硫酸生產風險防範措施

硫酸是一種重要的基本化工原料，其用途十分廣泛，在國民經濟中佔有舉足輕重的地位。硫酸的主要生產原料為硫磺、硫鐵礦、冶煉煙氣、硫化氫等，目前主要生產工藝為接觸法，包括原料二氧化硫的生成、二氧化硫向三氧化硫的催化轉化和三氧化硫的吸收。由於硫酸生產所涉及的化學物質和工藝過程具有一定的安全風險，所以應引起足夠的重視並採取適當的防範措施。

　　1 硫酸生產中主要化學物質風險分析

1.1 原料

硫酸生產中涉及安全風險的原料主要為硫磺和硫化氫。

1.1.1 硫磺

硫磺為淡黃色脆性結晶或粉末，可能因含少許硫化氫而有特殊臭味，183.8℃時蒸氣壓0.13kPa，閃點207℃，熔點119℃，沸點444.6℃，相對體積質量(水為1)2.0，自燃温度232℃，爆炸下限2.3g/m3。

硫磺屬易燃固體，遇明火、高熱易燃，與氧化劑混合能形成爆炸性混合物。硫磺粉體與空氣可形成爆炸性混合物。硫磺為不良導體，在乾燥狀態下會因攪拌、輸送和注入等操作產生靜電。硫磺能在腸內部分轉化為硫化氫而被吸收，故大量口服可導致硫化氫中毒。硫磺可引起眼結膜炎、皮膚濕疹，對皮膚有弱刺激性。生產過程中長期吸人硫磺粉塵一般無明顯毒性作用。

硫磺的毒性相對較小，主要危險是粉塵爆炸。在氣候乾燥、通風不良的情況下處置硫磺，會造成粉塵富集，達到爆炸極限後在外部能量的作用下引發爆炸。由於硫磺表面易產生靜電積累，更加劇了爆炸的危險。

1.1.2 硫化氫

硫化氫是可燃性無色氣體，具有典型的臭雞蛋味，沸點-60.3，相對體積質量(空氣為1)為1.19，易溶於水及醇類、二硫化碳、石油溶劑和原油，20℃時蒸氣壓為1 874.5kPa，空氣中爆炸極限(體積分數)為4.3%-45.5%，自燃温度260℃。

硫化氫是一種神經毒劑，亦為窒息性和刺激性氣體。硫化氫經粘膜吸收較快，經皮膚吸收甚慢。急性硫化氫中毒一般發病迅速，出現以腦和(或)呼吸系統損害為主的臨牀表現，亦可　伴有心臟等器官功能障礙。臨牀表現因接觸硫化氫的濃度等因素的不同而有明顯差異。中樞神經系統損害最為常見，輕則出現頭痛、頭暈、乏力、共濟失調及輕度意識障礙，重則出現意識模糊、昏迷、呼吸困難或呼吸停止後心跳停止，與極高濃度(1 000mg/m3以上)硫化氫接觸可發生電擊樣死亡。

硫化氫的`主要危險是致人中毒，由於爆炸下限較低，也容易引發爆炸事故。硫化氫體積質量較空氣大，在低處泄漏時會聚積在地面，在高處泄漏時也會擴散至地面，因此容易導致嚴重後果。

1.2 中間產物

硫酸生產的中間產物是二氧化硫和三氧化硫，它們均具有一定的安全風險。

1.2.1 二氧化硫

二氧化硫為五色、有刺激性臭味、有毒氣體，不可燃，易液化，沸點-10℃，相對體積質量(空氣為1)2.26，是一種還原劑。

二氧化硫易被濕潤的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸，對眼睛及呼吸道粘膜有強烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。急性影響為：輕度中毒時發生流淚、畏光、咳嗽，咽喉灼痛等，嚴重中毒後可在數小時內引發肺水腫，極高濃度吸人可引起反射性聲門痙攣而致窒息，皮膚或眼接觸會發生炎症或灼傷。慢性影響為：長期低濃度接觸可產生頭痛、頭昏、乏力等全身症狀以及慢性鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、嗅覺及味覺減退等，少數工人有牙齒酸蝕症。

