重氯化反應(yīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥 染料等工業(yè)生產(chǎn)過程中,尤其在染料工業(yè)中,有半鼓以上有機(jī)合成染料是由這類反應(yīng)合成生產(chǎn)的。重氮化單 元操作是火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的一類典型生產(chǎn)工藝.
1 重氮化反應(yīng)及其生產(chǎn)過程
重氮化反應(yīng)是古氨基的有機(jī)化合物在酸性 介質(zhì) 中與亞硝酸鈉 作用 .使其氨基 (-NH2)轉(zhuǎn)變成重氟 基-N=N-)的化學(xué)反應(yīng)。
在工業(yè)生產(chǎn)過程中t重氯化反應(yīng)的操作方法一 般是將芳伯胺溶解于過量的酸中.將溶液掙卻后.慢 慢加亞硝酸鈉溶液,同時(shí)進(jìn)行冷卻和攪拌?!?
2 重氮化反應(yīng)生產(chǎn)過程火災(zāi)危險(xiǎn)性分 析
?。玻?nbsp;物料與產(chǎn)品性質(zhì)的危險(xiǎn)因素
?。玻保?nbsp;原料
芳香族胺類都屬于可燃有機(jī)物質(zhì),生產(chǎn)用量大,且具 有毒性 I亞硝酸枘屬二級無機(jī)氯化劑,受熱至 175℃時(shí)分解,大量盼亞硝酸鈉逼有機(jī)物琥更強(qiáng)的氯 化劑 ,如氯酸鉀 ,高錳酸鉀時(shí)能引起端燒甚至爆炸鹽酸和藏酸具有較強(qiáng)的酸性.
2.1.2 產(chǎn) 物
重氮化產(chǎn)物常l;|鹽的形式存在,稱為重氮鹽 ,其化學(xué)性質(zhì)非常活潑。重氨鹽只在水溶藏中和較低溫度下穩(wěn)定.升高溫度.則發(fā)生分解。在干燥狀態(tài)下,重氯鹽更不穩(wěn)定,特別是古有硝基的重氯鹽,受熱,摩擦或撞擊容易分解爆炸.音重氯鹽的溶液若灑落在地上 蘸汽管道上t干燥后亦能燃燒 爆炸.在酸性舟廉中。有些盒屬如嫉 櫥,辟等還能但j毫重氯化臺(tái)物烈分解。
2.2 生產(chǎn)工藝操作方面的危險(xiǎn)周素
2.2.1 反應(yīng)物料配比與投料速度
理論上,亞硝酸鈉投^量與胺用量的摩爾比是1: 1,在實(shí)際生產(chǎn)過程中為使芳胺反應(yīng)完全,亞硝酸鈉的投人量比理論量輔高一點(diǎn)。如果亞硝酸鈉過量,重氯化反應(yīng)建度就含增高,釋放的熱量增多,將導(dǎo)致生成的重贏鹽分解而發(fā)生事故.
亞硝酸舳投料速度也是一個(gè)潛在危陵因素。根據(jù)重氯化犀應(yīng)機(jī)理,船參加重氰化反應(yīng)的是辮離芳胺.在生產(chǎn)中加^無機(jī)酸是為了使亞硝酸鈉變成亞硝酸,并使原來不溶性芳胺轉(zhuǎn)變?yōu)榘符}而溶解。胺鹽在水中存在_個(gè)電離平衡,即Ar—NH +H-再咄NH,由這個(gè)平衡水解成的游離胺才能參加重氯化反應(yīng)。從而可知,對于堿性較強(qiáng),如芳環(huán)上有供電子取代基(一cHa、一ocH,等)的芳胺,由于它們易和靜畦生成穩(wěn)定l的瞳鹽而難水輯,致使游離芳胺壤度減步,重氰億匣應(yīng)遣虛較慢,因此要求亞硝酸鈉投抖速度疆慢.鰳果牡糙 快,必含造成滯后(局部性亞硝鞋鋪過量),而}I趕_蟲災(zāi)爆舴事故。
2.2·2 反應(yīng)的生產(chǎn)操作溫度
重氮鹽一般在低溫下穩(wěn)定。當(dāng)反應(yīng)的溫度超過5℃,重氮鹽就會(huì)分解,即使在0℃時(shí)其水溶液也只能保持?jǐn)?shù)小時(shí).根據(jù)重氮鹽分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:反應(yīng)溫度每升高10"(2.其分解速度加快2倍.尤其是芳環(huán)上具有供電子取代基的重氮鹽分解速度增加得更快.
在較高反應(yīng)溫度下,反應(yīng)釜內(nèi)過量的亞硝酸也會(huì)加速分解,產(chǎn)生大量的一氧化氮?dú)怏w,其反應(yīng)式如下:
3HNO2HNO3+2NO+H2o
產(chǎn)生的一氧化氮還會(huì)進(jìn)一步與空氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化氮,同時(shí)釋放出大量熱。反應(yīng)式為:
2NO+O2= 2NO2+113kJ
故較高反應(yīng)溫度尋I起的亞硝酸分解也會(huì)導(dǎo)致爆炸著火的危險(xiǎn)。
若一氧化氮逸出.遇有機(jī)物質(zhì)還有尋『起著火的危險(xiǎn).