化工安全概论(1)

1、第二章 物质性质、物化原理与安全 一、学习目的和要求一、学习目的和要求 通过本章的学习，正确理解化学物质的危险分类和危险表征，了解化学反应系统的热力学行为和物化特性，明确化工操作原理与危险性。 二、考核知识点和考核目标二、考核知识点和考核目标 （一）化学物质危险分类（重点）（一）化学物质危险分类（重点） 理解：物理危险、生物危险和环境危险理解：物理危险、生物危险和环境危险 应用：化学物质危险分类应用：化学物质危险分类 （二）化学物质的性质和危险表征（重点）（二）化学物质的性质和危险表征（重点）识记：易燃物质和毒性物质性质。识记：易燃物质和毒性物质性质。理解：易燃物质和毒性物质的危险表征。理解：

2、易燃物质和毒性物质的危险表征。应用：化学物质的性质和危险表征。应用：化学物质的性质和危险表征。 （三）化学反应系统特性（重点）（三）化学反应系统特性（重点）识记：化学反应类型识记：化学反应类型理解：反应物质的物化特性；化学反应的危险性；化工操作安全理解：反应物质的物化特性；化学反应的危险性；化工操作安全。第一节第一节 化学物质及其危险概述化学物质及其危险概述 一、危险化学品分类一、危险化学品分类 危险化学品：是具有不同程度的燃烧、爆炸、毒害、危险化学品：是具有不同程度的燃烧、爆炸、毒害、腐蚀、放射性危险性质的化学品。腐蚀、放射性危险性质的化学品。 其特征如下：其特征如下： 1、具有爆炸、易燃、

3、毒害、辐射、放射性等性质。、具有爆炸、易燃、毒害、辐射、放射性等性质。 2、在运输、装卸和储运保管过程中易造成人员伤亡、在运输、装卸和储运保管过程中易造成人员伤亡和财产损失。和财产损失。 3、需要特别防护。、需要特别防护。一、危险化学品分类一、危险化学品分类 1、爆炸品爆炸品 指在受热、撞击等外界作用下，能发生剧烈化学反应，在受热、撞击等外界作用下，能发生剧烈化学反应，瞬时产生大量气体和热量，使周围压力急剧上升而发生爆瞬时产生大量气体和热量，使周围压力急剧上升而发生爆炸的物品。炸的物品。 爆炸特征：爆炸特征： 1 1、化学反应速度极快；、化学反应速度极快； 2 2、产生大量的热；、产生大量的热

4、； 3 3、产生大量气体，造成高压；、产生大量气体，造成高压； 4 4、无需外界供氧。、无需外界供氧。 爆炸品按照危险性可分为以下爆炸品按照危险性可分为以下5类类 1、具有整体爆炸危险的物质和物品；、具有整体爆炸危险的物质和物品； 2、具有抛射危险但无整体爆炸危险的物质和物品；、具有抛射危险但无整体爆炸危险的物质和物品； 3、具有燃烧危险和较小爆炸或较小抛射危险，或者、具有燃烧危险和较小爆炸或较小抛射危险，或者两者危险兼有但无整体爆炸危险的物质和物品；两者危险兼有但无整体爆炸危险的物质和物品； 4、无重大危险的爆炸物质和物品；、无重大危险的爆炸物质和物品； 5、非常不敏感的爆炸物质和物品。、非

5、常不敏感的爆炸物质和物品。一、危险化学品分类一、危险化学品分类 2、压缩气体和液化气体压缩气体和液化气体 是指压缩、液化或加压溶解的气体，其状态条件符合下列是指压缩、液化或加压溶解的气体，其状态条件符合下列两种情况之一者两种情况之一者： （1 1）临界温度低于或等于）临界温度低于或等于5050、而蒸气压大于、而蒸气压大于294kPa294kPa的的压缩或液化气体压缩或液化气体 （2 2）温度在）温度在21.121.1和和54.454.4、压力分别大于、压力分别大于275kPa275kPa和和715kPa715kPa的压的压 缩气体；或在缩气体；或在37.837.8、蒸气压大于、蒸气压大于275

6、kPa275kPa的的液化气体或加压溶解气体。液化气体或加压溶解气体。分分 类类按其物理性能可分为：按其物理性能可分为：有毒气体：侵入人体引起中毒甚至死亡，如溴、光气、氟有毒气体：侵入人体引起中毒甚至死亡，如溴、光气、氟化氢、液氨、溴甲烷等化氢、液氨、溴甲烷等易燃气体：极易燃烧、与空气能形成爆炸混合物，有些还易燃气体：极易燃烧、与空气能形成爆炸混合物，有些还有毒性。如一氧化碳、氢、甲烷、乙炔、丙烯、石油气等有毒性。如一氧化碳、氢、甲烷、乙炔、丙烯、石油气等不燃气体：性质稳定、无毒、但对人体有窒息性。如氮、不燃气体：性质稳定、无毒、但对人体有窒息性。如氮、二氧化碳和惰性气体等。本身不会燃烧，但有

7、扩大火灾的二氧化碳和惰性气体等。本身不会燃烧，但有扩大火灾的危险性，如空气、一氧化二氮等危险性，如空气、一氧化二氮等压缩气体和液化气体的危险特性压缩气体和液化气体的危险特性 气体受热或撞击后，体积会随之膨胀，产生巨气体受热或撞击后，体积会随之膨胀，产生巨大压力，可能引起物理爆炸。大压力，可能引起物理爆炸。 气体泄露逸散到空气中，易引起燃烧、爆炸和气体泄露逸散到空气中，易引起燃烧、爆炸和中毒事故。中毒事故。一、危险化学品分类一、危险化学品分类 3 3、易燃液体、易燃液体 易燃液体：易燃液体：是指易燃的液体、液体混合物或含有固是指易燃的液体、液体混合物或含有固体物质的液体，但不包括由于其危险特性已

