稀硫酸浓缩过程的安全管理对策分析

稀硫酸浓缩过程的安全管理对策分析

罗光洲

珠海市裕洲环保科技有限公司  广东省珠海市519000

摘要：硫酸本身具有明显的毒性，并且有较强的腐蚀性，本身存在较大安全隐患。稀硫酸的浓缩过程是利用硫酸和水的沸点差异，在加热的情况下将溶液中部分水分脱除的过程，存在高温、高压的风险。本文按照“人、机、料、法、环”五个方面简述了稀硫酸浓缩过程中，对生产人员、设备、各浓度硫酸、工艺控制、生产环境五个主要因素的安全管理对策分析。

关键词：硫酸、浓缩、危险因素、安全管理

1、概述

硫酸是重要的基本化工原料，有“化学工业之母”的美称。硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用，例如在冶金及有机化工行业耗用大量的硫酸，但其中很多并未作为产品组成进入最终产品中，而是被稀释或污染成废硫酸，一般不宜在原生产系统中再次使用，因此如何处理和回收这些废硫酸无论从充分利用自然资源的角度还是环境保护的角度，都是引人注目的问题，稀硫酸浓缩回收往往能提供一条可供选择的有效途径，而稀硫酸浓缩回收通常伴随着高温高压强腐蚀等危险因素存在，因此稀硫酸浓缩过程的安全管理显得尤为重要。

2、危害因素

硫酸属于无色无味的油状液体，并且具有较强大的腐蚀性、稀释性、氧化性和毒性，而且具有较高的沸点并难以挥发，可以与多种化学物质发生反应，为了避免机械设备和人体皮肤等遭受硫酸的腐蚀，需要在储存及运输过程中采取严格的防护措施，避免对人员的生命安全及企业的财产权益造成影响。

稀硫酸的浓缩过程都需要有高温热源，利用高温热源加热稀硫酸，使其内水分蒸发，从而使硫酸浓度不断提升。在此过程中，随着温度升高，硫酸浓度的增大，硫酸对于设备的腐蚀性也逐步增加，特别是为提高加热效率，多采用多管浸加热的方式，其浸没管的腐蚀情况尤为严重，其寿命通常不到一年。故浓缩设备的日常维护、检修，工作前的检测显得十分关键，否则将造成对操作人员的生命安全和企业的生产经营造成巨大损失。

3、安全管理对策

3.1 生产人员安全管理

建立完善的具备可操作性的标准化的程序操作，严格落实员工早会制度，持续强调规范操作的内容和重要性。将规范操作要求自上而下层层落实，同时将违反操作规程的责任自下而上层层追究，将规范作业的责任与基层操作人员以及各层级管理人员切身利益挂钩。

所有操作人员必需全程穿戴防护服，戴好护目镜、防毒面具、安全带等必要安全装备，紧密注意其它安全措施和操作须知。

对于稀硫酸和浓硫酸的操作人员要进行严格区分化培训，落实工作卡制度。谨记避免操作人员容易出现的因同类物质的麻痹大意，同样操作而引起的人身伤害事故。有条件的情况下，稀硫酸与浓硫酸操作人员相互独立，不重叠。

3.2生产设备安全管理

建立完备的设施设备台账，制定完整的设备检验、保养、维护计划并严格落实。充分利用计算机网络技术、PLC控制技术等，一方面实时监控设施设备各关键参数指标状态，实现自动预警、报警、紧急停车等操作，确保安全；另一方面实现生产过程的自动控制,提高硫酸的回收效率和浓度、同时降低劳动强度,消除安全隐患。

设备与稀硫酸浓硫酸直接接触的部件材质控制要严格，如蒸发管为耐高温石英管，装置的各部件与稀硫酸或浓硫酸接触的区域均设有聚四氟乙烯层，并且要定期检查涂层状态。

3.3 稀硫酸、浓硫酸储存运输安全管理

硫酸本身的腐蚀性、稀释性、氧化性和毒性，意味着硫酸存储、运输过程中需严格要求。

3.3.1稀硫酸、浓硫酸区分化管理

①增加容器辨识度，在储存容器上除了相关法规要求的安全标识外，尽量用容器类型、颜色、形状等用辨识度高的方式区分稀硫酸和浓硫酸。容器不可混用，特别注意铁质容器的使用。

②分地储存，稀硫酸和浓硫酸分不同地点进行储存，且进行环境标识，同时在浓硫酸储存地应有良好的通风还排气系统，保证室内空气流通和足够氧气。存储地干燥无水源，尽量避免与水接触。

