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過氧化甲乙酮工藝危險分析及安全防護

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-06-07  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:114

     隨著玻璃鋼行業的迅速發展,噴射、纏繞等機械化程度的提高,液體固化劑過氧化甲乙酮逐漸代替了傳統的糊狀固化劑過氧化苯甲酰及過氧化環已酮,其產量逐年增加,然而爆炸事故也接連不斷,有必要對其工藝及危險因素進行探討,以避免和減少事故的發生。

 一、過氧化甲乙酮的特性

      過氧化甲乙酮沒有單一的化學結構,是各種結構的混合物,混合比無一固定的比值,因合成條件而異,如工藝選擇不當或條件控制不嚴,即生成環狀過氧化物,從而更富有爆炸性。
 分子結構中含有過氧鍵,常溫能被金屬(鈷、鐵、鎳、銅等)還原,分解出自由基,能打開乙烯基的雙鍵而應用于工業中;過氧鍵極不穩定,受溫度或機械能影響分解放熱而引起爆炸,一般活性氧含量越高,分解溫度越低,危險性越大(理論活性氧含量為18.2%),故此產品不能絕對純,工業中以50%~60%鄰苯二甲酸二甲酯作稀釋劑,其技術指標為:無色透明液體,活性氧含量≥9%,半衰期;10h(105℃);其凝固點-20℃以下,閃點72℃(克利夫蘭開杯法),自燃點177℃,發泡分解溫度75℃;產品不溶于水,易溶于低級酮、醚、醇、鄰苯二甲酸二甲酯、聚酯樹脂

 二、工藝流程

        過氧化甲乙酮生產工藝流程

 



       合成反應基本上在反應釜中密閉間歇進行,反應要保持較低的溫度,通過冷卻帶走反應熱,為滿足工藝要求,廠家一般選用雙氧水含量大于30%的雙氧水,工藝中嚴格控制雙氧水的加入速度,速度過快,溫度急劇上升,環狀產物增多,易失控而導致爆炸。為保證產品的貯存安定性并保證產品穩定不分層,需加入一定量的絡合劑(氨基酸堿金屬鹽、多元酸堿金屬鹽、磷酸堿金屬鹽等)和共溶劑(乙二醇、乙二醇單甲醚等)。

 



 三、原料性能

       甲乙酮:無色液體,有類似丙酮的氣味;溶于水、乙醚、乙醇,可混溶于油類;屬第3.2類中閃點易燃液體;熔點-85.9℃,沸點79.6℃,閃點-9℃,飽和蒸氣壓(kPa)9.49/20℃,引燃溫度404℃,最小引燃能量0.27mJ,爆炸上限11.4(%,V/V),爆炸下限1.7(%,V/V);其蒸氣與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸;與氧化劑等能發生劇烈的化學反應;其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇明火會引著回燃;在《建筑設計防火規范》中火險分級為甲類。

       雙氧水:無色透明液體,溶于水、醇、醚,不溶于苯、石油醚;第5.1類氧化劑;熔點-2℃(無水),沸點158℃(無水);爆炸性強氧化劑,本身不燃,但能與可燃物反應放出大量熱量和氧氣而引起著火爆炸;在pH值3.5~4.5時最穩定,在堿性溶液中極易分解,遇強光,特別是短波射線照射時也能發生分解;當加熱到100℃以上時,開始急劇分解;它與許多有機物如糖、淀粉、石油產品等形成爆炸性混合物,在撞擊、受熱或電火花作用下能發生爆炸;雙氧水與許多無機化合物或雜質接觸后會迅速分解而導致爆炸,放出大量的熱量、氧和水蒸氣;大多數重金屬(如鐵、銅、銀、鉛、汞、鋅、鈷、鎳、錳等)及其氧化物和鹽類都是活性催化劑,塵土、香煙灰、碳粉、鐵銹等也能加速分解;濃度超過74%的雙氧水,在具有適當的點火源或溫度的密閉容器中,會產生氣相爆炸。

       鄰苯二甲酸二甲酯:無色透明油狀液體,微具芳香味,常溫下不溶于水,可與普通有機容劑混溶,與多數樹脂相溶性良好;凝固點0℃,沸點280~285℃,閃點(開杯法)149~157℃,著火點154℃,屬高閃點可燃液體。

 四、火災爆炸危險性分析

       導致爆炸的主要原因如下:

      1、操作失誤:原料配比不當、投料順序錯誤、冷卻開關未開、投料速度過快、溫度指示讀錯、計量儀器故障等。
      2、反應物不能均勻分散:停電、槳葉損壞、攪拌速度不夠、攪拌系統故障。
      3、反應熱不能及時移出:冷卻劑選擇不當,換熱設備傳熱效果差、換熱系統堵塞、冷卻設備故障。
      4、反應過程中遇摩擦或撞擊、電火花、明火等。
      5、原料中混入雜質參加反應。
      6、車間內可燃氣體泄漏,產品處理不合格繼續分解等遇點火源。
      7、廢水處理不當(如直接排入下水和用塑料桶盛裝等)。
      8、成品及半成品接觸還原劑及可燃物。

 五、安全措施

      1、杜絕雙氧水與甲乙酮大量混合反應,反應要嚴格控制雙氧水的加入速度(發現異常立即停止加入),防止反應失控而引起爆炸。
      2、裝置越小越安全,裝置內采用惰性氣體保護。
      3、正確操作,嚴格控制工藝指標。
      4、車間內排風良好,并備有可燃氣體警報器,采用聯鎖保護裝置,提高系統的安全性。
      5、加強設備管理,設置超溫檢測儀表、報警和安全聯鎖裝置,提高自動化程度,自動控制系統應同時并行設置手動控制系統。對防爆電器、防雷防靜電設施定期檢驗,確保完好。
      6、加強安全管理,嚴格遵守規章制度。
      7、制定事故應急救援預案。

 
 
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