8、列入其体物质的液体，但不包括由于其危险特性已列入其他类别的液体。他类别的液体。 闪点：闪点：可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合物的物的最低温度最低温度。 易燃液体按其闪点分为易燃液体按其闪点分为3 3类：类： (1)(1)闪点低于闪点低于-18-18的低闪点液体；的低闪点液体； (2)(2)闪点在闪点在-1823-1823的中闪点液体；的中闪点液体； (3)(3)闪点在闪点在23612361的高闪点液体。的高闪点液体。如汽油、苯、乙醇、乙醚；戊醇、氯化苯。如汽油、苯、乙

9、醇、乙醚；戊醇、氯化苯。危害特性危害特性易挥发性：易挥发性：蒸汽与空气易形成混合物遇着火源会引起爆蒸汽与空气易形成混合物遇着火源会引起爆炸、发生火灾的危险性比较大。炸、发生火灾的危险性比较大。易流动扩散性：易流动扩散性：有蔓延扩大火灾的危险性。有蔓延扩大火灾的危险性。受热膨胀性：受热膨胀性：易造成易造成“胀桶胀桶”。对盛装易燃液体的容器，。对盛装易燃液体的容器，要留有不少于要留有不少于5%的的空隙，夏天要储存于阴凉处或是的的空隙，夏天要储存于阴凉处或是在低温条件下储运。在低温条件下储运。带电性：带电性：是电介质、易产生静电火花、有引起燃烧和爆是电介质、易产生静电火花、有引起燃烧和爆炸的危险炸的

10、危险有害性：有害性：具有毒性，通过人体的呼吸道、消化道和皮肤具有毒性，通过人体的呼吸道、消化道和皮肤进入人体，造成人身中毒。进入人体，造成人身中毒。一、危险化学品分类一、危险化学品分类 4、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品 (1)易燃固体是指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火源点燃、是指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火源点燃、燃烧迅速并能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体，但不包括已列入燃烧迅速并能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体，但不包括已列入爆炸品的固体。爆炸品的固体。危险特性危险特性燃点低、易自燃：燃点低、易自燃：对明火、热源、摩擦、撞击比较敏感。

11、对明火、热源、摩擦、撞击比较敏感。遇酸、氧化剂易燃易爆：遇酸、氧化剂易燃易爆：能发生剧烈反应，立即引起着火或爆炸。能发生剧烈反应，立即引起着火或爆炸。本身或燃烧产物有毒：本身或燃烧产物有毒：很多易燃固体本身具有毒性或燃烧后能产生很多易燃固体本身具有毒性或燃烧后能产生有毒气体的物质。有毒气体的物质。兼有遇湿易燃性：兼有遇湿易燃性：如硫的磷化物类、五硫化二磷等遇水能产生具有如硫的磷化物类、五硫化二磷等遇水能产生具有腐蚀性和毒性的可燃性气体硫化氢。腐蚀性和毒性的可燃性气体硫化氢。自燃危险性：自燃危险性：如硝化棉在如硝化棉在4040的条件下就会分解。的条件下就会分解。(2)2)自燃物品自燃物品 指自燃

12、点低、在空气中易被氧化、能放出热量自指自燃点低、在空气中易被氧化、能放出热量自行燃烧的物品。行燃烧的物品。危险特性危险特性易氧化：易氧化：自燃的发生是由于物质的自行发热和散热速度自燃的发生是由于物质的自行发热和散热速度处于不平衡的状态而使热量蓄积的结果，如果散热受到处于不平衡的状态而使热量蓄积的结果，如果散热受到阻碍，就会促使自燃。自燃品与空气接触，发生氧化反阻碍，就会促使自燃。自燃品与空气接触，发生氧化反应，产生的热使温度上升，达到其自燃点而燃烧。应，产生的热使温度上升，达到其自燃点而燃烧。遇湿易分解：遇湿易分解：在潮湿、热等影响下会分解放热，促使温在潮湿、热等影响下会分解放热，促使温度升高

13、引起自燃或爆炸。度升高引起自燃或爆炸。积热自燃：积热自燃：在常温下能缓慢分解，达到自燃点而发生燃在常温下能缓慢分解，达到自燃点而发生燃烧；接触氧化剂和金属粉末均能增大自燃的危险；助燃烧；接触氧化剂和金属粉末均能增大自燃的危险；助燃物的存在会增大自燃地危险。物的存在会增大自燃地危险。(3)遇湿易燃物品遇湿易燃物品 是指遇水或受潮时发生剧烈化学反应、释放出大量易燃是指遇水或受潮时发生剧烈化学反应、释放出大量易燃气体和热量的物品。有些不需要火源即能燃烧或爆炸。气体和热量的物品。有些不需要火源即能燃烧或爆炸。 危险特性：这类物质的共性是遇水分解危险特性：这类物质的共性是遇水分解活泼金属、碳的金属化合物

14、和磷化物遇水或空气中的氺活泼金属、碳的金属化合物和磷化物遇水或空气中的氺分会发生剧烈反应，放出易燃气体和热量，即使当时不分会发生剧烈反应，放出易燃气体和热量，即使当时不发生燃烧爆炸，发出的易燃气体也能在一定的空间形成发生燃烧爆炸，发出的易燃气体也能在一定的空间形成爆炸混合物。爆炸混合物。某些物质遇酸或氧化剂的反应更剧烈，发生燃烧爆炸的某些物质遇酸或氧化剂的反应更剧烈，发生燃烧爆炸的危险性更大。危险性更大。对人体皮肤有强烈的腐蚀性，有的遇水还会产生毒性。对人体皮肤有强烈的腐蚀性，有的遇水还会产生毒性。 5、氧化剂和有机过氧化物、氧化剂和有机过氧化物 (1)氧化剂是指处于高氧化态、具有强氧化性、易