3.3.2存储要求：

①标识警示，硫酸贮存地点要设置明显的安全标志，并严禁非必要人员进入，避免发生意外事故。

②储量控制，遵循动态管理原则，不大规模存储长期存储硫酸，原则上不能超过半个月生产量或使用量。

③位置要求，除了要遵循消防和危险品的管理规定外，还应考虑设在工厂的下风方向，远离车间或离人员较集中的地方；要将硫酸与其它化学药品，有机物等隔离分开贮存；建筑物要用耐酸砖、耐酸混凝土和钢铁等构筑。耐酸砖要用耐酸胶泥砌筑和勾缝，避免泄漏，耐酸混凝土地面施工要经过耐酸处理，钢材需要用耐酸涂料加以保护或用耐酸非金属材料保护。

④应急保障，贮存区地面要有一定斜度，并设有排水沟，有硫酸漏出时，就用大量的水冲洗，避免地面硫酸集聚，同时在硫酸贮存处附近要备有中和剂，以便在硫酸泄露时能及时地进行处理。

3.3.3运输要求：

①器具合格，运输硫酸所用的容器、交通工具必须严格落实相关规范和标准，不超量、不超浓度、不跨品类使用。硫酸运输容器，每个容器上应标明品种、数量、生产厂名、商标和出厂日期等。凡浓度超过10%的硫酸要注明“危险品”字样，对浓硫酸和发烟硫酸还要注明“加水要注意”的字样。

②专车专运，运输硫酸时要尽可能避免与其它物质混装。认真按照政府有关运输危险品的规定办理。槽车必须进行定期的检查和修理，不合格槽车不得投入运输。遵守规定的行驶速度，开车或刹车时要缓慢进行，防止因冲击而损坏酸坛或酸瓶。

3.4浓缩工艺安全管理

稀硫酸浓缩原理相对简单，就是利用硫酸和水的沸点差异，在加热的情况下将溶液中部分水分脱除的过程，其核心在于过程工艺控制，兼顾生产效率和安全性，力争技术上做到本质安全。主要在以下几个方面进行控制：

一、蒸发管加热的均匀性，优化蒸发管加热工艺，尽量采用炉气等气体加热模式，避免局部温度差异过大。

二、稀硫酸流过蒸发管要均匀稳定，充分进行流体力学模拟测试，利用挡液板是稀硫酸在蒸发管壁分布均匀，液层厚度小，减缓稀硫酸的下降，延长稀硫酸在蒸发管内的时间，稀硫酸充分地吸收热量，进而提高稀硫酸浓缩的效率，同时对应稀硫酸浓缩后液体量减少，蒸发管设计成上大下小的喇叭形，确保蒸发管壁硫酸液层厚度稳定，避免蒸发溅射的情况发生。

三、蒸发管布局合理，通常采用多层环形布局，通常为3层20根蒸发器或4层38根蒸发管，增加蒸发管的数量，减少单个蒸发管流量。

四、增加温度、压力传感装置，并与流量控制以及紧急制动装置进行联动，实现工艺自动调节优化和隐患的自动消除。

3.5 环境风险控制

。  硫酸储存、浓缩、运输的过程对环境要求相对严格，针对其特性主要从几个方面控制。

①避免环境额外危险物。储存、浓缩、运输的环境中避免出现能与硫酸及其附属可能产生物质发生危险的物质，例如禁止烟火、其他能与硫酸发生剧烈反应的物质等。

②防止硫酸外泄或外泄后大量聚集。硫酸贮存区地面要有一定斜度，并设有排水沟通往制定地点，硫酸可能接触到的建筑物要用耐酸砖、耐酸混凝土和钢铁等构筑。耐酸砖要用耐酸胶泥砌筑和勾缝，避免泄漏，耐酸混凝土地面施工要经过耐酸处理。

③周围环境中配备应急处理资源。硫酸贮存区附近要备有中和剂，贮酸罐周围要留有一定的安全空地，并设有漏酸的处理装置。

④浓硫酸特殊环境要求。浓硫酸因危险性极高，较稀硫酸而言，其有极强的吸水性和更强的腐蚀性和氧化性，且吸水后产生大量的热。环境要求有良好的通风和排气，保持足够的氧气，周围无积水，储存建筑的防水要求较高。

4、结束语

随着我国工业的发展，今后稀废硫酸的数量也会日益增 多，稀硫酸浓缩处理量也将会越来越大，稀硫酸浓缩技术和安全管理还会提出更高的要求，需要更加系统的从人员管理、设备更新维护、物料管理、工艺优化、环境评估等多方面做好安全管理，守住安全红线，保障人民生命财产安全。

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