硫酸(H2SO4)纯品是无色油状液体。工业品如果含有杂质,则呈黄、棕等色。98.3%硫酸,相对密度为1.834。熔点10.49℃。沸点338℃。将100%硫酸加热至290℃,分解放出三氧化硫。硫酸无臭,但发烟硫酸有强烈的刺激性。它是一种活泼的二元强酸,能与许多金属或金属氧化物作用而生成硫酸盐。浓硫酸有强烈的吸水作用和氧化作用,可吸收大气中的水分,也可使有机物失水碳化。
硫酸是重要的基本化工原料,用途十分广泛,如制造硫酸铵、过磷酸钙、硫酸铝、二氧化钛、合成药物、合成染料及合成洗涤剂等。有机合成中用作脱水剂和磺化剂。金属、搪瓷等工业中用作酸洗剂。石油工业中用于精炼石油制品等。
生产硫酸的原料有硫铁矿、硫黄及有色金属冶炼气等。硫酸生产方法有铅室法、塔式法和接触法等。目前广泛采用接触法,其主要过程包括二氧化硫的制备、净化、转化和三氧化硫的吸收4个部分。硫铁矿接触法制硫酸的流程如下图所示。精选硫铁矿加入沸腾焙烧炉,炉底用鼓风机送入空气。硫铁矿在炉内于800~1 000℃的温度下燃烧,产生二氧化硫和氧化铁。二氧化硫含量为10%~14%的气体从炉顶排出后,经废热锅炉冷却后,经除尘器、洗涤器和电除雾净化和冷却。净化的炉气经干燥后送至转化器使其中的二氧化硫转化为三氧化硫,然后在吸收塔中被硫酸吸收,尾气由吸收塔顶排入大气。
硫铁矿接触法制硫酸(封闭洗流程)流程图
职业危害
硫酸生产中的危害主要有火灾爆炸、中毒、化学灼伤及机械事故等。
1.火灾、爆炸危险
硫酸本身没有燃烧性和爆炸危险,然而,高浓度硫酸可与许多物质,特别是有机物剧烈反应,释放出大量的热,从而引起火灾和爆炸;此外,当硫酸与金属反应时可释放出氢,氢可与空气形成爆炸性混合物,硫酸储槽发生爆炸的事故屡见不鲜。
在硫酸生产中,沸腾炉和预热器燃烧炉点火升温时可能发生爆炸和喷火;处理沸腾炉结疤或停炉清灰时,用冷却水冷却也会因温差太大引起爆炸。
2.中毒
吸入或食入硫酸物会引起中毒。
对皮肤及黏膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、角膜混浊以致失明;引起呼吸道刺激,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度吸人会引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致形成溃疡;严重者可出现胃穿孔、腹膜炎、肾损害及休克等。
慢性影响:牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。
此外,生产过程中可能会泄漏出对人体和环境有害的二氧化硫、三氧化硫。硫铁矿粉碎、输送过程中会产生粉尘。
3.化学灼伤
化学灼伤是硫酸生产中常见的危害。浓溶液引起黏膜及皮肤的深度灼伤,出现以浅红色为基底的、边缘清楚的溃疡。这些损伤常经久不愈,并形成很大的疤痕,使功能受到抑制;如灼伤面积过大,可导致死亡。溅入眼内可造成灼伤、导致角膜穿孔、以致失明。
预防措施 鉴于有发生火灾和爆炸的可能,生产和贮存硫酸的车间要有可靠的防火、防爆措施。维护硫酸储槽时,要特别注意分析储槽内的氢含量并采取妥善方法,避免维修动火引起的火灾、爆炸事故。
提高生产过程的密闭化和操作的机械化、自动化水平。
生产和储存硫酸的场所要阴凉、干燥、通风良好。应与易燃或可燃物、碱类及金属粉末分开存放。
用水稀释浓硫酸时,应将酸倒入水中并不断搅拌。切勿将水直接倒人浓硫酸中,以防硫酸猛烈地飞溅,造成事故。
作业人员应穿戴合适的个体防护用品,包括防护眼镜、面罩、手套、胶靴及防护服等。
应有淋浴器、浴室及清洗用喷头,并应提供紧急冲洗眼睛的喷嘴。
触及硫酸后,应立即用大量水连续冲洗10~15min,用碱性溶液冲洗眼睛时水流不能过急。
接触高浓度硫酸蒸气的受害者,应立即移至空气新鲜处;脱去污染的衣服,吸入2%碳酸氢钠气雾剂,并用相同的溶液漱洗口腔。病人应仰卧休息,并尽快转送医院。
上一篇:职业病危害基本知识
下一篇:焊接作业面临的职业危害