二氧化硫的主要危險是致人中毒。

1.2.2 三氧化硫

三氧化硫在常態下為無色液體或者無色至白色晶體，不可燃，有發煙、吸濕特性，沸點45℃，相對體積質量(空氣為1)2.8，是一種強氧化劑。

三氧化硫與可燃物質、還原性物質及有機化合物激烈反應，有着火和爆炸危險;與水和潮濕空氣激烈反應，生成硫酸;水溶液是一種強酸;與鹼劇烈反應;腐蝕金屬，生成爆炸性氣體氫。三氧化硫對皮膚、粘膜等組織有強烈的刺激和腐蝕作用，可引起結膜炎、水腫、角膜混濁以致失明;對呼吸道有刺激作用，重者造成呼吸困難和肺水腫;高濃度接觸會引起喉痙攣或聲門水腫致死;口服後會灼傷消化道形成潰瘍，嚴重者可造成胃穿孔、腹膜炎、喉痙攣和聲門水腫、腎損害、休克等;慢性影響有牙齒酸蝕症、慢性支氣管炎、肺氣腫和肝硬變等。

三氧化硫的主要危險是致人中毒。

1.3 產品

產品硫酸為透明粘稠的油狀液體，無氣味，顏色自五色、黃色至黃棕色，相對體積質量(水為1)1.834，易溶於水同時放出大量熱量。濃硫酸有明顯的脱水、氧化作用和腐蝕性。硫酸本身雖然不燃燒，但因其化學性質活潑，遇水及許多可燃物質，如木屑、稻草、紙張、電石、高氯酸鹽、雷酸鹽、硝酸鹽、苦味酸鹽等會發生劇烈反應，放出高熱並可能引起燃燒;稀硫酸遇金屬會反應放出氫氣，引發爆炸。硫酸腐蝕性強，能嚴重灼傷眼睛並有造成失明的危險，對皮膚有刺激性，會導致皮炎或灼傷。與三氧化硫一樣，硫酸可引起上呼吸道炎症及肺損害，其毒性表現見上述“三氧化硫”部分。

硫酸的主要危險源啟其化學活潑性和強腐蝕性，有可能引發燃燒、爆炸和人體嚴重傷害。

　　2 硫酸生產過程風險分析

2.1 火災爆炸

處置硫磺時存在粉塵爆炸危險，熔硫槽會因蒸汽加熱管的腐蝕泄漏而發生超壓爆炸，或因水漏人急劇氣化而發生蒸汽爆炸。硫鐵礦沸騰爐和預熱燃燒爐點火升温時可能發生爆炸和噴　火，用冷卻水冷卻處理沸騰爐結疤或清灰時會因温差太大而引發爆炸，沸騰爐水箱漏水等也可能引發爆炸。因設備、管道腐蝕或其它故障而致使硫酸泄漏時，硫酸與可燃物接觸會引起燃燒，遇電石、金屬粉末等接觸能發生爆炸或着火。在硫酸容器的檢修過程中，設備內殘餘的濃硫酸會吸收空氣中的水分而稀釋，繼而腐蝕鋼材並放出氫氣，當氫氣濃度達到爆炸極限時會引發爆炸。這類事故即使在近年也屢有發生。如果控制不當或發生設備故障，廢熱鍋爐以及其它壓力容器存在超壓爆炸的危險。