15、分解并释放出氧和热是指处于高氧化态、具有强氧化性、易分解并释放出氧和热 量的物质，氧化剂还包括无机过氧化物。量的物质，氧化剂还包括无机过氧化物。 (2)有机过氧化物是指分子中含有过氧基的有机物，本身易燃、易爆是指分子中含有过氧基的有机物，本身易燃、易爆 易易分解，对热、振动或摩擦极为敏感。分解，对热、振动或摩擦极为敏感。氧化剂的危害特性氧化剂的危害特性氧化性：化学性质活泼、遇酸、碱、潮湿、高热、还原氧化性：化学性质活泼、遇酸、碱、潮湿、高热、还原剂，与易燃物品接触或经摩擦、撞击均能迅速分解，并剂，与易燃物品接触或经摩擦、撞击均能迅速分解，并发出氧和大量的热，引起爆炸和燃烧。发出氧和大量的热，引

16、起爆炸和燃烧。有些氧化剂，特别是活泼金属的过氧，遇水或吸收空气有些氧化剂，特别是活泼金属的过氧，遇水或吸收空气中的二氧化碳和水蒸气能分解出助燃气体，导致燃烧、中的二氧化碳和水蒸气能分解出助燃气体，导致燃烧、爆炸。爆炸。氧化剂一般都具有不同程度的毒性，有的还具有腐蚀性。氧化剂一般都具有不同程度的毒性，有的还具有腐蚀性。 5、氧化剂和有机过氧化物、氧化剂和有机过氧化物有机过氧化物的危险特性： 易燃易爆性：对热、震动、冲击、摩擦都极为敏感，受到轻微的外力作用时即分解爆炸。 伤害性：主要表现在对人的眼睛的伤害，眼睛接触后，会造成眼角膜的严重损伤。6、有毒物品有毒物品和有毒感染性物品和有毒感染性物品 指

17、进入肌体并累积到一定量后能与体液或器官组织发生生物化学或生指进入肌体并累积到一定量后能与体液或器官组织发生生物化学或生物物理学作用，扰乱或破坏肌体的正常生理功能，引起器官和系统物物理学作用，扰乱或破坏肌体的正常生理功能，引起器官和系统暂时性或持久性病变，乃至危及生命的物品。暂时性或持久性病变，乃至危及生命的物品。危险特性危险特性溶解性：溶解性：毒物在水中的溶解性越大，毒性越大，容易被人体吸收而毒物在水中的溶解性越大，毒性越大，容易被人体吸收而中毒。中毒。挥发性：挥发性：毒物挥发产生的蒸气可通过人的呼吸器官进入人体，造成毒物挥发产生的蒸气可通过人的呼吸器官进入人体，造成中毒。中毒。颗粒度：颗粒度

18、：固体毒物的粒子越小，越易被人吸入而中毒。固体毒物的粒子越小，越易被人吸入而中毒。毒物不仅毒性大，还具有易燃易爆性，遇湿易燃性和氧化性（腐蚀毒物不仅毒性大，还具有易燃易爆性，遇湿易燃性和氧化性（腐蚀性）。性）。毒物越无臭无味，越易中毒毒物越无臭无味，越易中毒。7、放射性物品放射性物品 指放射性比活度大于指放射性比活度大于74000 Bq74000 Bq/kg/kg的物品。的物品。 （凡具有自发的放出射线特征的物质，成为放射性物质。射线的种类（凡具有自发的放出射线特征的物质，成为放射性物质。射线的种类很多，主要有很多，主要有 射线、射线、 射线、射线、 射线射线 ）危险特性：主要是通过对有机体产

19、生电离、造成损伤。危险特性：主要是通过对有机体产生电离、造成损伤。 射线的穿透能力较弱、但电离作用很强；射线的穿透能力较弱、但电离作用很强； 射线的穿透能力较强、但电离作用较弱；射线的穿透能力较强、但电离作用较弱； 射线的穿透力很强，比射线的穿透力很强，比 射线大射线大1 1万倍，对生物组织损伤很大；万倍，对生物组织损伤很大；中子流的穿透力很强；中子流的穿透力很强；对人体的危害主要是红血球减少。对人体的危害主要是红血球减少。危险品标志危险化学品标志8、腐蚀品腐蚀品 指能灼伤人体组织、对金属等物品亦能造成损坏的固体或液体，即指能灼伤人体组织、对金属等物品亦能造成损坏的固体或液体，即与皮肤接触在与

20、皮肤接触在4h4h内出现可见坏死现象，或温度在内出现可见坏死现象，或温度在5555时，对时，对2020号钢号钢的表面年平均腐蚀速率超过的表面年平均腐蚀速率超过6.25mm6.25mm的固体或液体。的固体或液体。危险特性危险特性腐蚀性：腐蚀性：对人体、物品都有腐蚀作用，能造成人体化学灼伤，能与金属、布匹、木对人体、物品都有腐蚀作用，能造成人体化学灼伤，能与金属、布匹、木材、建筑物等发生化学反应而使之腐蚀损坏；材、建筑物等发生化学反应而使之腐蚀损坏；毒害性：毒害性：大多有毒，且是剧毒；大多有毒，且是剧毒；氧化性：氧化性：无机腐蚀品的氧化性较强，与可燃物接触或遇高温时，都有着火或爆炸的无机腐蚀品的氧

21、化性较强，与可燃物接触或遇高温时，都有着火或爆炸的危险，与还原剂或有机物接触时发生反应，放出大量的热，容易引起燃烧；危险，与还原剂或有机物接触时发生反应，放出大量的热，容易引起燃烧；易燃性：易燃性：有机腐蚀品遇明火极易燃烧。有机腐蚀品遇明火极易燃烧。二、化学物质的危险性二、化学物质的危险性 化学物质危险参考前欧共体危险品分类可划分为化学物质危险参考前欧共体危险品分类可划分为物理危物理危险、生物危险和环境危险险、生物危险和环境危险3 3个类别。个类别。 1 1、物理危险：、物理危险：3 3种（爆炸性危险、氧化性危险和易燃性种（爆炸性危险、氧化性危险和易燃性危险）危险） （1 1）爆炸性危险）爆炸

