Ⅰ 什么是硝化反应和反硝化反应及各个原理
硝化反应是向有机物分子中引入硝基的反应过程。脂肪族化合物硝化时有氧化-断键副反应,工业上很少采用。硝基甲烷、硝基乙烷、1-和2-硝基丙烷四种硝基烷烃气相法生产过程,是30年代美国商品溶剂公司开发的。迄今该法仍是制取硝基烷烃的主要工业方法。此外,硝化也泛指氮的氧化物的形成过程。
反硝化,也称脱氮作用,是指细菌将硝酸盐中的氮通过一系列中间产物还原为氮气的生物化学过程。参与这一过程的细菌统称为反硝化菌。
反硝化菌在无氧条件下,通过将硝酸盐作为电子受体完成呼吸作用(respiration)以获得能量。这一过程是硝酸盐呼吸(nitrate respiration)的两种途径之一,另一种途径是是硝酸异化还原成铵盐(DNRA)。
(1)硝化过程防爆的主要关键点是什么扩展阅读:
硝化主要方法
硝化过程在液相中进行,通常采用釜式反应器。根据硝化剂和介质的不同,可采用搪瓷釜、钢釜、铸铁釜或不锈钢釜。用混酸硝化时为了尽快地移去反应热以保持适宜的反应温度,除利用夹套冷却外,还在釜内安装冷却蛇管。产量小的硝化过程大多采用间歇操作。产量大的硝化过程可连续操作,采用釜式连续硝化反应器或环型连续硝化反应器,实行多台串联完成硝化反应。环型连续硝化反应器的优点是传热面积大,搅拌良好,生产能力大,副产的多硝基物和硝基酚少。
硝化方法主要有:稀硝酸硝化、浓硝酸硝化、在浓硫酸中用硝酸硝化、在有机溶剂中用硝酸硝化和非均相混酸硝化等。
Ⅱ 发生硝化反应应具备什么条件
硝化反应(nitration),硝化是向有机化合物分子中引入硝基(-NO2)的过程,硝基就是硝酸失去一个羟基形成的一价的基团。芳香族化合物硝化的反应机理为:硝酸的-OH基被质子化,接着被脱水剂脱去一分子的水形成硝酰正离子(nitronium ion,NO2)中间体,最后和苯环行亲电芳香取代反应,并脱去一分子的氢离子。
硝化方法主要有以下几种:
(1)稀硝酸硝化一般用于含有强的第一类定位基的芳香族化合物的硝化,反应在不锈钢或搪瓷设备中进行,硝酸约过量10~65%。
(2)浓硝酸硝化这种硝化往往要用过量很多倍的硝酸,过量的硝酸必需设法利用或回收,因而使它的实际应用受到限制。
(3)浓硫酸介质中的均相硝化当被硝化物或硝化产物在反应温度下为固体时,常常将被硝化物溶解于大量浓硫酸中,然后加入硫酸和硝酸的混合物进行硝化。这种方法只需要使用过量很少的硝酸,一般产率较高,缺点是硫酸用量大。
(4)非均相混酸硝化当被硝化物或硝化产物在反应温度下都是液体时,常常采用非均相混酸硝化的方法,通过强烈的搅拌,使有机相被分散到酸相中而完成硝化反应。
(5)有机溶剂中硝化这种方法的优点是采用不同的溶剂,常常可以改变所得到的硝基异构产物的比例,避免使用大量硫酸作溶剂,以及使用接近理论量的硝酸。常用的有机溶剂有乙酸、乙酸酐、二氯乙烷等。
Ⅲ 硝化反应的过程特点
有机化学中最重要的硝化反应是芳烃的硝化,向芳环上引入硝基的最主要的作用是作为制备氨基化合物的一条重要途径,进而制备酚、氟化物等化合物。
硝化是强放热反应,其放热集中,因而热量的移除是控制硝化反应的突出问题之一。
硝化要求保持适当的反应温度,以避免生成多硝基物和氧化等副反应。硝化是放热反应,而且反应速率快,控制不好会引起爆炸。为了保持一定的硝化温度,通常要求硝化反应器具有良好的传热装置。
