化學(xué)工業(yè)，由于生產(chǎn)上的特點(diǎn)，火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)性以及環(huán)境污染的問題甚于其他企業(yè)，一旦發(fā)生，極易造成人員的重大傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，化工設(shè)計(jì)中的安全防火和環(huán)境保護(hù)是必須高度重視的。
        1. 火災(zāi)和爆炸的形成，與可燃物的燃點(diǎn)、自燃點(diǎn)和閃點(diǎn)密切有關(guān)。燃點(diǎn)：燃點(diǎn)是可燃物質(zhì)受熱發(fā)生自燃的最低溫度。自燃點(diǎn)：物質(zhì)的自燃點(diǎn)越低，發(fā)生起火的危險(xiǎn)性越大，一般壓力愈高，自燃點(diǎn)愈低。閃點(diǎn)：閃點(diǎn)是易燃與可燃液體揮發(fā)出的蒸氣與空氣形成混合物后，遇火源發(fā)生內(nèi)燃的最低溫度。
        火災(zāi)發(fā)生必須具備的三個(gè)條件：
        ⑴ 有可燃物質(zhì)存在 ⑵有助燃物質(zhì)存在，通常的助燃物質(zhì)有空氣、氯、氧等 ⑶有導(dǎo)致燃燒的能源，即點(diǎn)火源，如撞擊、摩擦、明火、高溫表面、發(fā)熱自燃、絕熱壓縮、電火花、光和射線等。
        2. 化工生產(chǎn)的防火防爆
        ⑴ 發(fā)生火災(zāi)與爆炸的主要原因，發(fā)生火災(zāi)與爆炸的原因很復(fù)雜，一般可歸納為以下幾點(diǎn)。
        a. 外界的原因，如明火、電火花、靜電放電、雷擊等
        b.物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，如可燃物質(zhì)溫度達(dá)到自燃點(diǎn)，危險(xiǎn)物品的相互作用，物料遇熱或受光照
        c.生產(chǎn)過程和設(shè)備在設(shè)計(jì)上或管理上的原因，如設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，不符合防火或防爆要求；設(shè)備缺少適當(dāng)?shù)陌踩雷o(hù)裝置，密閉不良引起可燃?xì)怏w或可燃液體大量外漏；操作時(shí)違反安全技術(shù)規(guī)程；生產(chǎn)用設(shè)備以及通風(fēng)、照明設(shè)備失修與使用不當(dāng)?shù)取?br />             d.生產(chǎn)場(chǎng)所形成爆炸性氣體混合物或粉塵爆炸性混合物，又有火源即發(fā)生爆炸，這是比較常見的爆炸發(fā)生的原因。
        ⑵ 防火防爆的基本原理與思路
        引發(fā)火災(zāi)的條件是：可燃物、氧化劑和點(diǎn)火源同時(shí)存在，相互作用。引發(fā)爆炸的條件是：爆炸品或者是可燃物與空氣的混合物與引爆能源同時(shí)存在，相互作用。如果采取措施避免或者消除上述條件，就可以防止火災(zāi)或爆炸事故的發(fā)生，這就是防火防爆的基本原理。
        在制定防火防爆措施時(shí)，可以從以下四個(gè)方面來考慮：
        a.預(yù)防性措施。這是最理想、最重要的措施，其基本點(diǎn)是使可燃物、氧化劑與點(diǎn)火源沒有結(jié)合的機(jī)會(huì)，從根本上杜絕著火的可能性。
        b.限制性措施。這是指在一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故時(shí)，能夠起到限制其蔓延、擴(kuò)大作用的措施。如在設(shè)備上或者在生產(chǎn)系統(tǒng)中安裝阻火、泄壓裝置，在建筑物中設(shè)置防火墻等，采取限制性措施能夠有效地減少事故損失。
        c.消防措施。按照法規(guī)或規(guī)范的要求，采取消防措施。一旦火災(zāi)初起，就能夠?qū)⑵鋼錅?，避免發(fā)展成大的火災(zāi)。
        d.疏散性措施。預(yù)先設(shè)置安全出口及安全通道，一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故時(shí)，能夠迅速將人員或者重要物資撤離危險(xiǎn)區(qū)域，以減少損失。
        ⑶ 化工設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的防火防爆措施
