硝化過程是指在有機化合物中引入硝基,取代其氫原子而生成硝基化合物的反應(yīng)過程,在有機化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中,特別是在染料、炸藥、農(nóng)藥及某些藥物生產(chǎn)中應(yīng)用十分普遍。由于硝化過程中,所用硝化劑是強氧化劑,被硝化的產(chǎn)物大多數(shù)易燃,硝化反應(yīng)是放熱反應(yīng),如果操作不當,容易發(fā)生安全事故。因此,研究硝化過程的防火防爆等安全技術(shù)工作十分重要。
1工藝及其設(shè)備
硝化過程大體由混酸制備(硝化劑)、硝化反應(yīng)、后處理與精制等工序組成。
1.1硝化劑
不同的硝化對象,往往使用不同的硝化劑;相同的硝化對象,若采用不同的硝化劑,則得到不同的硝化產(chǎn)物組成。因此,硝化劑的選擇是硝化反應(yīng)必須認真考慮的。一般在硝化工藝過程中,常用的硝化劑分別為稀硝酸、濃硝酸、混酸、硝酸鹽。
1.2硝化過程使用的設(shè)備
硝化過程通常使用的設(shè)備有混酸鍋、硝化鍋及附屬設(shè)備,混酸鍋用于制備混酸,硝化鍋用于硝化反應(yīng),一般為攪拌式反應(yīng)器,主要由鍋體、攪拌器、傳動裝置、冷卻(加熱)裝置、進出口管、法門和控制儀表組成。
混酸鍋的操作過程:應(yīng)先用水將濃硫酸稀釋,在不斷攪拌和冷卻條件下加入濃硝酸,并且嚴格控制溫度和酸的配比,嚴防沖料或爆炸。
硝化鍋的操作過程:物料由上部加入到鍋內(nèi),在攪拌器的作用下,迅速地混合并進行化學(xué)反應(yīng)。如果需要取出反應(yīng)熱量,可向夾套或蛇管內(nèi)通入冷水或制冷劑;如果需要加熱,可向夾套或蛇管內(nèi)通入加熱蒸汽。硝化鍋里面裝有推進式攪拌器,鍋底部制成凹形并裝有壓出管,以保證壓料時能將物料全部壓出。