22、性危险 爆炸性：爆炸性：指物质或制剂在明火影响下或是对震动或摩擦指物质或制剂在明火影响下或是对震动或摩擦情况下比二硝基苯更敏感而产生爆炸。情况下比二硝基苯更敏感而产生爆炸。可燃性物质爆炸的三个要素是：可燃性物质爆炸的三个要素是： 可燃物质；空气或任何其他助燃剂；火源或高于着火点可燃物质；空气或任何其他助燃剂；火源或高于着火点的温度。的温度。（2）氧化性危险）氧化性危险 指物质或制剂与其他物质，特别是易燃物质接触产生强放指物质或制剂与其他物质，特别是易燃物质接触产生强放热反应。热反应。 氧化性物质依据其氧化性物质依据其作用作用可分为可分为中性的，如氧化铅等；中性的，如氧化铅等； 碱性的，如高锰酸

23、钾、氧等；碱性的，如高锰酸钾、氧等； 酸性的，如硫酸等酸性的，如硫酸等3 3种类别。种类别。 绝大多数氧化剂都是高毒性化合物，按照其绝大多数氧化剂都是高毒性化合物，按照其生物作用生物作用，刺激性气体，如硫酸等，刺激性气体，如硫酸等，窒息性气体，如硝酸烟雾、氯窒息性气体，如硝酸烟雾、氯气等。气等。（3）易燃性危险）易燃性危险 易燃性危险可以细分为易燃性危险可以细分为极度易燃性、极度易燃性、 高度易燃性和易燃高度易燃性和易燃性性3 3个危险类别。个危险类别。 极度易燃性极度易燃性是指闪点低于是指闪点低于00、沸点低于或等于、沸点低于或等于3535的物的物质或制剂具有的特征。质或制剂具有的特征。 高

24、度易燃性高度易燃性是指无需能量，与常温空气接触就能变热起是指无需能量，与常温空气接触就能变热起火的物质或制剂具有的特征。火的物质或制剂具有的特征。 易燃性易燃性是指闪点在是指闪点在21215555的液体物质或制剂具有的特的液体物质或制剂具有的特征。征。二、化学物质的危险性二、化学物质的危险性2 2、生物危险、生物危险（1 1）毒性危险）毒性危险 可造成急性或慢性中毒甚至致死。可造成急性或慢性中毒甚至致死。 毒性反应的大小取决于物质与生物系统接受部位反应生毒性反应的大小取决于物质与生物系统接受部位反应生成的成的化学键化学键的类型。的类型。（2 2）腐蚀性和刺激性危险）腐蚀性和刺激性危险 腐蚀性物

25、质腐蚀性物质: :能够严重损伤活性细胞组织的一类物质。能够严重损伤活性细胞组织的一类物质。 刺激性：刺激性：是指物质和制剂与皮肤或粘膜直接、长期或重是指物质和制剂与皮肤或粘膜直接、长期或重复接触会引起炎症。复接触会引起炎症。 刺激性的作用对象不包括无生物。刺激性的作用对象不包括无生物。 虽然腐蚀性作用常引起深层损伤结果，而刺激性一般只虽然腐蚀性作用常引起深层损伤结果，而刺激性一般只有浅表特征，但两者之间并没有明确的界线。有浅表特征，但两者之间并没有明确的界线。 (3)(3)致癌性和致变性危险致癌性和致变性危险 致癌性致癌性是指一些物质或制剂，通过呼吸、饮食或皮肤注射是指一些物质或制剂，通过呼吸

26、、饮食或皮肤注射进入人体会诱发癌症或增加癌变危险。进入人体会诱发癌症或增加癌变危险。 致变性致变性是指一些物质或制剂可以诱发生物活性。是指一些物质或制剂可以诱发生物活性。 致变性又称变异性。受其影响的如果是人或动物的生殖致变性又称变异性。受其影响的如果是人或动物的生殖细胞，受害个体的正常功能会有不同程度的变化；如果是细胞，受害个体的正常功能会有不同程度的变化；如果是躯体细胞，则会诱发癌变。前者称为生物变异，可传至后躯体细胞，则会诱发癌变。前者称为生物变异，可传至后代；后者称为躯体变异，只影响受害个体的一生。代；后者称为躯体变异，只影响受害个体的一生。二、化学物质的危险性二、化学物质的危险性3、

27、环境危险、环境危险 主要是水质污染和空气污染主要是水质污染和空气污染，是指物质或制剂在水和空气中，是指物质或制剂在水和空气中的浓度超过正常量，进而危害人或动物的健康以及植物的生的浓度超过正常量，进而危害人或动物的健康以及植物的生长。长。 对策：对策：为了评价化学物质对环境的危险，必须进行全面评为了评价化学物质对环境的危险，必须进行全面评估，考虑化学物质的固有危险及其处理量，化学物质的最终估，考虑化学物质的固有危险及其处理量，化学物质的最终去向及其散落入环境的程度，化学物质分解产物的性质及其去向及其散落入环境的程度，化学物质分解产物的性质及其所具有的新陈代谢功能。所具有的新陈代谢功能。 第二节第

28、二节 易燃物质的性质和特征易燃物质的性质和特征 一、易燃物质的性质一、易燃物质的性质 1、闪点：易挥发可燃物质表面形成的蒸气和空、闪点：易挥发可燃物质表面形成的蒸气和空气的混合物遇火燃烧的最低温度。气的混合物遇火燃烧的最低温度。 是判断可燃性液体蒸气由于外界明火而发生闪燃是判断可燃性液体蒸气由于外界明火而发生闪燃的依据。的依据。 闪点越低的化学物质泄露后，越易在空气中形成闪点越低的化学物质泄露后，越易在空气中形成爆炸混合物，引起燃烧爆炸。爆炸混合物，引起燃烧爆炸。测量方法测量方法闭杯测试仪闭杯测试仪 饱和蒸气和空气的混合物饱和蒸气和空气的混合物开杯法开杯法 蒸气与空气（更接近实际情况）蒸气与空