        a.工藝設(shè)計(jì)。在工藝設(shè)計(jì)中需要考慮防火防爆的方面很多的，在選擇工藝操作條件時(shí)，對(duì)氧化反應(yīng)，在原料配比上要避免可燃?xì)怏w或可燃液體蒸氣與空氣混合物落入爆炸極限范圍內(nèi)；需要使用溶劑時(shí)，在工藝允許的前提下，設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量選用火災(zāi)危險(xiǎn)性小的溶劑；使用的熱源盡量不用明火，而用蒸氣或熔鹽加熱；在易燃、易爆車間設(shè)置氮?dú)赓A罐，用氮?dú)庾鳛槭鹿拾l(fā)生時(shí)的安全用氣，并設(shè)有備用的氮?dú)獯祾吖芫€。
        b.建筑設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)必須遵守國(guó)家制定的“建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范”。
        建筑設(shè)計(jì)防火防爆可從兩方面解決。一方面是合理的布局廠房的平面和空間，消除爆炸可能產(chǎn)生的因素，縮小爆炸的范圍，保證人員的安全疏散。在這一方面，“建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范”有許多具體規(guī)定，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格遵守。另一方面是要從建筑結(jié)構(gòu)和建筑材料上保證建筑物的安全，減輕建筑物在爆炸時(shí)所受的損害。
        c.根據(jù)所設(shè)計(jì)的裝置的爆炸危險(xiǎn)性選用相應(yīng)等級(jí)的電氣設(shè)備、照明燈具和儀表。所有能產(chǎn)生火花的電器開關(guān)等均應(yīng)與防爆車間隔離。
        要防止靜電放電現(xiàn)象的發(fā)生，在化工車間中，傳動(dòng)帶的傳動(dòng)，流體在管路中的流動(dòng)均能產(chǎn)生靜電，因此在金屬設(shè)備及管道上均應(yīng)設(shè)置可靠的接地。防爆車間應(yīng)裝設(shè)避雷針。
        d.從通風(fēng)上要保證易爆易燃?xì)怏w和粉塵迅速排除，保證在爆炸極限以外的濃度下操作；設(shè)備布置上要避免在車間中形成死角以防爆炸性氣體和粉塵的積累；產(chǎn)生爆炸性物質(zhì)的設(shè)備應(yīng)有良好的密閉性，使爆炸性物質(zhì)不致散發(fā)或流失到車間去。
        ⑷ 防火防爆安全裝置
        為了阻止火災(zāi)、爆炸的蔓延和擴(kuò)展，減少其破壞作用，阻火設(shè)備、防爆泄壓設(shè)施、安全連鎖裝置等防火防爆安全裝置是工藝設(shè)備不可缺少的部件或元件。選用得當(dāng)時(shí)，防火防爆作用十分顯著。
        ①阻火裝置
        a.阻火器。阻火器是利用管子直徑或流通孔隙減小到一定程度，火焰就不能蔓延的原理制成的。阻火器常用在容易引起火災(zāi)爆炸的高熱設(shè)備和輸送可燃、易燃液體、蒸氣的管線之間，以及可燃?xì)怏w、易燃液體的容器及管道、設(shè)備的排氣管上。
        b.安全液封。安全液封是一種濕式阻火裝置，其原理是使具有一定高度、由不燃液體組成的液柱穩(wěn)定存在于進(jìn)、出口之間。在液封兩側(cè)的任一側(cè)著火，火焰將在液封處熄滅，從而阻止火勢(shì)蔓延。安全液封有開敞式和封閉式兩種。
        c.水封井。其阻火原理與安全液封相似，是安全液封的一種。水封井通常設(shè)在有可燃?xì)怏w、易燃液體蒸氣或油污的污水管網(wǎng)上，用以防止燃燒或爆炸沿污水管網(wǎng)蔓延擴(kuò)展。
        d.阻火閘門。阻火閘門是為防止火焰沿通風(fēng)管道蔓延而設(shè)置的阻火裝置。有跌落式自動(dòng)阻火閥門和手動(dòng)式多種。跌落式自動(dòng)阻火閘門是易熔元件熔斷后，閘板由于自身重力自動(dòng)跌落而將管道封閉。手動(dòng)阻火閘門多安裝在操作崗位附近，以便于控制。
        e.火星滅火器。火星滅火器又稱防火帽，其原理是因容積或行程改變，使火星的流速下降或行程延長(zhǎng)而自行冷卻熄滅，致使火星顆粒沉降而消除火災(zāi)危險(xiǎn)。通常安裝在能產(chǎn)生火星的設(shè)備的排空系統(tǒng)上，如汽車等機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口處。
