硫磺粉尘在硫酸生产工艺中危险性分析及预防

硫磺粉尘在硫酸生产工艺中危险性分析及预防

作者：佚名    文章来源：本站收集整理    点击数：63    更新时间：2012-7-2  

硫磺粉尘在硫酸生产工艺中危险性分析及预防

1 引言

　　硫磺是化学工业生产的重要原料，是目前国内普遍采用的制取硫酸生产工艺的原料。硫磺是易燃易爆的化学品，其特殊的化学性质决定了生产过程中防火防爆安全的重要性。硫磺在装卸、生产过程中很容易产生硫磺粉尘，且其粉尘起爆能量低，爆炸浓度下限低，当硫磺粉尘在空气中浓度达到35g／m 、点火源能量达到0．15mJ时，就能发生火灾爆炸事故。

　　2、硫磺的性质及危险性

　　2.1 硫磺的性质

　　硫磺的主要成分是硫(s)，其含量≥99．50％ ；外观为黄色颗粒状、片状或块状固体；熔点为( 一硫)107％ ；(p一硫)115％ ；无定形硫熔点为120％ ；沸点为445％ ；密度为2．1g／cm ；不溶于水；闪点为160％(闭杯法)；自燃温度为232％；爆炸极限为空气中35— 1400g／m ；燃点为248—260％ ；最大爆炸压力2．79kg／cm 。在正常情况下燃烧缓慢，如果与氧化剂混合则燃烧速度大大加快，遇明火、高温易发生爆炸。

　　2.2 危险性

　　由于硫酸生产过程中所使用的原料、中间产品、成品均为不同规格硫磺粉末，工艺过程中介质为硫磺和空气，硫磺属于易燃品，其粉尘易闪爆，燃烧爆炸物二氧化硫具有有毒有害性和强腐蚀性，因此硫磺粉碎加工生产过程中存在着多种危险有害因素。

　　2．2．1 物理危险性

　　在硫磺加工过程中，硫磺仓库、硫磺拆投料、输送等过程中都容易产生粉尘，积聚在设备、钢架、防护、梯子、仓库屋顶、墙体等部位。而硫磺粉尘积存与空气接触，扬悬浮于空气中的硫磺粉尘很容易以物理分散状态与空气混合形成爆炸性混合物。其与可燃气体或蒸汽混合物一样具有爆炸下限和爆炸上限，粉尘物的爆炸危险性是以其爆炸浓度下限(g／m )来表示的，硫尘的爆炸下限为35g／m 。硫磺加工过程中如果硫磺原料中含有杂质如砂石、铁器等时，易产生摩擦碰撞火花；加工时间过长，粉碎机超温超速度，易产生静电；冲罐接地不良或无接地，物料未静止和静止时间不够，操作人员违章取料产生静电或火花；在干燥状态，由于搅拌、空气输送和注入等能够产生静电，都将会引发化学性爆炸。因此，硫磺库区硫磺输送设备、熔硫罐沉降槽、精硫池等区域是磺制酸生产过程中防火防爆重点区域。

　　2．2．2 火灾爆炸危险性

　　硫磺的加工生产环境大多为火灾、爆炸危险环境。首先，生产区使用的火源种类很多，分布也较广，常见的主要有明火、设备设施检修用火、区域外生活用火、高温物质及静电所产生的火花等。此外，厂区内行驶的未装阻火器的机动车辆烟飞火、吸烟等也都会引起火灾。由明火引起火灾爆炸事故多数是因为检修中违章动火、吸烟，由此造成的伤亡和损失较大。其次，生产过程中涉及到的电气设备种类繁多。有变压器、配电开关、电动机等，使用包括220V、380V的低压配电系

　　统、电气传动系统、照明系统、防雷接地系统、电缆等。电气火花是一种较为常见的火源，在供、变、配、用电系统的电气设备、线路，在异常情况下均有可能造成电气事故；严重时可能引发火灾爆炸，造成严重的人员伤亡和财产损失。熔硫罐内液硫的温度一般控制在130—150％ ，如果液硫温度达到255℃就会发生火灾。同时，硫磺燃烧时，会生成含有二氧化硫和氧化物的有毒、腐蚀性气体。与强氧化荆激烈反应，也有着火和爆炸的危险。

　　2．2．3 对人体的危害

　　硫磺对人体有很大危害性，其粉尘扩散时可较快地达到空气中颗粒物有害浓度(20％ 时蒸发可忽略不计)。硫磺粉尘容易通过呼吸道吸入或经食道进入到体内，吸入通常有灼烧感、咳嗽、咽喉痛等症状，吸入硫磺粉末容易引起鼻炎和呼吸道炎。长期吸入会导致慢性支气管炎；食入会使人产生呕吐、腹泻、恶心等症状。长期如此会让人慢性中毒，甚至致癌，或细胞突变；该物质刺激眼睛和皮肤，引起皮肤眼睛发红、疼痛、视力模糊，反复或长期与皮肤接触可能引起皮炎、视力下降。但其职业接3 预防措施燃烧要发生必须具备三个基本条件：可燃物、助燃物和点火源。硫磺粉尘燃烧爆炸机理也同样如此，即存在着可燃粉尘与空气或空气混合形成爆炸性混合物，且达到硫磺的爆炸浓度极限(35～14oog／m )，点火能量达到其最小点火能(0．15mJ)。硫磺粉尘在点火源作用下发生的反应过程如下：热能加在硫磺粒子表面，温度逐渐上升一硫磺粒子表面的分子发生热分解或干馏作用，在粒子周围产生气体一产生的气体与空气混合形成爆炸性混合气体，发生燃烧一由燃烧产生的热进一步促使硫磺粉尘分解，产生可燃气体一由于局部爆炸，爆炸波的传播使堆积的粉尘受动而飞扬，成爆炸雾，从而可能连续产生二次、三次爆炸。在生产实际当中，到处都有可能存在可燃物、助燃物、点火源的危险，但是只要根据燃烧、爆炸的机理和条件，消除其中的一个条件就可达到防火防爆的目的。然而，助燃物氧气或空气的消除是很困难的，只有从消除火源和可燃物这两方面采取措施才是有效的。