29、气（更接近实际情况）一、易燃物质的性质 2、着火点着火点 指蒸气和空气的混合物在开口容器中可以点燃并蒸气和空气的混合物在开口容器中可以点燃并持续燃烧的最低温度。持续燃烧的最低温度。 着火点一般高于闪点。着火点一般高于闪点。 3、自燃温度、自燃温度 指指一种物质与空气接触发生火灾或引起自燃的最一种物质与空气接触发生火灾或引起自燃的最低温度，并在此温度下无火源时物质可持续燃烧。低温度，并在此温度下无火源时物质可持续燃烧。 对在可能存在的爆炸性蒸气对在可能存在的爆炸性蒸气/空气混合物的空间中选空气混合物的空间中选择使用电气设备以及生产工艺温度的选择至关重要。择使用电气设备以及生产工艺温度的选择至关重

30、要。 4、蒸气相对密度、蒸气相对密度 蒸气密度与空气密度之比。蒸气密度与空气密度之比。 当蒸气相对密度当蒸气相对密度1.1，极易积聚在低位区极易积聚在低位区域、下水道和类似场所，厂房的排气口应域、下水道和类似场所，厂房的排气口应设在近地平面处。设在近地平面处。 当蒸气相对密度在当蒸气相对密度在0.9-1.1之间，能与空气之间，能与空气快速混合。快速混合。 当蒸气相对密度当蒸气相对密度0.9，排气口应设在厂房，排气口应设在厂房内最高处或近顶板处。内最高处或近顶板处。一、易燃物质的性质一、易燃物质的性质 5、熔点、熔点 指固液两相平衡共存温度，指室温下固体物质成指固液两相平衡共存温度，指室温下固体

31、物质成为易燃液体的温度。为易燃液体的温度。 可以反映物质的纯度，可以推断出改物质在各种可以反映物质的纯度，可以推断出改物质在各种环境介质口的分布。环境介质口的分布。 6、沸点、沸点 定义为一个大气压下气液平衡共存的温度定义为一个大气压下气液平衡共存的温度。 表征物质的挥发性，是易燃液体所包含的火险的表征物质的挥发性，是易燃液体所包含的火险的直接量度。直接量度。 沸点越低，气化越快，易迅速造成事故。沸点越低，气化越快，易迅速造成事故。 7、分子式、分子式 组成只有碳和氢的烃类物质是可燃的，甚至是易组成只有碳和氢的烃类物质是可燃的，甚至是易燃的。燃的。 8、爆炸范围（爆炸极限、燃烧极限）、爆炸范围

32、（爆炸极限、燃烧极限） 用可燃蒸气或气体在空气中的体积分数表示。用可燃蒸气或气体在空气中的体积分数表示。 可燃蒸气或气体与空气的混合物遇引爆源引爆即可燃蒸气或气体与空气的混合物遇引爆源引爆即能发生爆炸或燃烧的浓度范围。能发生爆炸或燃烧的浓度范围。 用爆炸下限（最低浓度）和爆炸上限（最高浓度）用爆炸下限（最低浓度）和爆炸上限（最高浓度）表示。表示。 9、蒸发潜热蒸发潜热 潜热：纯物质在其相态变化（温度不变化时）所吸收或放出的热量。 蒸发潜热：单位质量的液体完全汽化所需要的热量，其值随温度而变。 10、燃烧热、燃烧热 单位质量的物质在25的氧气中燃烧释放出的热量。二、易燃物质的类别和火险等级二、易

33、燃物质的类别和火险等级 1.易燃物质的类别易燃物质的类别 美国国家消防协会美国国家消防协会(NFPA)(NFPA)把易燃物质划分为以下五个类把易燃物质划分为以下五个类别：别： “0”0”：不能燃烧的物质；：不能燃烧的物质； “1”1”：必须预热方能引燃的物质；：必须预热方能引燃的物质； “2”2”：必须适度加热或暴露在相当高的环境温度中方能引：必须适度加热或暴露在相当高的环境温度中方能引燃的物质；燃的物质； “3”3”：在任意环境温度下都能引燃的液体和固体；：在任意环境温度下都能引燃的液体和固体； “4”4”：在常温大气压下能够迅速或完全汽化，或容易分散：在常温大气压下能够迅速或完全汽化，或容

34、易分散到空气中，且容易燃烧的物质。到空气中，且容易燃烧的物质。 2.易燃物质的火险等级 美国科学院把易燃物质的火险划分为以下五个等级 ： “0”：无危险； “1”：闪点在60以上； “2”：闪点在3860之间； “3”：闪点在38以下，而沸点在38以上； “4”：闪点在38以下，沸点也在38以下。三、物质易燃性评估三、物质易燃性评估空气中易燃易爆物质浓度测定方法及爆炸危险性空气中易燃易爆物质浓度测定方法及爆炸危险性评估评估 评估气体气体的易燃性，需要测定气体在空气中的燃烧极限、最大爆炸压力、自燃温度、爆炸混合物的类别、与基于水的灭火剂反应的类型、最小发火能、表示爆炸性危险的氧含量、完全燃烧的速

35、率、最大安全(火焰熄灭) 距离或直径。 评估可燃液体可燃液体的易燃性，需要测定蒸气的闪点、着火点、桶装灭火剂的最小灭火浓度、燃烧速率以及燃烧过程中的温升速率。 评估可燃固体可燃固体的易燃性，需要测定其可燃性类别、着火点及自燃温度、与基于水的灭火剂反应的类型。 对于疏松的、纤维状或块状的固体，还需要测定其自热温度、不完全燃烧温度和自燃温度。 如果固体是粉状的，容易形成粉尘云，则另需测定的参数有燃烧低限、最大爆炸压力、空气中粉尘爆炸所需的最小能量以及表示爆炸性危险的最小氧含量。 评估物质的易燃性，必须研究物质的性质，考虑物质在一定条件下应用时随时间变化的可能性。可燃物质易燃性评估一般是在实验室中进

