1、化工安全工程概論作業第二章課后思考討論題：1、危險化學品如何分類？答：危險化學品分為： 爆炸品、壓縮氣體和液化氣體、 易燃液體、 易燃固體和自燃物品及遇濕易燃物品、 氧化劑和有機過氧化物、 有害 物品和有毒感染性物品、放射性物品、腐蝕品這八大類。2、簡答化學物質的生物危險。答：（1）毒性危險。可造成急性或慢性中毒甚至致死。（2）腐蝕性和刺激性危險。 腐蝕性物質嚴重損傷活性細胞組 織，如：酸和酸酐 ,堿 ,鹵素和含鹵鹽等；刺激性物質和制劑與皮膚或 粘膜接觸，長期或重復接觸會引起炎癥。（3）致癌性和致變性危險。致癌性物質或制劑通過呼吸、飲 食、皮膚注射等進入人體誘發癌變； 變異受影響的是人和動物的

2、生殖 細胞，生物變異會傳至后代，軀體變異影響一生。3、在下列銨鹽中，具有爆炸性危險的是（B ）A.磷酸銨 B.硝酸銨 C.硫酸銨D.碳酸銨4、毒性物質的類別分為：（粉塵）、（煙塵）、（煙霧）、（蒸汽）、（氣體）5、氧差額是如何定義的？試計算三硝基甲苯的氧差額。答：氧差額定義為系統的含氧量與系統中的碳、 氫和其他可氧化 的元素完全氧化所需的氧量之間的差值6、簡述化學反應的類型及其危險性。答:（1）燃燒。固體、液體或氣體燃料氧化產生熱量。燃燒爐點火時 應特別注意物質的爆炸或燃燒極限。 多數情況下燃燒需要點火， 但對 于反應性極強的物質，可以自燃。（2）氧化。為了防止產物損失，必須采取措施限制氧化的

3、程度。 當使用以下強氧化劑時應特別注意：高錳酸鹽、次氯酸及其鹽、亞氯 酸鈉、二氧化氯、所有的氯酸鹽、所有的過氧化物、硝酸、四氧化氮 和臭氧等。為安全起見，常采用低濃度的反應物或低溫條件。（3）中和。除反應物迅速添加引起熱效應外，這類反應較少危 險。低濃度較易，控制。（4）電解。電解幾乎不存在反應危險。只存在高電流強度的危 險，氰化物應用的毒性危險， 以及可燃氣體和高氧化態產物生成的爆 炸危險。（5）復分解反應。這類反應一般歸人有很小驅動力、反應熱較 低的平衡類型，危險性較小。（6）煅燒。煅燒作為吸熱反應，易于控制，極少危險。（7）硝化。由于硝化試劑是強氧化劑，而硝化產物常具有爆炸 性，硝化反應

4、潛在著危險。 硝化反應本身以及氧化反應都是強放熱反 應。為避免反應失常或產生爆炸，必須精心控制反應溫度。（8）酯化。若酯化物質是強還原劑，如硝酸酯或高氯酸酯等， 或是反應物或產物不穩定，酯化反應很少危險性。9）還原。反應危險可以忽略，很難將其與反應還原劑操作聯 系在一起。（10）氨化。氨化劑通常是氨，一般為二級反應。因為需要應用 大量過量的氨，反應表現為一級反應。氣相反應需要加壓。多數反應 是放熱的，但并不強烈。（11）鹵化。在液相、氣相加成或取代中進行的鏈式反應在相當 寬的濃度范圍都能產生爆炸。鹵素的腐蝕作用難以解決。 A 氯化 ,所 有氯化反應都有潛在危險； B 氟化。氟與烴類的直接反應常

5、引起爆炸。 氣相反應一般要用惰性氣體稀釋； C 溴化或碘化。 反應類似氯化， 但反應條件要緩和得多。（12）磺化。多數磺化反應應用硫酸作磺化劑，一般是在高溫下 進行。反應中度放熱，比較容易控制。（13）水解。絕大多數有機水解反應比較緩慢，僅輕微放熱。最 重要的問題是如何加速反應，高溫或高壓有時是需要的。（ 14）加氫。工業上高壓氫的應用總是危險的， 除去這個問題外， 加氫并無過多的麻煩。（15）烷基化。烷基化的危險主要在于把強腐蝕劑，如氟化氫和 二甲基硫酸酯等， 用作烷基化試劑或催化劑， 反應本身并不具有危險。（16）縮合。縮合反應不斷放熱可能會釀成火險。所有縮合反應 都是分步進行的，一般不難

