化工安全与环保复习题

第一章绪论1. 事故/安全的概念?事故是发生在人们的生产、生活活动中的意外事件。

是指造成死亡、疾病、伤害、损坏或者其他损失的意外情况。

伯克霍夫认为：事故是人(个人或集体)在为实现某种意图而进行的活动过程中，突然发生的、违反人的意志的、迫使活动暂时或永久停止的事件。

安全表示“免于危险”或“没有危险”的状态。

是不会引起死亡、职业病、设备财产损失以及环境污染的一种状态。

国家标准(GB/T 28001)对“安全”给出的定义是:“免除了不可接受的损害风险的状态”。

2.安全工程的基本内容？安全技术、劳动卫生技术、安全生产管理3. 我国目前的安全生产方针、“三同时”和“四不放过”原则分别是？(1)安全生产方针1952年：劳动保护工作必须贯彻安全生产1958年：安全第一、预防为主2006年：安全第一、预防为主、综合治理(2) 三同时：1983年，国务院在《关于加强安全生产和劳动监察工作的报告的通知》中重申：新建、扩建和技术改造企业的劳动安全卫生设施，应与主体工程“同时设计、同时施工、同时投产使用”。

这就生产与安全“三同时”原则(3)四不放过：我国在处理伤亡事故时提出的处理原则事故原因分析不清不放过；责任人员未处理不放过；整改措施未落实不放过；有关人员未受到教育不放过。

4. 事故特性？海因里希事故法则在安全上的意义？(1)特性：因果性、偶然性、潜伏性、(2)意义：事故因果链锁理论强调，安全工作的重点就是防止人的不安全行为，消除机械的或物的不安全状态，使链锁中断，从而预防伤害事故发生。

5. 常见的伤亡事故致因理论有哪些？海因里希的因果链锁、轨迹交叉论、能量转移论6. 预防事故的基本原则？什么是“3E”措施？(1)原则：事故原因主要包含技术原因、教育原因、管理原因但方面，采取相应防止对策为：安全技术措施、安全教育措施(三级教育厂级、车间、岗位)、安全管理措施(2)3E：技术(Engineering) 、教育(Education) 、管理(Enforcement)措施又称为“3E”措施，是防止事故的三根支柱，三个方面措施是相辅相成的，必须同时进行，缺一不可。

第二章防火与防爆⒈燃烧“三要素”？什么是燃烧“四面体”？充要条件燃烧燃料与氧化剂在空间激烈的发生发热化学反应的过程本质是一种特殊的氧化还原反应(1)三要素：氧化剂、燃料、点火源(2)四面体：氧化剂、燃料、点火源、连锁反应不受抑制充要条件外加热可燃物质氧或助燃剂合理配比火源要有一定的强度反应释放足够能量维持燃烧⒉燃烧的类型及过程？燃烧机理是什么？(1)类型：闪燃、着火、自燃(2)燃烧的过程根据可燃物的性质有所不同①可燃气体：最易燃烧，只要达到其本身氧化分解所需的热量，便能燃烧，其燃烧速度很快。

②可燃液体：首先发生蒸发，在火源作用下，然后蒸汽/氧化分解，进行燃烧。

③可燃固体：简单物质：如硫、磷等，受热后首先熔化，然后蒸发、燃烧。

复杂物质：在受热时分解成气态和液态产物，其蒸汽着火燃烧。

(3)机理：用连锁反应理论来解释燃烧机理。

连锁反应分为直链反应和支链反应，都由3个阶段组成，即链的引发、链的传递和链的终止。

⎪⎩⎪⎨⎧→⋅+⋅→⋅+⋅→⋅⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⋅+→+⋅+⋅→++⋅⋅+⋅→+⋅⋅+⋅→+⋅+⋅→+⋅⎪⎩⎪⎨⎧+⋅−→−+⋅−→−+2222222222222222 22 H H H OH OH H H H HO O H H HO M HO M O H OHH H O HO O O H O H H H HO M H M H HO O H ΔΔ链的终止链的传递链的引发⒊闪燃、闪点、自燃、自燃点、着火、着火点、氧指数、最小点火能量、最小氧气浓度？ 闪燃：在一定温度下，可燃液体表面所产生的蒸汽与空气形成混合物，遇火源产生瞬间的燃烧。