混酸硝化法还具有以下特点:①被硝化物或硝化产物在反应温度下是液态的,而且不溶于废硫酸中,因此,硝化后可用分层法回收废酸; ②硝酸用量接近于理论量或过量不多,废硫酸经浓缩后可再用于配制混酸,即硫酸的消耗量很小;③混酸硝化是非均相过程,要求硝化反应器装有良好的搅拌装置,使酸相与有机相充分接触;④混酸组成是影响硝化能力的重要因素,混酸的硝化能力用硫酸脱水值(DVS)或硝化活性因数(FNA)表示。DVS是混酸中的硝酸完全硝化生成水后,废硫酸中硫酸和水的计算质量比。FNA是混酸中硝酸完全硝化生成水后,废酸中硫酸的计算质量百分浓度。DVS高或FNA高表示硝化能力强。对于每个具体硝化过程,其混酸组成、DVS或FNA都要通过实验来确定它们的适宜范围。例如苯硝化制硝基苯时,混酸组成(%)为:H2SO446~49.5,HNO344~47,其余是水,DVS2.33~2.58,FNA70~72。
Ⅳ 简述硝化反应过程的潜在危险性有哪些如何防范
(1)氯化反应的火灾危险性主要决定于被氯化物质的性质及反应过程的条件。反应过程中所用的原料大多是有机易燃物和强氧化剂,如甲烷、乙烷、苯、酒精、天然气、甲苯、液氯等。如生产1t甲烷氯化物需要2006m3甲烷、6960kg液氯,生产过程中同样具有着火爆炸危险。所以,应严格控制各种着火源,电气设备应符合防火防爆要求。 (2)氯化反应中最常用的氯化剂是液态或气态的氯。氯气本身毒性较大,氧化性极强,储存压力较高,一旦泄漏是很危险的。所以贮罐中的液氯在进入氯化器使用之前,必须先进人蒸发器使其气化。在一般情况下不准把储存氯气的气瓶或槽车当贮罐使用,因为这样有可能使被氯化的有机物质倒流进气瓶或槽车引起爆炸。对于一般氯化器应装设氯气缓冲罐,防止氯气断流或压力减小时形成倒流。 (3)氯化反应是一个放热过程,尤其在较高温度下进行氯化,反应更为剧烈。例如在环氧氯丙烷生产中,丙烯需预热至3000℃左右进行氯化,反应温度可升至500℃,在这样高的温度下,如果物料泄漏就会造成着火或引起爆炸。因此,一般氯化反应设备必须有良好的冷却系统,并严格控制氯气的流量,以免因流量过快,温度剧升而引起事故。 (4)由于氯化反应几乎都有氯化氢气体生成,因此所用的设备必须防腐蚀,设备应保证严密不漏。因为氯化氢气体易溶于水中,通过增设吸收和冷却装置就可以除去尾气中绝大部分氯化氢。
Ⅳ 污水处理生化处理过程中,生物硝化过程的主要影响因素有哪些
生物硝化过程主要因素:碳氮比、水温、溶解氧DO、PH值、抑制物、污泥龄等
⑴碳氮比
碳氮比影响活性污泥中硝化细菌所占的比例,过高的碳氮比将降低污泥中硝化细菌的比例。
⑵水温
温度不但影响硝化菌的比增长速率,而且影响硝化菌的活性,亚硝化菌最佳的生长温度为35℃,硝化菌的最佳生长温度为23-28℃。生物硝化反应的最佳温度范围为20~30℃,15℃以下硝化反应速率下降,5℃时反应基本停止。反硝化适宜的温度范围为20~40℃,15℃以下反硝化反应速率下降。
硝化菌在20--35℃处理效率最高.
硝化细菌在:
1. 20℃-30℃之间能生长:
2. 5℃-42℃之间能存活;
3. 23℃-28℃最适合生长
⑶溶解氧
硝化反应必须在好氧条件下进行,所以溶解氧的浓度也会影响硝化反应速率,一般建议硝化反应中溶解氧的质量浓度大于2mg/L。
⑷pH值
在硝化反应中,每氧化1g氨氮需要7.14g碱度(以碳酸钙计),如果不补充碱度,就会使pH值下降。硝化菌对pH值的变化十分明显,硝化反应的最佳pH值范围为7.5~8.5,当pH值低于7时,硝化速率明显降低,低于6和高于10.6时,硝化反应将停止进行。
⑸抑制物质
许多物质会抑制活性污泥过程中的硝化作用,例如:过高浓度的氨氮(需要稀释)、重金属、有毒物质以及有机物。对硝化反应的抑制作用主要有两个方面:一是干扰细胞的新陈代谢,二是破坏细菌最初的氧化能力。
⑹泥龄
硝化过程的泥龄一般为硝化菌最小世代时间的2倍以上,生物脱氮过程泥龄宜为12~25d.