6、控制。（17）聚合。當聚合反應劇烈而難以控制時，通常可采用氮氣壓 入阻聚劑，達到中止或減緩反應的目的。7、簡述蒸餾、吸收等化工單元操作的原理及危險控制。答:蒸餾是利用液體混合物中各組分揮發度的差別，使液體混合 物部分汽化并隨之使蒸氣部分冷凝，從而實現其所含組分的分離。 在蒸餾操作中，由于蒸氣是在塔板或填料層中與塔頂冷凝器回流液逆 流分級產生的，易燃液體的組成在不斷變化，其閃點是不確定的。這 樣，易燃液體的蒸餾操作本身就有著固有的危險。蒸餾塔釜容有大量的沸騰液體， 塔身和冷凝器則需要有數倍沸騰 液體的容量。應用熱環流再沸器代替釜式再沸器可以減少連續蒸餾中 沸騰液體的量。 這樣的蒸氣發生再沸器或類

7、似設計的蒸發器， 其針孔 管易于結垢堵塞造成嚴重后果， 應該選用合適的傳熱流體。 還需要考 慮冷凝器冷卻管有關的故障，如塔頂沾染物、餾出物和回流液，以及 冷卻介質及其污染物的影響。蒸餾塔需要配置真空或壓力釋放設施。 水偶然進塔， 而塔溫和塔 壓又足以使大量水即刻蒸發， 這是相當危險的，特別是會損壞塔內件。 冷水噴入充滿蒸氣而沒有真空釋放閥的塔， 在外部大氣壓力作用下會 造成塔的塌陷。釋放閥可安裝在回流筒上，低溫排放，也可在塔頂向 大氣排放。 應該考慮夾帶污物進塔的危險。 間歇蒸餾中的釜殘或傳熱 面污垢、連續蒸餾中的預熱器或再沸器污染物的積累， 都有可能釀成 事故。吸收是指氣體混合物在溶劑中選擇

8、溶解實現氣體混合物組元的 分離。為了安全， 容器中的液面應自動控制和易于檢查。對于毒性氣 體，必須有低液位報警。最常用于吸收的是噴霧塔、填料塔或板式塔，氣體和溶劑逆流 為了安全操作，需要做以下考慮。(1) 控制溶劑的流量和組成，如洗滌酸氣的溶液的堿性。如果吸收 劑是用來排除氣流中的毒性氣體， 而不是向大氣排放， 如用堿溶液洗 滌氯氣，用水排除氨氣，液流的失控會造成嚴重事故。(2) 在設計限度內控制入口氣流，檢測其組成。(3) 控制出口氣的組成。(4) 適當選擇適于與溶質和溶劑的混合物接觸的結構材料。(5) 在進口氣流速、組成、溫度和壓力的設計條件下操作。(6) 避免潮氣轉移至出口氣流中 ,如應

9、用嚴密篩網或填充床除霧器 等。一旦出現控制變量不正常的情況， 應能自動啟動報警裝置。 控制 儀表和操作程序應能防止氣相中溶質載荷的突增以及液體流速的波 動。第三章課后思考題1、化工廠定位、選址和布局一般要考慮哪些內容？ 答：化工廠定位，一般遵循“立于城市，不距中心”的基本原則：(1) 有原料、燃料供應和產品銷售的良好的流通條件 ;(2) 有貯運、公用工程和生活設施等方面良好的協作環境 ;(3) 靠近水量充足、水質優良的水源；(4) 有便利的交通條件；(5) 有良好的工程地質和水文氣象條件。工廠應避免定位在下列地區：(1) 發震斷層地區和基本烈度 9度以上的地震區 ;(2) 厚度較大的皿級自重濕

10、陷性黃土地區；( 3)易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山區 ;( 4)有開采價值的礦藏地區 ；( 5)對機場、電臺等使用有影響的地區 ；( 6)國家規定的歷史文物、生物保護和風景游覽地區 ；( 7)城鎮等人口密集的地區。2、化工廠一般包括哪幾個區？簡要回答每個區的功能和安全防護。 答：工廠廠區一般分為六個區塊：工藝裝置區，罐區，公用設施區， 運輸裝卸區，輔助生產區，管理區。(1) 工藝裝置區。加工單元應該離開工廠邊界一定的距離，應該是 集中而不是分散的分布。后者有助于加工單元作為危險區的識 別，杜絕或減少無關車輛的通過。要注意廠區內主要的火源和 主要的人口密集區，由于易燃或毒性物質釋放的可能性

