內(nèi)容摘要在《化工》科目的學(xué)習(xí)和考試中，氯化與氟化工藝常常被提及，它們是化工生產(chǎn)中兩種重要的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型。由于它們?cè)诿Q(chēng)和某些操作條件上的相似性，考生很容易將這兩者的概念、安全要求及應(yīng)用混淆。明確這兩種工藝的區(qū)別對(duì)考試和實(shí)際工作都至關(guān)重要，因此，本文將對(duì)氯化與氟化工藝的易混易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行解析，以確保考生能夠清晰地理解和記憶。
考點(diǎn) ：氯化工藝與氟化工藝
氯化工藝
反應(yīng)類(lèi)型：放熱反應(yīng)
工藝簡(jiǎn)介
氯化是化合物的分子中引入氯原子的反應(yīng)，包含氯化反應(yīng)的工藝過(guò)程為氯化工藝，主要包括取代氯化、加成氯化、氧氯化等。
典型工藝
①取代氯化
氯取代苯的氫原子生產(chǎn)六氯化苯。
②加成氯化
乙炔和氯化氫加成生產(chǎn)氯乙烯等。
③氧氯化
乙烯氧氯化生產(chǎn)二氯乙烷。
天然氣氧化制乙炔。
工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)
①氯化反應(yīng)是一個(gè)放熱過(guò)程，尤其在較高溫度下進(jìn)行氯化，反應(yīng)更為劇烈，速度快，放熱量較大;
②所用的原料大多具有燃爆危險(xiǎn)性;
③常用的氯化劑氯氣本身為劇毒化學(xué)品，氧化性強(qiáng)，儲(chǔ)存壓力較高，多數(shù)氯化工藝采用液氯生產(chǎn)是先汽化再氯化，一旦泄漏危險(xiǎn)性較大;
④氯氣中的雜質(zhì)，如水、氫氣、氧氣、三氯化氮等，在使用中易發(fā)生危險(xiǎn)，特別是三氯化氮積累后，容易引發(fā)爆炸危險(xiǎn);
⑤生成的氯化氫氣體遇水后腐蝕性強(qiáng);
⑥氯化反應(yīng)尾氣可能形成爆炸性混合物;
重點(diǎn)監(jiān)控單元
氯化反應(yīng)釜、氯氣儲(chǔ)運(yùn)單元
重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)
①氯化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力。
②氯化反應(yīng)釜內(nèi)攪拌速率。
③氯化劑進(jìn)料流量。
④氯氣雜質(zhì)含量(水、氫氣、氧氣、三氯化氮等)。
⑤冷卻系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的溫度、壓力、流量等。
⑥反應(yīng)物料配比。
安全控制基本要求
①反應(yīng)釜溫度的報(bào)警和聯(lián)鎖。
②攪拌的穩(wěn)定控制和聯(lián)鎖系統(tǒng)。
③緊急冷卻系統(tǒng)。
④緊急停車(chē)系統(tǒng)。
⑤反應(yīng)物料的比例控制和聯(lián)鎖。
⑥安全泄放系統(tǒng)。
⑦可燃和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置。
⑧事故狀態(tài)下氯氣吸收中和系統(tǒng)等。
宜采取的控制方式
①將氯化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力與釜內(nèi)攪拌、氯化劑流量、氯化反應(yīng)釜夾套冷卻水進(jìn)水閥形成聯(lián)鎖關(guān)系。
②在氯化反應(yīng)釜處設(shè)立緊急停車(chē)系統(tǒng)。
③氯化反應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置安全閥、高壓閥、緊急放空閥、液位計(jì)、單向閥及緊急切斷裝置等安全設(shè)施。
氟化工藝
反應(yīng)類(lèi)型：放熱反應(yīng)
工藝簡(jiǎn)介
氟化是化合物的分子中引入氟原子的反應(yīng)，涉及氟化反應(yīng)的工藝過(guò)程為氟化工藝。氟與有機(jī)化合物作用是強(qiáng)放熱反應(yīng)，放出大量的熱可使反應(yīng)物分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，甚至著火爆炸。氟化劑通常為氟氣、鹵族氟化物、惰性元素氟化物、高價(jià)金屬氟化物、氟化氫、氟化鉀等。
典型工藝
①直接氟化
黃磷氟化制備五氟化磷等。
②金屬氟化物或氟化氫氣體氟化
氟化氫氣體與氫氧化鋁反應(yīng)制備氟化鋁等。
③置換氟化
工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)
①反應(yīng)物料具有燃爆危險(xiǎn)性;
②氟化反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，不及時(shí)排除反應(yīng)熱量，易導(dǎo)致超溫超壓，引發(fā)設(shè)備爆炸事故;
③多數(shù)氟化劑具有強(qiáng)腐蝕性、劇毒，在生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸、使用等過(guò)程中，容易因泄漏、操作不當(dāng)、誤接觸以及其他意外而造成危險(xiǎn)。
重點(diǎn)監(jiān)控單元
氟化反應(yīng)釜、氟化劑儲(chǔ)運(yùn)單元
重點(diǎn)監(jiān)控工藝參數(shù)
①氟化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力。
②氟化反應(yīng)釜內(nèi)攪拌速率。
③氟化物流量。
④助劑流量。
⑤氟化物濃度。
⑥反應(yīng)物料配比。
安全控制基本要求
①反應(yīng)釜溫度的報(bào)警和聯(lián)鎖。
②攪拌的穩(wěn)定控制和聯(lián)鎖系統(tǒng)。
③緊急冷卻系統(tǒng)。
④緊急停車(chē)系統(tǒng)。
⑤安全泄放系統(tǒng)等。
⑥可燃和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置。
宜采取的控制方式
①將氟化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力與釜內(nèi)攪拌、氯化劑流量、氯化反應(yīng)釜夾套冷卻水進(jìn)水閥形成聯(lián)鎖關(guān)系。
②在氟化反應(yīng)釜處設(shè)立緊急停車(chē)系統(tǒng)。
③氟化反應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置安全閥、高壓閥、緊急放空閥、液位計(jì)、單向閥及緊急切斷裝置等安全設(shè)施。
【習(xí)題】氯化是化合物的分子中引入氯原子的反應(yīng)，下列關(guān)于氯化工藝危險(xiǎn)特點(diǎn)、控制方式的說(shuō)法正確的是()。
A.將氯化反應(yīng)釜內(nèi)溫度、壓力與釜內(nèi)攪拌、中和系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)形成聯(lián)鎖關(guān)系
B.氯氣作為氯化劑是具有強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)氧化性、劇毒的化學(xué)品
C.生成的氯化氫氣體遇水后腐蝕性強(qiáng)
D.氯化反應(yīng)是一個(gè)吸熱過(guò)程
【參考答案】C
通過(guò)今天的解析，我們深入比較了氯化與氟化工藝在多個(gè)方面的差異和特點(diǎn)。雖然這兩種工藝在名字上只有一字之差，但在實(shí)際應(yīng)用和安全要求上卻大有不同。希望本次的梳理能夠幫助大家正確區(qū)分氯化與氟化工藝，避免在考試和實(shí)際操作中出現(xiàn)混淆。掌握這些關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，對(duì)于順利通過(guò)2024年中級(jí)注安師《化工》科目的考試具有重要意義。祝大家備考順利，考試成功！