原因 液体蒸发速度小于燃烧速度闪点：在规定的实验条件下，液体表面发生闪燃的最低温度。

饱和蒸气压越大，其闪点越低 自燃：可燃物质不需要接触火源便能着火的自发燃烧现象。

自燃点：可燃物质能发生自燃的最低温度。

着火：在氧化剂充足的条件下，可燃物与明火接触能引起燃烧，并在火源移去以后仍能保持燃烧的现象。

着火点：又叫燃点，是指可燃物质被加热到超过闪点温度时，其蒸汽、助燃剂气体的混合气与火焰接触即着火，并能持续燃烧5秒以上时的最低温度。

氧指数：即临界氧浓度，是指在规定条件下，能维持固体材料进行有焰燃烧的在O2-N2系统中最低氧气浓度(v%)小于22易燃材料 22~27可燃，大于27难燃。

最小点火能量：引起处于爆炸范围内的可燃气体混合物着火所需的最小能量最小氧气浓度：空气和燃料的混合气能发生燃烧所需氧气的最小体积百分比⒋闪点、自燃点值测量的影响因素？(1)影响闪点：点火源大小与点火源离液面的距离、加热速率、试样的均匀度、试样的纯度、测试的容器、大气压力的影响。

(2)影响自燃点：a.压力：压力越高，自燃点越低。

b.浓度：当混合物的比例符合该物质氧化反应的化学计量式时，其自燃点最低。

c.容器的影响：容器的直径、材质以及表面的物理状态对自燃点都有影响。

d.添加剂或杂质e.固体物质的粉碎程度f.分子结构的影响Ⅰ.同系物:分子量增加而自燃点减小。

Ⅱ.正构与异构物:正构物自燃点<异构物自燃点。

Ⅲ.饱和碳氢化合物的自燃点>相应的不饱和碳氢化合物的自燃点 .Ⅳ.苯系化合物的自燃点>相同碳原子数的脂肪族碳氢化合物的自燃点。

⒌影响火焰传播速度的因素？阻火器的工作原理？(1)影响因素①可燃物性质②管径：管径↗，火焰传播速度↗。

但当管径达到某个极限值时，速度就不再增加了。

③混合气中可燃物的浓度：存在最佳值④混合气的初始温度：初始温度↗，火焰传播速度↗⑤混合气的压力：P ↗，火焰传播速度↙0C 8.45.6＝下上L L =(2)原理：混合气在容器或管道中燃烧时, 通道越窄、比表面越大，分子和器壁碰撞从而使链终止的几率越大，通过器壁散失的热量越多。

当通道尺寸小到一定程度时，火焰就会停止蔓延，燃烧停止。

⒍爆炸的分类？按爆炸产生原因和性质: 物理爆炸、化学爆炸、核爆炸按爆炸物质：凝聚态爆炸、气体爆炸、液体爆炸、粉尘爆炸按爆炸地点：地面爆炸、空中爆炸⒎爆炸极限的定义、计算方法及影响因素？爆炸 物质由一种状态迅速地转变为另一种状态，并瞬间以机械功的形式放出大量能量的现象。

爆炸的威力取决于能量的释放速率。

爆炸的特点：产生爆炸声、高温和冲击波。

爆炸极限 可燃的气体、液体蒸气或粉尘与空气的混合物，遇火源能够发生燃烧或爆炸的浓度范围 ；最低浓度为爆炸下限，最高浓度为爆炸上限。

爆炸极限通常用关于氧化剂的体积百分数来表示。

Ⅰ.单一组成的可燃气⑴闪点法（可燃液体蒸汽） ⑵ 化学计量式估算 常温和常压下，链烷烃的爆炸下限:L 下＝0.55C0C0：100mol 混合气中氧和可燃组分的含量恰好满足计量式时可燃组分的摩尔数。

对于碳氢化合物：Ⅱ.组成复杂的可燃气体爆炸极限的计算LL ，LH ：混合气的爆炸下限和上限 LLi ，LHi ：混合气中组分i 的爆炸下限和上限yi ：混合气中组分i 的摩尔分数影响因素：初始温度、初始压力、氧含量、惰性气体含量、点火源能量、火焰的传播方向、通道尺寸和形状8. 通风的类型及注意事项？(1)类型：通风类型动力分为机械通风和自然通风，按作用范围可分为局部通风和全面通风。