36、行，一些参数偶尔在中试生产阶段测得。第三节 毒性物质的性质和特征 按照毒性物质物理状态（美国标准协会）粉尘粉尘 粒径小于75m的固体悬浮物烟尘烟尘 指熔融金属等挥发出的气态物质冷凝产生的固体粒子，主要有黑烟、红烟、黄烟、灰烟。烟雾烟雾 气体冷凝成液体 蒸气蒸气 固态或液态的物质的气体形式气体气体 指临界点以上能充满整个封闭空间的无定形流体此分类办法不包括完全可能是有害的、明显的固体和液体类别，也不此分类办法不包括完全可能是有害的、明显的固体和液体类别，也不包括医学试剂。包括医学试剂。二、毒性物质的临界限度和致死剂量二、毒性物质的临界限度和致死剂量 伤害的程度与毒性物质上的有效剂量直接相关。伤害

37、的程度与毒性物质上的有效剂量直接相关。 临界限度临界限度：表示所有工人日复一日地重复暴露在：表示所有工人日复一日地重复暴露在环境中而不会受到危害所承受的最高浓度。环境中而不会受到危害所承受的最高浓度。 一个标准工作日的时间加权平均浓度。一个标准工作日的时间加权平均浓度。 最大可接受毒物浓度最大可接受毒物浓度是指全生命周期或部分生命是指全生命周期或部分生命周期的慢性毒性实验得出的周期的慢性毒性实验得出的最大无影响浓度最大无影响浓度（NOEC）和）和最低有影响浓度最低有影响浓度（LOEC）之间的）之间的毒物浓度。这一浓度必须经过慢性毒性实验获得毒物浓度。这一浓度必须经过慢性毒性实验获得毒物对生物生

38、存、生长和繁殖的影响情况的足够毒物对生物生存、生长和繁殖的影响情况的足够资料。资料。 对于气体和蒸气，临界限度用空气中的对于气体和蒸气，临界限度用空气中的百万分数表示；百万分数表示； 对于烟尘、烟雾、粉尘，临界限度用每对于烟尘、烟雾、粉尘，临界限度用每立方米的毫克数表示；立方米的毫克数表示； 含有二氧化硅的粉尘，临界限度用每立含有二氧化硅的粉尘，临界限度用每立方英尺空气中离子的百万个数表示。方英尺空气中离子的百万个数表示。 临界限度值是通风设备设计的基础数据。临界限度值是通风设备设计的基础数据。致死剂量： 具有致死作用的试验动物单位体重的毒物量。具有致死作用的试验动物单位体重的毒物量。 致死剂

39、量的表示致死剂量的表示： (1)(1)绝对致死量或浓度绝对致死量或浓度(LD(LD100100或或LCLC100100) )：染毒动物全部死亡的最小剂量或浓度。 (2)(2)半数致死量或浓度半数致死量或浓度(LD(LD5050或或LCLC5050) )：染毒动物半数死亡的剂量或浓度。是将动物染毒实验的数据统计处理得到。 (3)(3)最小致死量或浓度最小致死量或浓度(MLD(MLD或或MLC)MLC)：染毒动物中个别动物死亡的剂量或浓度。 (4)(4)最大耐受量或浓度最大耐受量或浓度(LD(LD0 0或或LCLC0 0) )：染毒动物全部存活的最大剂量或浓度。三、毒性物质的毒性等级和危险等级三、

40、毒性物质的毒性等级和危险等级 1、毒性等级：、毒性等级：为便于区分毒物的毒性程度，利于采取为便于区分毒物的毒性程度，利于采取相应的防护措施，毒物的急性毒性可按相应的防护措施，毒物的急性毒性可按LDLD5050或或LCLC5050的数值的数值划分为剧毒、高毒、中等毒、低毒、微毒五类划分为剧毒、高毒、中等毒、低毒、微毒五类( (见下表见下表) )。毒性分级小鼠一次经口LD50/mg.kg-1小鼠吸入2h的LC50/mg.m-3兔经皮吸收LD50/mg.kg-1剧毒105010000500005000 2、危险等级：美国科学院将毒性物质危险划、危险等级：美国科学院将毒性物质危险划分为分为5个等级，是

41、根据物质的半致死剂量个等级，是根据物质的半致死剂量LD50值划分的。值划分的。危险等级危险等级危险程度危险程度LD50/mg.kg-14毒性15000第四节第四节 反应物质的性质和特征反应物质的性质和特征 一、化学物质的反应性能一、化学物质的反应性能1、自燃性质、自燃性质 需要在惰性气氛下并采用适当需要在惰性气氛下并采用适当的处理技术和设备的处理技术和设备2、过氧化性质、过氧化性质 存在对自氧化转变为过氧化存在对自氧化转变为过氧化氢集团敏感的氢原子氢集团敏感的氢原子3、水敏性质、水敏性质二、反应物质不稳定结构因素和热力学表征二、反应物质不稳定结构因素和热力学表征 1、物质不稳定性的结构因素结构

42、基团结构基团物质物质结构基团结构基团物质物质乙炔金属氧化物乙炔金属氧化物-O-X次石（岩）盐次石（岩）盐胺基氧化物胺基氧化物-O-NO2硝酸盐硝酸盐-N=N=N-叠氮化合物叠氮化合物-O-NO亚硝酸盐亚硝酸盐-ClO3氯酸盐氯酸盐-NO2硝基化合物硝基化合物-N=N-重氮化合物重氮化合物-NO亚硝基化合物亚硝基化合物重氮卤化物重氮卤化物-OOO-臭氧化物臭氧化物-O-N=C雷酸盐雷酸盐-CO-O-O-H过酸化合物过酸化合物-N(ClX)N-卤代胺卤代胺-ClO4高氯酸盐高氯酸盐-O-O-H过氧化氢物过氧化氢物-O-O-过氧化物过氧化物金属CCONNXN 2、物质不稳定的热力学的表征、物质不稳定