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Ⅵ 影响硝化过程的常见因素有哪些
1.温度硝化反应的适宜温度范围是30-35℃,温度不但影响硝化菌的增长速率,而且影响硝化菌的活性。温度低于15℃时硝化反应会迅速下降,因此低温运行时采取的措施有延长污泥的泥龄,将溶解氧提高到4mg/L。
2.溶解氧硝化反应必须在好氧条件下进行,溶解氧浓度为0.5-0.7mg/L是硝化菌可以忍受的极限,溶解氧低于2mg/L条件下,氮有可能被完全硝化,但需要较长的污泥停留时间,因此一般应维持混合液的溶解氧浓度在2mg/L以上。
3.pH值和碱度硝化菌对pH值十分敏感,硝化反应的pH值范围是7.2-8。每硝化lg氨氮大约要消耗7.14g碱度(CaC03),如果污水没有足够的碱度进行缓冲,硝化反应将导致pH值下降、反应速率减缓。
4.抑制性物质某些有机物和一些重金属、Qing化物、硫及衍生物、亚硝酸盐、硝酸盐等有害物质在达到一定浓度时会抑制硝化反应的正常进行,如亚硝酸盐为10-150mg/L,硝酸盐为0.1-lmg/L。有机物抑制硝化反应的主要原因有:①有机物浓度过高时,硝化过程中的异养微生物浓度会大大超过硝化菌的浓度,从而使硝化菌不能获得足够的氧而影响硝化速率;②某些有机物对硝化菌具有直接的毒害或抑制作用。
5.泥龄一般来说,系统的泥龄应为硝化菌世代周期的两倍以上,一般不得小于3-5d,冬季水温低时要求泥龄更长,为保证一年四季都有充分的硝化反应,通常泥龄都在10-25d。
6.碳氮比(C/N)BOD5与TKN的比值即碳氮比(C/N),是反映活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧能力的指标,C/N直接影响脱氮效果和活性污泥中硝化菌所占的比例。因为硝化菌为自养型微生物,代谢过程不需要有机质,所以污水中的BOD5/TKN越小,即BOD5的浓度越低硝化菌所占的比例越大,硝化反应越容易进行。
7.污泥负荷
硝化菌是自养型,其生存率远小于氧化有机物的异养菌,当好氧池中有机物浓度较高时,硝化菌为劣势菌种,当BOD5小于20mg/L时,硝化反应才不受影响。一般认为,处理系统的BOD5负荷低于0.15kgBOD5/(MLVSS·d)时,硝化反应才能正常进行。
Ⅶ 化工厂安全生产的注意事项及措施
化工生产常使用易燃、易爆、有毒、有腐蚀的物质;生产操作条件有时需要高温、高压;这些因素给化工生产带来了极大的危险性。化工生产必须将安全放在第一位,贯彻执行“安全第一,预防为主”的方针!看看以下安全操作你都做对了吗,这些安全设置你们厂都有了吗?
安全开/停车注意事项
1.安全开车
检查并确认水、电、汽(气)符合开车要求,各种原料、材料的供应必须齐备、合格。
检查阀门开闭状态及盲板抽加情况,保证装置流程畅通,各种机电设备及电气仪表等均应处在完好状态。
保温、保压及洗净的设备要符合开车要求,必要时应重新置换、清洗和分析,使之合格。
安全、消防设施完好,通讯联络畅通,危险性较大的生产装置开车,应通知消防、医疗卫生部门到场。
开车过程中要加强有关岗位之间的联络,严格按开车方案中的步骤进行,严格遵守升降温、升降压和加减负荷的幅度(速率)要求。
开车过程中要严密注意工艺变化和设备运行情况,发现异常现象应及时处理,情况紧急时应中止开车,严禁强行开车。
2.安全停车
正常停车必须按停车方案中的步骤进行,用于紧急处理的自动停车联锁装置,不应用于正常停车。
系统降压、降温必须按要求的幅度(速率)并按先高压后低压的顺序进行。
凡需保压、保温的设备(容器)等,停车后要按时记录压力、温度的变化。
大型传动设备的停车,必须先停主机、后停辅机。
设备(容器)泄压时,要注意易燃、易爆、易中毒等化学危险物品的排放和散发,防止造成事故。
泄压操作应缓慢进行,在压力未泄尽之前,不得拆动。
对有毒、有害、易燃、易爆气体的设备进行置换。