        f.單向閥。單向閥又稱止逆閥、止回閥，其作用是使流體單向通過，遇有回流即自行關(guān)閉。常用于防止高壓物料沖入低壓系統(tǒng)，如液化石油氣瓶的調(diào)壓閥就是單向閥的一種。
        ②.泄壓裝置
        a.安全閥。安全閥用于防止設(shè)備或容器內(nèi)壓力過高引起爆炸。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力高出設(shè)備壓力開啟泄壓，在壓力降到正常工作值后能自動(dòng)復(fù)位。安全閥通常安裝在不正常條件可能超壓甚至破裂的設(shè)備或機(jī)械上。常用安全閥有重力式、杠桿式和彈簧式三種類型。
        b.防爆片。防爆片又稱爆破片、防爆膜、泄壓膜，是在壓力突然升高時(shí)能自動(dòng)破裂泄壓的一次性安全裝置，由具有一定厚度和面積的片狀脆性材料制成。通常安裝在含有可燃?xì)怏w、蒸汽或粉塵等物料的密閉壓力容器或管道上，當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)壓力突然上升超過設(shè)計(jì)值時(shí)，防爆片作為薄弱環(huán)節(jié)首先自動(dòng)爆破泄壓，從而保證設(shè)備主體安全。
        c.泄爆門（窗）。泄爆門又稱防爆門、泄爆窗，泄爆門通常安裝在燃油、燃?xì)夂腿济悍鄣募訜釥t燃燒室外壁上，是爆炸時(shí)能夠掀開泄壓、保護(hù)設(shè)備完整的防爆安全裝置。為了防止燃燒氣體噴出傷人或掀開的蓋子傷人，泄爆門（窗）應(yīng)設(shè)置在人們不常到的地方，高度不應(yīng)低于2m，并應(yīng)定期檢修。
        d.放空（閥）管。放空管是一種管式排放泄壓安全裝置，又稱排氣管。一種是排放正常生產(chǎn)的廢氣，另一種是發(fā)生事故時(shí)，將受壓設(shè)備內(nèi)氣體緊急防空的裝置。放空管一般應(yīng)安設(shè)在設(shè)備或容器的頂部，室內(nèi)設(shè)備安設(shè)的放空管應(yīng)引出室外，其管口要高于附近有人操作的最高設(shè)備2m以上。對(duì)經(jīng)常排放有燃燒爆炸危險(xiǎn)的氣態(tài)物質(zhì)的放空閥，管口附近還應(yīng)設(shè)置阻火器。
        3.防毒與環(huán)境保護(hù)
        ⑴.化學(xué)工業(yè)中常見的一些環(huán)境污染物有：汞、氰、酚、砷、芳烴及其衍生物、飽和烴和不飽和烴及其衍生物、醇、二氧化硫、酸、堿等。它們都是污染環(huán)境，損害人體健康。
        ⑵設(shè)計(jì)工作中防毒與環(huán)境保護(hù)方面的考慮  首先，工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量選用無毒或低毒的原料路線，對(duì)同一產(chǎn)品，如果存在兩條或兩條以上原料路線的話，在經(jīng)濟(jì)上合理，工藝上可行的前提下，應(yīng)盡量采用無毒或低毒的原料路線。選用催化劑時(shí)，在催化劑活性差別不大的前提下，應(yīng)盡量采用無毒或低毒催化劑。采用閉環(huán)工藝過程也是一種辦法，有些原料或中間產(chǎn)物是有毒的，但它們的某些制成品卻是無毒的，設(shè)計(jì)上如采用閉環(huán)工藝，有毒的原料和中間產(chǎn)物在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，只有無毒制成品出生產(chǎn)系統(tǒng)，則可大大減少污染。工藝上還應(yīng)考慮綜合利用，把生產(chǎn)過程中生產(chǎn)的副產(chǎn)物加以回收，不僅可以增加經(jīng)濟(jì)效益，還可減少污染。
        ⑶. ①.煙塵治理技術(shù)：a.重力除塵 b.慣性除塵 c.離心除塵
            ②.有害氣體的治理技術(shù)：a.吸收法 b.吸附法 c.燃燒法 d.催化轉(zhuǎn)化法 e.冷凝法
            ③.水體污染治理技術(shù)
            物理處理法：a.篩濾法 b.重力法 c.離心法
            化學(xué)處理法：a.中和法 b.混凝沉淀法 c.吸附法 d.離子交換法
            生物化學(xué)處理法：a.好氧生物處理法 b.厭氧生物處理法
            膜處理方法：膜處理法是利用膜的孔徑及膜材料的特性選擇性節(jié)流水的顆粒物的一種很有前途水處理方法。比如利用超濾膜、反滲透膜、超濾膜進(jìn)行染料脫鹽，海水淡化及污水處理。