43、的热力学的表征 反应的熵变和焓变是反应能否进行的两个重要的反应的熵变和焓变是反应能否进行的两个重要的本质因素，放热和熵增是反应自发进行的趋势，本质因素，放热和熵增是反应自发进行的趋势，吸热和熵减不利于反应的自发进行。吸热和熵减不利于反应的自发进行。G=H TSG0 反应不能自发进行反应不能自发进行G =0 可逆过程（热力学平衡状态）可逆过程（热力学平衡状态）三、反应物质的氧差额三、反应物质的氧差额 1、氧差额（反应的氧平衡值）氧差额（反应的氧平衡值） 定义：系统的氧含量与系统中碳、氢和其系统的氧含量与系统中碳、氢和其他可氧化的元素完全氧化所需的氧量之间他可氧化的元素完全氧化所需的氧量之间差值。

44、差值。氧差额氧差额=Mwzyx）（221600X：碳原子数：碳原子数 ；y:氢原子数；氢原子数；z:氧原子数；氧原子数；MW:为相对分子质量（为相对分子质量（g/mol）三、反应物质氧差额三、反应物质氧差额 2、氧差额的意义、氧差额的意义反映了反应体系的氧供应情况，系统缺氧，氧差额反映了反应体系的氧供应情况，系统缺氧，氧差额为负值；系统剩余氧，氧差额为正值；在一定程度上为负值；系统剩余氧，氧差额为正值；在一定程度上反映物质爆炸威力。反映物质爆炸威力。基于氧差额的反应物质危险性分类基于氧差额的反应物质危险性分类氧氧差差额额氧差额氧差额16080氧差额氧差额160-120氧差额氧差额80-240氧

45、差额氧差额-120氧差额氧差额-240危危险险性性低低中等中等高高中等中等低低 在氧化反应系统中，应设计操作使负的氧在氧化反应系统中，应设计操作使负的氧差额保持最大值（绝对值），以尽可能减少差额保持最大值（绝对值），以尽可能减少潜能的释放。潜能的释放。 在反应过程中使氧化剂的有效浓度维持在在反应过程中使氧化剂的有效浓度维持在最小程度。最小程度。 氧差额对于估计有机硝化物的危险是很方氧差额对于估计有机硝化物的危险是很方便的。便的。 氧差额值与化学品自身反应没有必然联系，氧差额值与化学品自身反应没有必然联系，例如水的氧差额值是例如水的氧差额值是0 0，在表中被定义为危，在表中被定义为危险程度险程度

46、“高高”的物质。的物质。 该方法适用于包含该方法适用于包含C C、H H、N N、O O的化合物。的化合物。第五节第五节 化学反应系统物化原理与安全化学反应系统物化原理与安全一、化学反应动力学二、反应物质的非互容性质1、毒性危险2、反应危险3、水敏性危险三、化学反应类型及其危险性三、化学反应类型及其危险性 1、氧化、氧化 绝大多数氧化反应都是强放热反应绝大多数氧化反应都是强放热反应 a、危险性：、危险性：1、氧化反应需要加热，反应热如不及时移去，将会使温度、氧化反应需要加热，反应热如不及时移去，将会使温度迅速升高甚至发生爆炸。迅速升高甚至发生爆炸。2、有的氧化反应（如氨、乙烯在空气中的氧化）其

47、物料配、有的氧化反应（如氨、乙烯在空气中的氧化）其物料配料比接近爆炸下限，极易爆炸起火。料比接近爆炸下限，极易爆炸起火。3、被氧化的物质大部分是易燃易爆物质。、被氧化的物质大部分是易燃易爆物质。4、氧化剂具有很大的火灾危险性、氧化剂具有很大的火灾危险性 。5、氧化产品有些也具有火灾危险性。、氧化产品有些也具有火灾危险性。 b、措施、措施 1、严格控制反应物料的配比（可燃气体和空气的混合比例）在爆炸范围之外。 2、一般采用立式氧化反应接触器。 3、在反应器前和管道上安装阻火器，接触器应有泄压装置，并尽可能采用自动控制或调解以及报警联锁装置。 4、严格控制反应温度，不能超过氧化物质的自燃点。 5、

48、氧化反应使用的原料及产品，应按有关危险品的管理规定做好储运工作。2、硝化、硝化 指在有机化合物分子中引入硝基指在有机化合物分子中引入硝基(NO2)，取代氢原子而生成硝基化合物的反应取代氢原子而生成硝基化合物的反应. 危险性：危险性：1、硝化是一个放热反应；、硝化是一个放热反应；2、硝化剂具有氧化性、吸水性、腐蚀性；、硝化剂具有氧化性、吸水性、腐蚀性；3、被硝化的物质大多易燃，有的还兼有毒性；、被硝化的物质大多易燃，有的还兼有毒性；4、硝化产品大都有着火爆炸的危险性。、硝化产品大都有着火爆炸的危险性。3、氯化 以氯原子取代有机化合物中的氢原子的过程成以氯原子取代有机化合物中的氢原子的过程成为氯化

49、。为氯化。危险性：危险性：1、反应过程中的原料大多是有机易燃物和强氧化剂，具有着火爆炸危险。2、常用的氯化剂是液态或是气态的氯，氯本身毒性大、氧化性极强，存储压力高。3、氯化反应是一个放热过程。4、氯化反应都有氯化氢气体生成。4、磺化 磺化是在有机化合物分子中引入磺(酸)基(SO 3H)的反应。 危险性：危险性：1、常用的磺化剂都是氧化剂，遇易燃物质会引起着火。2、生产用的原料都是可燃物、而磺化剂是强氧化剂，具备了可燃物与氧化剂作用发生放热反应的燃烧条件。3、磺化反应是放热反应。5、加氢、加氢 加氢反应大多为放热反应，且反应温度、压力较高加氢反应大多为放热反应，且反应温度、压力较高 原料大多为