2.2 化學灼傷

化學灼傷是硫酸生產中常見的危險。如果有關設備、管道發生腐蝕或存在缺陷導致硫酸泄漏，與之接觸會造成化學灼傷。

2.3 中毒

由於生產不正常、工藝控制不當、設備及管道腐蝕及故障等，在焚(焙)燒、淨化、轉化等工序會造成硫化氫、二氧化硫、三氧化硫泄漏，從而引起人員中毒事故。

2.4 高温灼傷

硫鐵礦焙燒爐在900℃左右運行並有高温礦渣排出，在清理排渣、處理除塵設備及焙燒爐故障或人工運送熱渣時，均有可能發生高温灰渣灼傷事故。焚硫爐操作温度高達1 000℃左右，廢熱鍋爐、各類換熱器及熔硫槽等温度也都較高，如果發生泄漏，都可能造成高温灼傷事故。

2.5 粉塵危害及觸電

在硫鐵礦破碎、硫磺運輸及更換釩催化劑的過程中，存在粉塵危害;在爐氣淨化過程中，存在高壓觸電危險。

　　3 安全對策

3.1 嚴格控制工藝指標，確保設備完好

嚴格控制熔硫槽加熱蒸汽壓力、液硫液位及焚硫爐、吸收塔等關鍵部位的工藝指標，是保證安全生產的重要前提，同時應儘量提高工藝的自動控制水平。另外，應確保設備完好，防止熔硫槽加熱蒸汽管及吸收塔等部位的腐蝕，提前做好設備維護，避免跑、冒、滴、漏。

3.2 防火防爆措施

a.按照GB 50016---2006《建築設計防火規範》等標準的要求，硫酸生產廠房為乙類火災危險，故裝置設計時應符合有關乙類廠房的耐火等級、面積和平面佈置、防火間距及安全疏散的要求。

b.辦公室、休息室等不應設置在硫酸生產廠房內，當必須與本廠房毗鄰建造時，其耐火等級不應低於二級，並應採用耐火極限不低於3.00h的不燃燒體防爆牆隔開和設置獨立的安全出口。

c.按標準規定確定電氣設施及工具的防爆級別。

d.重視硫酸儲槽等接觸硫酸的設備、管道可能引發的爆炸危險。維護硫酸儲槽、管道時，要特別注意充分置換，分析儲槽內的氫含量並採取相應，的安全措施，避免維修動火引起的火災、爆炸事故。

e.加強硫酸生產區域火源的管理。

3.3 物料儲存

a.為了防止硫酸泄漏後流溢，硫酸罐區宜佈置在地勢較低的地帶，罐區要有圍堰。罐區內儲罐應保持適當的間距，並應與易燃或可燃物、鹼類及金屬粉末分開存放。罐區周圍應設置明顯的警告標誌。

B 硫鐵礦和礦渣堆場應通風良好，以降低粉塵濃度。

c.固體硫磺倉庫的設計與管理應符合下列要求：宜為單層建築;每座倉庫的總面積不應超過2000m2，且倉庫內應設防火牆隔開，防火牆間的面積不應超過500m2;倉庫與甲類廠房的防火間距不小於12.0m，與民用建築之間的防火間距不小於25.0m，與重要公共建築之間的防火間距不小於30.0m;保持通風良好，以防止倉庫內温度過高，降低硫磺粉塵濃度;硫磺料堆高度不得超過3m，且應儘量加大料堆間的距離;倉庫中嚴禁使用易產生火花的金屬工具，應採用防爆電器，嚴格動火檢修制度。

d.平時應注意對硫磺倉庫、硫酸罐區內的防火設施定期檢查。

3.4 個體防護

作業人員應根據操作規程穿戴合適的個體防護用品，包括防護眼鏡、面罩、手套、膠靴及防護服等。現場應設有洗眼器、淋浴器及清洗噴頭。

3.5 應急處置及應急預案

普及硫化氫、三氧化硫中毒及硫酸灼傷時的急救知識。如與硫酸接觸，應立即用大量水連續沖洗，沖洗後再用質量分數為4%-5%的碳酸氫鈉溶液進行中和清洗。沖洗眼睛時水流不能過急。

制訂事故應急預案，定期進行事故演練，不斷完善應急預案;提高人員應對突發事故的能力，以便在發生事故時能及時、正確地處置，使事故損失降至最小。