅速内压降。）三、不同物质蒸气和液体的密度

了解蒸汽和液体的密度对安全性的影响。1、气体或蒸汽①密度大的，在低位扩散、聚集。②密度小的，空中扩散，漂浮爆炸云，也可在通风不良的装置、建筑物的高位区聚集；冷却、缔结、水合都能使密度变大而沉降。③热气向空中扩散。2、液体的密度差异①非互溶液体在加工和贮存装置中分层。②密度较小的液体分布或聚集在较重液体之上。③两种非互溶液体混合时会有各自独立的特征蒸气压，总压为两液体的蒸气压之和；混合物的沸点一般远低于纯组分沸点。第六节化学反应系统物化原理与安全

一、化学反应动力学从反应动力学出发分析反应的危险性。反应速率r=kCAaCBbk=A×exp(-E/RT)①反应温度（强放热反应）②均相反应的反应物浓度不同反应的反应速率与温度的关系：二、反应物质的非互容性

了解反应物质的毒性危险、反应危险、水敏性危险等非互容性质。三、化学反应类型及其危险性

了解各种化工反应的危险性。1、燃烧反应点火时应注意物质的爆炸或燃烧极限。燃烧速率控制：温度、氧化剂、燃料加入量。燃烧炉点火时应特别注意物质的爆炸或燃烧极限。2、氧化反应与燃烧的差别在于反应受到控制，最终产物不一定是CO2和H2O。氧化反应是强放热反应。常采用较低的反应物浓度或较低的反应温度。应特别注意的强氧化剂：高锰酸盐、次氯酸及其盐、亚氯酸钠、二氧化氯、所有的氯酸盐、所有的过氧化物、硝酸、四氧化氮、臭氧等。3、中和反应放热反应。注意加料速度；低浓度易控制。危险性较低。4、电解反应电解反应本身不存在反应危险。存在危险：①高电流强度②氰化物毒性③可燃气体和高氧化态产物生成的爆炸危险。5、复分解反应反应热较低，危险性小。6、煅烧反应吸热反应，极少危险。7、硝化反应硝化反应常伴有不需要的氧化反应，皆为强放热过程；硝化试剂是强氧化剂，硝化产物常具爆炸性，故危险性大。须严格控制硝化反应温度与反应物浓度。8、酯化反应有机和无机酯化反应一般都很慢，常需要催化剂加快反应速率。一般，酯化反应很少危险性。