一般用于置换的气体有氮气、蒸汽,要优先考虑用氮气置换,因为蒸汽温度较高,置换完毕后,还要凉塔,使设备内温度降至常温。
化工过程中化学反应的注意事项
1.氧化反应中的注意事项
氧化过程中如以空气或氧气作氧化剂时,反应物料的配比应严格控制在爆炸范围以外。
空气进入反应釜之前,要有净化装置,消除空气中的灰尘、水分、油污以及使催化剂作用降低或能引起中毒的杂质,以保持催化剂活性,减少火灾、爆炸的可能。
为防止接触器在万一发生爆炸或着火时危及人员和设备的安全,在反应器前和管道中应安装防火器。
为防止接触器发生爆炸,接触器应有泄压装置(防爆膜、防爆片),并尽可能采用自动控制进行调节以及报警联锁装置。
2.硝化反应中的注意事项
硝化是一个放热反应,所以硝化过程需要在降温条件下进行。
必须注意:硝化反应中若稍有疏忽,中途搅拌停止、冷却水效果不良、加料速度过快等,都会使温度猛增,并有多硝基物生成,有引起燃烧、爆炸的危险。
硝化剂具有一定的氧化性,常用的硝化剂如浓硝酸、硝酸、浓硫酸、发烟硫酸、混合酸都具有较强的氧化性、吸水性和腐蚀性。
在使用过程中要避免其与油脂、有机物,特别是不饱和有机化合物接触,否则会引起燃烧。
在制备硝化剂时,不能超温或进入少量水(保证设备不漏),否则可引起燃烧爆炸。
被硝化的物质大多数易燃,如苯、甲苯、氯苯、萘的衍生物等,这些物质不仅易燃,有的还兼有毒性,在使用过程中要注意落实相应的安全防范措施,以免发生火灾、爆炸及中毒事故。
3.氯化反应中的注意事项
该反应过程所用原料大多数为有机易燃物和强氧化剂,如甲烷、乙烷、苯、甲苯、乙醇、液氯等,生产过程中要严格控制火源的安全距离,严格遵守厂房的防火防爆要求等。
氯化过程常用的氯化剂为液氯或气态氯,氯气本身毒性较大(属于Ⅱ级,高度危害),通常液氯在使用之前,必须先进入蒸发器进行气化。
在一般情况下不准把储存氯气的气瓶或槽车当贮罐使用,防止被氯化的有机物倒流进入气瓶或槽车引起爆炸,其中间必须设氯气缓冲罐。
氯气在使用过程中要配备齐全个人防护用品及制定出可靠的事故应急救援预案,预案中的安全措施必须得到落实。
氯化反应是一个放热反应,尤其是在较高温度进行氯化,反应更为剧烈。氯化反应设备必须有良好的冷却系统,控制好氯气流量,以免反应剧烈,温度骤升而引起事故。
另外,氯化反应几乎都有氯化氢气体生成,因此,在使用过程中其设备的耐腐蚀性选材、氯化氢气体的回收特别值得关注。
防火防爆注意事项
1.防火防爆设置
在容易引起火灾、爆炸的部位,应充分设置超温、超压等检测仪表、报警(声、光)和安全联锁装置等设施。
在有可燃气体(蒸汽)可能泄漏扩散处,应设置可燃气体浓度检测、报警器,其报警信号值应定在该气体爆炸下限的20%以下。
所有与易燃、易爆装置连通的惰性气体、助燃气体的输送管道,均应设置防止易燃、易爆物质窜入的设施,但不宜单独采用单向阀。
反应物料爆聚、分解等造成超温、超压的设备,应设置自动和手动紧急泄压排放处理槽等设施。
应在可燃气体(蒸汽)的放空管出口处设置阻火器,在便于操作的地方设置截止阀。
以便在放空管出口处着火时,切断气源灭火。放空管最低处应装设灭火管接头。
2.防火防爆原理及做法
发生燃烧必须具备可燃物、助燃物和着火源三个条件。
控制可燃物:防止可燃气体、蒸汽、粉尘和空气形成爆炸性混合物;
消除着火源;
隔绝空气:除掉助燃物如氧气等。
化学危险品搬运注意事项
?在装卸搬运化学危险物品前,要预先做好准备工作,了解物品性质,检查装卸搬运的工具是否牢固,不牢固的应予更换或修理。
如工具上曾被易燃物、有机物、酸、碱等污染的,必须清洗后方可使用。
?操作人员应根据不同物资的危险特性,分别穿戴相应合适的防护用具,工作对毒害、腐蚀、放射性等物品更应加强注意。
防护用具包括工作服、橡皮围裙、橡皮袖罩、橡皮手套、长筒胶靴、防毒面具、滤毒口罩、纱口罩、纱手套和护目镜等。
操作前应由专人检查用具是否妥善,穿戴是否合适。操作后应进行清洗或消毒,放在专用的箱柜中保管。
?操作中对化学危险物品应轻拿轻放,防止撞击、摩擦、碰摔、震动。