11、，加工 單元應該置于上述兩者的下風區。過程區和主要灌區有交互危 險性，兩者最好保持相當的距離。(2) 罐區的布局有以下三個基本問題：A 罐與罐之間的間距 ；B 罐與其他裝置的間距 ；C 設置攔液堤所需要的面積。合理的布局有助于防護儲罐的兩種主要的潛在危險， 一個是罐殼 可能破裂，很快釋放出全部內容物 ；另一個是當含有水層的貯罐加熱高過水的沸點時會引起物料過沸。 如同加工單元的情形， 以上三個問 題所需要的實際空間方面，化學工業還沒有具體的設計依據。 罐區和辦公室、輔助生產區之間要保持足夠的安全距離。罐區 和工藝裝置區、 公路之間要留出有效的間距。 罐區應設在地勢比工藝 裝置區略低的區域，決不能

12、設在高坡上。還有通路問題。每一罐體至 少可以在一邊由通路到達，最好是可以在相反的兩邊由通路到達。（3）公用設施區。公用設施區應該遠離工藝裝置區、罐區和其他 危險區，以便遇到緊急情況時仍能保證水、電、汽等的正常供應。鍋 爐設備和配電設備可能會成為引火源， 應該設置在易燃液體設備的上 風區域。鍋爐房和泵站應該設置在工廠中其他設施的火災或爆炸不會 危及的地區。 管線在道路上方穿過要引起特別注意。 高架的間隙應留 有如起重機等重型設備的方便通路，減少碰撞的危險。最后，管路一 定不能穿過圍堰區，圍堰區的火災有可能毀壞管路。冷卻塔釋放出的煙霧會影響人的視線，冷卻塔不宜靠近鐵路、 公路或其他公用設施。 大型

13、冷卻塔會產生很大噪聲， 應該與居民區有 較大的距離。（4）運輸裝卸區。良好的工廠布局不允許鐵路支線通過廠區， 可以把鐵路支線規劃在工廠邊緣地區解決這個問題。 對于罐車和罐車 的裝卸設施常做類似的考慮。 在裝卸臺上可能會發生毒性或易燃物的 濺灑，裝卸設施應該設置在工廠的下風區域，最好是在邊緣地區。原料庫、 成品庫和裝卸站等機動車輛進出頻繁的設施， 不得設在 必須通過工藝裝置區和罐區的地帶， 與居民區、 公路和鐵路要保持 定的安全距離。（5）輔助生產區。 維修車間和研究室要遠離工藝裝置區和罐區。 維修車間是重要的火源，同時人員密集，應該置于工廠的上風區域。 研究室按照職能的觀點一般是與其他管理機構

14、比鄰， 但研究室偶爾會 有少量毒性或易燃物釋放進入其他管理機構， 所以兩者之間直接連接 是不恰當的。廢水處理裝置是工廠各處流出的毒性或易燃物匯集的終點， 應該 置于工廠的下風遠程區域。高溫煅燒爐的安全考慮呈現出矛盾。 作為火源， 應將其置于工廠 的上風區，但是嚴重的操作失誤會使煅燒爐噴射出相當量的易燃物， 對此則應將其置于工廠的下風區。 作為折中方案， 可以把煅燒爐置于 工廠的側面風區域。與其他設施隔開一定的距離也是可行的方案。（6）管理區。主要辦事機構應該設置在工廠的邊緣區域，并盡 可能與工廠的危險區隔離。這樣做有以下理由：首先，銷售和供應人 員以及必須到工廠辦理業務的其他人員， 沒有必要進

15、入廠區。 因為這 些人員不熟悉工廠危險的性質和區域， 而他們的普通習慣如在危險區 無意中吸煙，就有可能危及工廠的安全。其次，辦公室人員的密度在 全廠可能是最大的，把這些人員和危險分開會改善工廠的安全狀況。3、罐區布局應考慮哪三個基本問題？答：A罐與罐之間的間距；B罐與其他裝置的間距；C設置攔液 堤所需要的面積。4、從放大設計到滿負荷的工廠， 工藝設計者需要考慮哪些放大問題 答：（1）工業原料和不太純的化學品的應用；（2）傳質、傳熱和物質傳遞方法的放大效應；（3）不同停留時間的影響；（4）原料、中間產物和產品貯存量的影響；（5）連續操作對殘余物積累的影響；（6）結構材料差異的影響；（7）操作監控等級差異及較高程度自動控制的應用。5、有潛在危險的操作包括哪些？答：（ 1）易燃或毒性液體或氣體的蒸發和擴散； （2）可燃或毒 性固體的粉碎和分散；