9、还原反应：无反应危险。10、氨化反应：反应危险性小，注意氨的毒性。

11、卤化反应：反应危险性大。卤化反应为强放热反应，氟化反应放热最强。在液相、气相加成或取代中进行的链式反应在相当宽的浓度范围都能产生爆炸。卤素的腐蚀作用难以解决。12、磺化反应反应易受控制，危险性小。13、水解反应①无机水解反应需移走反应热以控制反应温度。②大多数有机水解反应缓慢，无反应危险。14、加氢反应放热，常需应用催化剂加速反应，一般易受控制。危险性主要在于高压氢的应用。15、烷基化反应一般中等放热，反应速率较慢，无反应危险。危险主要在于其强腐蚀性的催化剂，如氢氟酸、浓硫酸等。16、缩合反应放热反应，当反应物质粘度过大时搅拌及反应热的移出均较困难，可能酿成火险。一般分步进行，可控制。17、聚合反应反应迅速剧烈，常需注入阻聚剂中止或减缓反应。第七节化工操作原理与安全一、化学反应与热量传递注意传热面的结垢会降低传热效率。如燃烧炉中的辐射管，管路上的垢层会形成热点，软化甚至损坏管路。压力容器以及内部或外部的加热或冷却蛇管结垢会降低设备的传热能力，有时会使反应失控。反应器内温度梯度问题。事故常见原因：放热反应的热生成速率与温度成指数律，而热传递速率则与冷却介质与物料间的温差成线性关系。加热是控制温度的重要手段，其操作的关键是按规定严格控制温效的范围和升温速度。化工生产中的加热方式有直接火加热（包括烟道气加热）、蒸汽或热水加热、载体加热以及电加热。加热温度在100℃以下的，常用热水或蒸汽加热；100~140℃用蒸汽加热；大于140℃则用加热炉直接加热或用热载体加热；超过250℃时，一般用电加热。用高压蒸汽加热时，对设备耐压要求高，须严防泄漏或物料混合，避免造成事故；使用热载体加热时，要防止热载体循环系统堵塞，热油喷出，酿成事故；使用电加热时，电气设备要符合防爆要求。二、相平衡与组元分离1、蒸馏（1）易燃液体的蒸馏在常压下、真空下或压力下操作，存在着空气进入、排出的可能性，有危险性。（2）蒸馏操作的危险性再沸器、冷凝器的堵塞问题蒸馏塔应配置真空或压力释放设施。易燃液体的蒸馏操作本身就有着固有的危险。在安全技术上，对不同的物料应选择正确的蒸馏方法和设备。2、吸收为了安全操作，应注意：①控制溶剂的流量和组成；②在设计限度内控制入口气流，检测其组成；③控制出口气的组成；④选择适当的结构材料；⑤在进口气流速、组成、温度和压力的设计条件下操作；⑥避免潮气转移至出口气中。控制变量不正常时应能自动启动报警装置。3、液液萃取包含相混合、相分离、泵输送及溶剂和溶质的回收等过程。溶剂常具易燃性，应注意防静电。4、结晶危险性极少。三、相混合和相分离1、混合（1）液-液混合（2）气-液混合（3）固-液混合（4）固-固混合（5）气-气混合注意：①机械危险②易燃易爆介质③避免混入过硬的固体杂质液-液混合a.要根据物料性质选择设备（腐蚀性、易燃易爆性、粘度）b.不能随意提高转速，否则会导致电机超负荷以及桨叶折断等事故发生，为防止超负荷造成的事故，应安装超负荷停车装置。c.对于混合能产生易燃，易爆或有毒物质，混合设备应很好密闭，并充入惰性气体加以保护，远程操作等。气-液混合如果液体是易燃的，而喷入的是空气，则会在气液界面之上形成易燃烟雾或易燃泡沫。如果是液体在气相中分散，可能会形成毒性或易燃性悬浮微粒。固-液混合要考虑固体在器壁的结垢和出口管线的堵塞。固-固混合固-固混合用的总是重型设备，这个操作最突出的是机械危险。对于可燃粉料，设备应很好接地以导除静电。并应在设备上安装爆破片。气-气混合只需简单接触就能达到充分混合。易燃混合物和爆炸混合物需要惯常的防护措施。2、蒸发蒸发器应配置真空或压力释放设施。操作区内应有防火设施。热交换器和蒸发器注意除垢。a.对具有腐蚀性溶液的蒸发，须考虑设备腐蚀问题。b.对于热敏性溶液的蒸发，特别是溶液蒸发产生结晶和沉淀，而这些物质又是不稳定的，局部过热可使其分解或燃烧、爆炸、应注意严格控制蒸发温度。c.为防止热敏性物质的分解，可采用真空蒸发的方法，降低蒸发温度。3、干燥需要干燥的物质分类为：（1）爆燃爆炸性物质应采用爆炸品工业特定的预防措施。（2）加热时放热分解并能释放出大量气体的物质适用于真空或惰性气氛下的干燥。间歇式干燥比连续式干燥危险。因为这类操作过程中，操作人员不但劳动强度大，而且还需在高温、粉尘或有毒气体的环境下操作。干燥物料中含有自燃点很低及其他有害杂质时，必须在烘烤前彻底清除。当真空干燥后消除真空时，一定要使温度降低后方能放入空气。否则，空气过早放入，会引起干燥物着火或爆炸。（3）在空气中加热发生放热氧化的物质须正确选择操作条件，严格排除火源，采取适当防爆措施。（4）在空气中加热既不放热分解又不放热氧化的物质。当含有易燃溶剂或明火直接加热时才有危险。4、过滤和离心注意毒性物质、易燃溶剂等带来的危险。四、物料的输送和机械加工1、物料输送（1）固体物料输送块状、粒状或粉状物料输送方式：机械输送（皮带、螺旋、链斗等）风力输送（风机、真空泵等）（2）液体物料输送输送方式：管道输送（自压或泵送）（3）气体物料输送输送方式：压缩机压送或真空抽吸。2、粉碎和研磨（1）工艺操作危险：机械危险、粉尘爆炸、毒性危险等。（2）粉碎关键：粉碎机的安全要求（3）研磨和筛分主要危险：爆炸性粉尘。事故案例【案例1】1980年8月，广西壮族自治区某县氮肥厂，2名工人上班时间脱岗，坐在90㎡废氨水池上吸烟，引起爆炸，死亡1人，重伤1人。【案例2】1980年9月，山西省某氮肥厂因煤气洗气塔水垢严重，决定停车修理。停车后未经置换，就派人戴着长管式而且进行清理污垢，在敲击污垢时，铁器撞击产生火花，引起爆炸，在塔内工作的工人被炸死。【案例3】1983年3月，云南省某化工厂停车检修期间，5名操作工人跟汽车到县里运汽油。汽油运到本厂油库后，工人将大油桶里的汽油往