50、易燃易爆，部分原料和产品有毒性、腐原料大多为易燃易爆，部分原料和产品有毒性、腐蚀性蚀性危险性：（1）火灾危险性）火灾危险性（2）爆炸危险性）爆炸危险性（3）中毒危险）中毒危险（4）腐蚀危险）腐蚀危险6、烷基化 烷基化烷基化(亦称烃化亦称烃化)，是在有机化合物中的氮、，是在有机化合物中的氮、氧、碳等原子上引入烷基氧、碳等原子上引入烷基R的化学反应。的化学反应。 危险性：危险性：1、被烷基化的物质大都具有着火爆炸危险。2、烷基化剂一般比被烷基化物质的火灾危险性要大。3、烷基化过程所用的催化剂反应活性强。4、烷基化反应都是在加热条件下进行。5、烷基化产品有一定的火灾危险第六节第六节 化工操作原理与安

51、全化工操作原理与安全 一、化学反应与热量传递一、化学反应与热量传递传热在化工生产过程中的应用主要方面为传热在化工生产过程中的应用主要方面为 ：1 1、创造并维持化学反应需要的温度条件；、创造并维持化学反应需要的温度条件； 2 2、创造并维持单元操作过程需要的温度条件；、创造并维持单元操作过程需要的温度条件；3 3、热能综合和回收；、热能综合和回收； 4 4、隔热与限热。、隔热与限热。危险性分析：危险性分析：1 1、吸热反应需要加热、吸热反应需要加热，加热反应必须严格控制温度。加热反应必须严格控制温度。温度过高或升温过快会导致反应剧烈，温度过高或升温过快会导致反应剧烈，火灾火灾危险性危险性极大。

52、极大。 一、化学反应与热量传递一、化学反应与热量传递 2、放热反应，且反应液沸点低于放热反应，且反应液沸点低于40，或者是反，或者是反应剧烈、温度容易猛升并有冲料危险。应剧烈、温度容易猛升并有冲料危险。 3、加热过程危险性较大。加热过程危险性较大。采用水蒸气或热水加热时，应定期检查蒸汽夹套和管道的采用水蒸气或热水加热时，应定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度，并应装设压力计和安全阀。与水会发生反应的耐压强度，并应装设压力计和安全阀。与水会发生反应的物料，不宜采用水蒸气或热水加热。物料，不宜采用水蒸气或热水加热。 采用充油夹套加热时，需将加热炉门与反应设备用砖墙隔采用充油夹套加热时，需将加热炉门与反

53、应设备用砖墙隔绝，或将加热炉设于车间外面。油循环系统应严格密闭，绝，或将加热炉设于车间外面。油循环系统应严格密闭，不准热油泄漏。不准热油泄漏。 电感加热装置如果电感线圈绝缘破坏、受潮、漏电、短路电感加热装置如果电感线圈绝缘破坏、受潮、漏电、短路以及电火花、电弧等均能引起易燃易爆物质着火或爆炸。以及电火花、电弧等均能引起易燃易爆物质着火或爆炸。 4、冷却冷却操作时，冷却介质不能中断，否则会造成冷却操作时，冷却介质不能中断，否则会造成积热，系统温度、压力剧增，引起爆炸。积热，系统温度、压力剧增，引起爆炸。开车时，应先通冷却介质；停车时，应先停物料，开车时，应先通冷却介质；停车时，应先停物料，后停冷

54、却系统。后停冷却系统。注意控制温度，防止物料（遇冷易变得黏稠或注意控制温度，防止物料（遇冷易变得黏稠或凝固）卡住搅拌器或堵塞设备及管道。凝固）卡住搅拌器或堵塞设备及管道。二、相平衡与组元分离二、相平衡与组元分离 1、蒸馏、蒸馏2、吸收、吸收A、压力危险（真空、加压）、压力危险（真空、加压）B、高温（液体沸腾产生蒸汽）、高温（液体沸腾产生蒸汽）C、物料性质（易燃、易爆）、物料性质（易燃、易爆）D、设备（易于堵塞）、设备（易于堵塞）A、有毒溶剂的失控、有毒溶剂的失控B、有毒气体的泄漏、有毒气体的泄漏C、设备材料的不适应、设备材料的不适应D、操作条件的变化、操作条件的变化二、相平衡与组元分离二、相平

55、衡与组元分离 3、液液萃取A、萃取过程常常有易燃的稀释剂或萃取剂的应用。萃取过程常常有易燃的稀释剂或萃取剂的应用。B、溶剂的贮存、回收的液面控制、溶剂的贮存、回收的液面控制C、静电、静电D、溶质和溶剂的回收一般采用蒸馏或蒸发操作，所以、溶质和溶剂的回收一般采用蒸馏或蒸发操作，所以萃取也包括这些操作的危险。萃取也包括这些操作的危险。4、结晶、结晶除去与物质有关的危险外，这个单元过程极少危险除去与物质有关的危险外，这个单元过程极少危险性。性。三、相混合和相分离三、相混合和相分离 1、混合(1)(1)液液液混合液混合 液液混合一般是在有电动搅拌的敞开或封闭容器液液混合一般是在有电动搅拌的敞开或封闭容

56、器中进行。中进行。装料时就应开启搅拌，为使夹套或装料时就应开启搅拌，为使夹套或 蛇管有效换热蛇管有效换热必须开启搅拌。必须开启搅拌。在设计中应充分估计到失误，如机械、电器和动在设计中应充分估计到失误，如机械、电器和动力故障的影响以及与过程有关的危险。力故障的影响以及与过程有关的危险。对于高粘度流体，一般是在搅拌机或碾压机中处对于高粘度流体，一般是在搅拌机或碾压机中处理，必须排除混入的固体。理，必须排除混入的固体。对于爆炸混合物的处理，需要应用软墙或隔板隔对于爆炸混合物的处理，需要应用软墙或隔板隔开，远程操作。开，远程操作。 三、相混合和相分离三、相混合和相分离 （2）气）气液混合液混合如果液体是易燃的，而喷入的