液体铁桶包装下垛时,不可用跳板快速溜放,应在地上,垛旁垫旧轮胎或其他松软物,缓慢下,标有不可倒置标志的物品切勿倒放。
发现包装破漏,必须移至安全地点整修,或更换包装,整修时不应使用可能发生火花的工具。
Ⅷ 硝化的过程特点
硝化要求保持适当的反应温度,以避免生成多硝基物和氧化等副反应。硝化是放热反应,而且反应速率快,控制不好会引起爆炸。为了保持一定的硝化温度,通常要求硝化反应器具有良好的传热装置。混酸硝化法还具有以下特点:①被硝化物或硝化产物在反应温度下是液态的,而且不溶于废硫酸中,因此,硝化后可用分层法回收废酸;②硝酸用量接近于理论量或过量不多,废硫酸经浓缩后可再用于配制混酸,即硫酸的消耗量很小;③混酸硝化是非均相过程,要求硝化反应器装有良好的搅拌装置,使酸相与有机相充分接触;④混酸组成是影响硝化能力的重要因素,混酸的硝化能力用硫酸脱水值(DVS)或硝化活性因数(FNA)表示。DVS是混酸中的硝酸完全硝化生成水后,废硫酸中硫酸和水的计算质量比。FNA是混酸中硝酸完全硝化生成水后,废酸中硫酸的计算质量百分浓度。DVS高或FNA高表示硝化能力强。对于每个具体硝化过程,其混酸组成、DVS或FNA都要通过实验来确定它们的适宜范围。例如苯硝化制硝基苯时,混酸组成(%)为:H2SO446~49.5,HNO344~47,其余是水,DVS2.33~2.58,FNA70~72。
Ⅸ 化工厂安全隐患排查,需要注意哪些事项
化工行业我发展晚发展速度快高危行业技术面做遥遥领先作高危行业说安全产于任何企业乃至任何岗位都其命脉所本文意提高企业管理安全企业员工自身安全追求‘安全意识重要’体 、加强线员工安全素质培养
每岗位加强‘三级安全教育’培训通演讲、班前宣贯、提问、组织考试、检测系列使员工提高自身安全意识掌握安全产必要性
1、强化安全产再教育、再培训工作重视同岗位安全产知识实际需求进行再教育再培训工作本着干;干原则让岗职工本岗位危化品熟记于
2、通种形式加强安全教育宣传营造良安全文明氛围
展火灾隐患排查整治、灭火器使用宣传画、安全监督审查表等专项形式提高员工安全知识增强员工安全知识提高员工手能力期间看安全教育影视片参与安全知识奖竞答讨论式全面让每都牢记安全
二、全面落实安全责任制
1、领导干部靠前指挥、安全关口向基层推移用制度管理安全推行安
全管理领导24跟班制度明确领导管产车间安全监督工作承担责任范围现安全事故或存未落实重安全隐患作安全监管案安全隐患降低
2、增强班组安全责任制发挥终端管理优势签订终端安全管理者《安全
产责任制》、严格落实安全产责任制增强班组角色安全管理意识形级抓级、级保级、级级负责安全产责任网络促进安全产工作顺利展确保产安全、平稳、效进行
3、每岗位必须健全自岗位安全责任每安全整改作总结汇报记录每安全隐患及整改案向级汇报确保领导、员工、现场三交流群
三、设备安全管理工作薄弱环节突重点严格落实定期复查定期安全监察现场巡检员合理化建议予整改
积极采用职业安全健康管理体系认证、风险评估等设置安全产薄弱环节实施重危险源管理案落实安全防范措施提高安全产保障水平安全检查严格按照岗双责要求进行及排查各负其责
实际工作查重点、重点查;查反复、反复查;横向边、纵向底;疏漏、留死角发现隐患及事故及汇报、归类、建档健全资料档案制度领导决策工作研究检查指导工作讲评度考评提供第手资料使安全工作更具预见性规范性针性
四、明确体岗位工作内容深化考核提高安全工作执行力
1、职责性划让每员工宏观摸概念化内容转变具体事项通同岗位危化品同制定工作卡片做错变做错少消除领导与员工、员工与员工间管理低效率扯皮推诿、责任真空等实现重落实轻形式工作目提高安全管理工作效率
2、基层安全管理工作必须依托强力考核途径达安全管理工作效率目采用奖惩制度于注重安全产员工给予必要奖励、于遵守劳规则员工给予严厉处罚必要警告及罚款制度让每员工都‘四伤害’意识
安全工作直全球类关注关键性题永题应该每意识海树立安全第刻安全烙印要都真明白两改归含义每自身外危险降低