1固有危險性
固有危險性是指聚合反應中的原料、產品、中間產品等本身具有的危險有害特性。
1.1火災危險性
參加聚合反應介質的自聚和燃爆危險性:
單烯烴聚合單體包括液態的乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等,都屬于甲類火災危險性易燃液體。 二烯聚合所指的單體主要包括丁二烯、雙環戊二烯、苯乙烯、丙烯腈、乙烯、丙烯等都是易燃物質,其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物。有些單體的儲存溫度低于沸點,所以需要在氮氣保護下儲存。有些單體是在壓力下儲存,在向儲罐投單體前,應徹底用氮氣置換。除乙烯、丙烯外其他單體都有自聚的特性,生成聚合物后容易堵塞輸送管道。二烯烴(丁二烯、雙環戊二烯)不僅能自聚,而且還能生成過氧化物,這是一種有爆炸危險的不穩定物質。
單烯烴聚合反應的引發劑(催化劑)一般是不穩定物質,有的為強氧化劑,有的可分解爆炸,有的易自燃,與空氣或其他物質接觸可發生激烈的化學反應,甚至引起爆炸,如過氧化物、偶氮化合物、烷基鋁和三氟化硼。
1.2爆炸危險性
如烯烴聚合所需單體丁二烯、雙環戊二烯、苯乙烯、丙烯腈、乙烯、丙烯等易燃物質的蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,有些單體的儲存溫度低于沸點,所以需要在氮氣保護下儲存,有些單體是在壓力下儲存的,在向儲罐投單體前,應徹底用氮氣置換。除乙烯、丙烯外其他單體都有自聚的特性,生成聚合物后容易堵塞輸送管道。二烯烴(丁二烯、雙環戊二烯)不僅能自聚,而且還能生成過氧化物,這是一種有爆炸危險的不穩定物質。
1.3中毒危險性
環氧乙烷、苯乙烯、氯乙烯等反應物具有一定的毒性。如環氧乙烷屬于高度危害,氯乙烯屬于極度危害,其余大多屬于輕度危害,如乙烯、苯乙烯等。
2工藝過程的危險性
?。?)本體聚合:這種聚合方法往往由于聚合熱不易傳導散出而導致危險。例如在高壓聚乙烯生產中,每聚合1kg乙烯會放出3.8MJ的熱量,倘若這些熱量未能及時移去,則每聚合1%的乙烯,即可使釜內溫度升高12~13℃,待升高到一定溫度時,就會使乙烯分解,強烈放熱,有發生暴聚的危險。一旦發生暴聚,則設備堵塞,壓力驟增,極易發生爆炸。
?。?)溶液聚合
這種聚合方法在聚合和分離過程中,易燃溶劑容易揮發和產生靜電火花。溶液聚合是單體溶于溶劑中形成均相體系 ,在催化劑的作用下,反應生成聚合物。此聚合方式所采用帶攪拌的設備能保證反應體系熱量分布均勻,但是因大量使用易燃可燃液體作為溶劑,其燃燒爆炸危險性大。
?。?)懸浮聚合
這種聚合方法在整個聚合過程中,如果沒有嚴格控制工藝條件,致使設備運轉不正常,則易出現溢料,如若溢料,則水分蒸發后未聚合的單體和引發劑遇火源極易引發著火或爆炸事故。
(4)乳液聚合
這種聚合方法常用無機過氧化物(如過氧化氫)作引發劑,如若過氧化物在介質(水)中配比不當,溫度太高,反應速度過快,會發生沖料,同時在聚合過程中還會產生可燃氣體。
?。?)縮合聚合
縮合聚合是吸熱反應,但由于溫度過高,也會導致系統的壓力增加,甚至引起爆裂,泄漏出易燃易爆的單體。
聚合過程中的火災爆炸危險性具體分析如下:
2.1 高活性的單體易發生氧化、自聚、熱聚反應
聚合原料單體基本上為由碳氫構成的不飽和烴 ,性質活潑 ,在高溫下容易發生氧化、自聚和熱聚反應。例如丁二烯在一定條件下 ,能在設備內生成性質極不穩定的丁二烯過氧化物、端基聚合物和自聚物。過氧化物易分解爆炸;自聚物則能在設備中迅速積累增加 ,致使設備或管道脹裂 ,大量物料流出 ,引起燃燒和爆炸。
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