safety in the manufacture of synthetic fiber? 合成纖維生產一般經過3個步驟。第一步是將乙烯、丙烯、苯、二甲苯等基本有機原料,通過各種方法制成單體。第二步是將單體聚合或縮聚成高聚物。第三步是把高聚物熔融或制成紡絲原液,進而紡成纖維。
產量較大的合成纖有錦綸—6、滌綸、腈綸、維綸。
1.錦綸—6的生產? 錦綸—6是由單體己內酰胺聚合紡絲而成,因此,又叫聚己內酰胺纖維。它的生產過程包括:己內酰胺的制造、聚合;紡絲及后加工。制造己內酰胺的方法有環(huán)己烷法、苯酚法、甲苯法等。
2.滌綸的生產? 滌綸是聚對苯二甲酸乙二酯纖維的商品名稱。它的生產過程包括:對苯二甲酸的制造;對苯二甲酸的酯化;乙二醇的制造;對苯二甲酸乙二酯的縮聚;乙二醇的回收;紡絲及后處理。
制造對苯二甲酸的方法有:對二甲苯硝酸氧化法;對二甲苯分步空氣氧化法;對二甲苯一步空氣氧化法;甲苯氧化—歧化法和苯酐轉換位法等。
3.腈綸的生產? 腈綸是聚丙烯腈的商品名稱。它的生產過程包括:單體丙烯腈的合成和精制;丙烯腈的聚合或共聚,紡絲及后處理;溶劑的回收。制造丙烯腈的方法有乙炔法和丙烯氨氧化法兩種。
4.維綸的生產? 維綸是聚乙烯醇縮醛纖維的商品名稱。它的生產過程包括;醋酸乙烯的合成;醋酸乙烯的聚合;聚醋酸乙烯的醇解;甲醇和醋酸的回收;紡絲及后加工;熱處理及縮醛化。合成醋酸乙烯的方法有乙炔法和乙烯法兩種。
合成纖維生產過程的危險性,可從以下4個方面分析。
(1)從原料性質上看,原料、中間品和成品大都是易燃、可燃、易爆的物質。當設備系統(tǒng)置換不良,或上述易燃、易爆物質從不嚴密處泄漏;或因誤操作形成負壓使空氣滲入,這些物質中的可燃氣體或蒸氣便與空氣混合形成爆炸性氣體。遇到生產中的高熱、沖擊或摩擦產生的火星和靜電火花、加熱或檢修用的明火等都會發(fā)生燃燒或爆炸。
(2)從反應和操作條件上看(見表5—6),有的反應本身放熱,有的在高溫下作業(yè),有的在壓力下作業(yè),有的高溫、壓力兼而有之,還有的(如丙烯氨氧化)在接近爆炸極限的條件下進行生產。如果儀表失靈,控溫控壓不當,加料錯誤,或因特殊情況發(fā)生停電停水使冷卻和攪拌中斷,都有可能導致爆炸或沖料起火。同時,高溫能使設備系統(tǒng)的機械強度降低,容易產生裂隙,而高溫物料由此沖出遇空氣即會自燃。此外,超過自燃點的高溫能使物料在設備系統(tǒng)內炭化、結焦,不僅會造成通路堵塞憋壓爆炸,還會在出料節(jié)門時或捅堵除焦時遇空氣自燃。
(3)從著火源上看,除了有電源和檢修動火外,生產中力口熱源較多,通常采用聯(lián)苯、聯(lián)苯醚等熱載體加熱或電感應加熱。聯(lián)苯的閃點113℃,聯(lián)苯醚的閃點102℃,它們的閃點溫度并不高,但在生產過程中,一般需加熱至200℃以上,溫度均已超過閃點很多,當接觸明火時,即能燃燒。如果加熱爐熱油循環(huán)系統(tǒng)不良,爐管內結焦堵塞,或在電加熱爐加熱時,因密封不好,絕緣不良,受潮漏電,產生匝間短路等,均能引起生產異常,甚至會導致泄漏的可燃物料著火。
(4)從生產部位上看,錦綸生產中的加氧脫氧,氧化或光化,裂解,聚合或縮聚;滌綸生產中的氧化,酯化,酯交換,縮聚;腈綸生產中的合成,氧化,精制,聚合,這些部位,都有可燃、可爆介質,又有電源、熱源,只要內外火險因素結合,相互作用,就會發(fā)生燃燒或爆炸。
表5—6? 合成纖維生產的溫度和壓力情況
生產工序 | 熱效應 | 操作溫度,℃ | 操作壓力,MPa | |
錦綸 | 苯加氯制環(huán)己烷 苯酚加氫制環(huán)己醇 環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮 環(huán)己醇脫氫制環(huán)己酮 環(huán)己酮氧化制己內酯 己內酰胺的聚合 環(huán)己酮氧化制己二酸 己二腈加氫制己二胺 66鹽的合成 66鹽的縮聚 蓖麻油堿裂解 癸二酸氨化制癸二腈 癸二腈加氫制癸二胺 1010鹽的合成 1010鹽的縮聚 熔融紡絲 | ? ? 放?熱 ? 放?熱 放?熱 放?熱 ? ? 放?熱 ? ? ? ? 放?熱 ? | 140 135~150 130~140 350~470 175~220 220~300 60~80 90 60 260~275 260~280 340 100 65~75 250 220~260 | 1.8~1.9 1.5~2.0 1.8~2.4 ? 1.0~3.5 0.1~0.7 ? 2.0 ? 1.6~2.7 ? ? 2.5 ? 1.2 ? |
滌綸 | 對二甲苯硝酸氧化 對二甲苯分步空氣氧化、酯化 對二甲苯一步空氣氧化、酯化 萘氧化制苯酐 苯酐的轉位 甲苯空氣氧化 苯甲酸鉀鹽的歧化 對苯二甲酸的酯化 乙烯氧化制環(huán)氧乙烷 酯交換 縮聚反應 熔融紡絲 | 放?熱 放?熱 放?熱 放?熱 ? 放?熱 ? 放?熱 放?熱 ? 放?熱 ? | 125~165 140~180 150~250 350~390 380~450 140 350~420 250~300 190~220 180~280 275~280 280~300 | 1.4~3.0 ? 2.0~3.0 ? 0.4~1.5 0.2 0.5~1.7 ? 2.2 ? ? ? |
腈綸 | 乙炔與氫氰酸的合成 丙烯氨的氧化 丙烯腈的聚合 | 放?熱 放?熱 放?熱 | 80~90 460~480 50~80 | 0.2~0.3 |
維綸 | 乙炔和醋酸的合成 乙烯和醋酸的氧化 醋酸乙烯的聚合 聚醋酸乙烯的醇解 聚乙烯醇的熱處理 聚乙烯醇的縮醛化 | 放?熱 放?熱 放?熱 ? ? ? | 170~230 160 60 50 220~270 60~70 | ? 0.5 ? ? ? ? |