　　3．1 消除可燃物的安全措施

　　3．1．1 降低生产过程中硫磺粉尘浓度，使之处于爆炸下限(35g／m )以下加强流程的密闭性。从硫磺粉碎至包装、贮存，最大限度地实施密闭化操作，以减少生产场所与贮存仓库内的硫磺粉尘量。

　　3．1．2 加强通风排气及粉尘的清扫鉴于硫磺粉尘的危险性，硫磺仓库采取全面通风或局部通风，使硫磺粉尘不易积聚，降低硫磺粉尘在空气中的浓度；对生产场所与仓库进行改造，加强了通风排气功能，仓库增设敞口窗户，加强自然通风能力；加强对硫磺仓库、硫磺拆包、投料、输送等区域的卫生清扫力度，及时清除积聚在设备、钢架、防护栏杆、梯子、仓库屋顶、墙体等部位的硫磺粉尘。

　　3．2 消除点火源的安全措施

　　消除点火源是硫磺制酸生产过程中防火防爆安全最有效的措施。鉴于硫磺粉尘的最小点火能量0．15mJ，爆炸下限35g／m 2项爆炸指标相对较低，危险程度大，因此必须尽可能地消灭和控制点火源，加强火源管理。

　　3．2．1 消除和控制火花电气设备和线路必须符合防火防爆要求，避免产生电气火花、电弧火花等火源；现场作业必须使用防爆工具，如铜器具，严禁使用铁器产生撞击火花；操作人员不得穿能产生静电和火花的服装上岗。

　　3．2．2 消除和控制炽热物体熔硫磺的工艺是采用在快速熔硫罐内用蒸汽盘管间接加热，将固体硫磺熔成熔融状的液体硫磺，液硫的温度一般控制在130～150qC为宜，蒸汽盘管内的温度宜控制在160'E，如果液硫的温度超出控制范围时就要及时调整蒸汽压力，否则容易着火。作业场所照明灯白炽灯、卤钨灯表面温度随灯泡功率不同而不同，如150W 时表面温度是150～230℃ 、200W 时表面温度是160～300"C，因此选用照明灯具时必须考虑这些因素，避免积聚在灯泡表面的硫磺粉受热自燃。

　　3．2．3 严格控制焊接、切割作业严格执行《动火审批制度》，高处焊接、切割，必须设有兜接火花溅落的措施。乙炔与氧气燃烧时火焰温度为3100～3300qC，焊接、切割溅落的焊渣温度也是上千度，所以动火作业必须严格办理《动火许可证》，采取切实有效的防范措施后方可作业，并且在作业现场设置专人监护。

　　3．3 加强设备设施维护和作业环节的管理定期维护与清洗电气设备、机泵等传动装置，及时更换润滑剂，避免由于机械摩擦发热而导致环境中硫磺粉尘因受热而爆炸；定期人工除尘，装置现场制作专用的除尘工具，每天清扫地面、墙面以及卫生死角处的粉尘，从根本上消除爆炸源；仓库及厂内严禁烟火，禁止无防护措施的机动车辆通行。由于采取了以上措施，硫磺粉尘爆炸的危险性大大降低。但是，粉碎加工本身的工艺特点，决定了它不可避免地会产生大量粉尘，因此，建议硫磺粉碎选用成型设备工艺，条件允许可使用氮气保

　　3．4 安全管理措施

　　3．4．1 完善工艺规程和设备操作规程针对现有生产工艺过程和生产设备，必须对其工艺规程、设备操作规程进行修订和完善，严格贮存操作过程的控制和管理。

　　3．4．2 完善安全规章制度针对现有生产工艺操作和设备维护，必须对其安全技术规程、安全管理制度进行必要的修订和完善，如设备检修与用火安全管理、个人的防护等。

　　3．4．3 完善应急处理预案与培训教育的管理加强对本单位的从业人员进行安全教育，如消防安全教育、操作安全教育、电气作业等，从业人员学习有关国家危险化学品管理等通过国家有关规定经过安全培训，考核合格后持证上岗。

　　3．4．4 加强对职工职业安全卫生的宣传、教育培训，建立职工健康监护档案使职工养成良好的职业卫生习惯，提高自我保护意识，自觉正确地使用劳动保护用品，遵章守纪，减少职业伤害事故发生，以促进企业安全生产和经济效益的可持续发展。建议完善作业场所内有毒有害物质定期监测制度，配备职业安全卫生防护设施与用品。

　　3．5 配置有效消防设施在仓库、厂房等危险区域要配置足够的消防栓，水源要充足，一旦发生事故就能及时启用消防设施，以降低或减少损失。

　　4 结语

　　通过对硫磺粉尘在硫酸生产过程中存在的危险有害因素进行分析，设备内、仓库贮存、生产场所通风不良，硫磺粉尘积聚悬浮达到或超过爆炸浓度，只要遇火源，就可能导致火灾爆炸事故发生。只有控制硫磺粉尘在空气中的浓度，及时清除设备内、生产、储存场所的粉尘，加强通风，才能确保硫磺粉尘加工生产的安全，从而实现安全生产。

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