(2)注意事项：① 易燃易爆物质的容许浓度＜0.25LL ；② 对有火灾爆炸危险厂房，通风气体不能循环使用；③ T>80℃，通风设备应用不燃烧和不产生火花的材料；④ 设备的一切排气管(放气管)都应伸出屋外，高出附近屋顶；排气不应造成负压，也不应堵塞；⑤ 对局部通风，应注意气体的密度。

9.火源的种类及控制措施？(1)种类：①火焰点燃可燃物（火焰与可燃物接触或间隔②高温物体点燃可燃物（烟囱表面及其火星、烟头、发动机排气管、烧红的钢铁制件、高温金属焊渣、 其他高温物体③电气火花（电火花）④绝热压缩点燃可燃物⑤撞击与摩擦点燃可燃⑥日光照射与聚焦点燃可燃物 ⑦化学反应放热点燃可燃物⑧静电点火⑨雷击起火(2)措施：（一温度控制① 除去反应热② 防止搅拌中断③ 正确选用传热介质④ 防止传热面结疤⑤ 热不稳定物质的处理（二）控制压力 （三）控制投料速度、加料比及加料顺序 （四）超量杂质和副反应的控制10. 生产的火灾的分类？A 类火灾：指固体物质火灾。

这种物质通常具有有机物质性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。

如木材、煤、棉、毛、麻、纸张等火灾。

B 类火灾：指液体或可熔化的固体物质火灾。

如汽油、煤油、柴油、原油，甲醇、沥青、石 %100⨯=总闪下P P L %1001 %1001∑∑11⨯=⨯===n i H i H n i L i L i i L y L L y L蜡等火灾。

C 类火灾：气体火灾。

D 类火灾：指金属火灾。

如钾、钠、镁、铝镁合金等火灾。

E 类火灾：带电火灾。

物体带电燃烧的火灾。

F 类火灾：烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾。

11. 灭火的基本方法和原理？常用灭火剂及其灭火原理？哪些火灾不能用水扑救？(1)方法：隔离法、冷却法、窒息法、化学中断法(2)原理：断绝可燃物→隔离法 降低着火系统温度→冷却稀释空气中的氧气浓度→窒息 抑制着火区内的链锁反应→化学中断法(3)灭火剂及灭火原理①水与水蒸气 1kg 水的温度升高1℃需4.18kJ 的热量，其汽化潜热为2.26×106J.kg-1。

→冷却作用水蒸气的还可使火场氧含量减少，以阻止燃烧，空气中含水蒸气浓度不低于35％时，可有效地灭火。

→窒息作用②泡沫灭火剂：窒息作用③惰性气体灭火剂：液态CO2冷却可燃烧物；CO2气体能隔绝和稀释空气中的含氧量，能使燃烧因缺氧而熄灭④干粉灭火剂：产生水蒸气、CO2，反应吸热，起到一定的冷却和稀释作用。

(4)不能用水扑救的火灾①遇水燃烧物品不能用水扑救：如钠、钾、电石等；②储存硫酸、硝酸、盐酸区域着火，不可用强大水流冲击，宜用沙土、CO2扑救； ③未切断电源的电气火灾；④高温化工设备； ⑤比重比水小的易燃液体。

第三章 化工工艺热风险及评估⒈反应失控的根本原因及存在形式？反应失控的根本原因在于反应热的失去控制。

解释：反应系统因反应放热而使温度升高，在经过一个“放热反应加速-温度再升高”，以至超过了反应器冷却能力的控制极限后，反应物、产物分解，生成大量气体，压力急剧升高，最后导致喷料，反应器破坏，甚至燃烧、爆炸的现象。

存在形式 反应性化学物质热失控 化学工艺过程中的反应失控 失控反应分两部分：目标反应和由于温升引发的非所需反应⒉绝热温升？最大反应速度到达时间？两者如何和热风险评估相结合？(1)绝热温升：假设系统是绝热的分解或反应所放出的热完全用于系统温度的升高，根据边界条件可以推导得到绝热条件下试样的所达到的最高温度（绝热温度Tf ）及绝热温升△T(2)最大反应速度到达时间：试样或物料到达最大反应速度的时刻tm 与在某一温度下的时刻t 之差，相当于绝热系统的等待时间或诱导期，可用下式表示(3)与热风险评估的结合：严重度 – 基于绝热温升– 高 △Tad > 200 oC – 中 oC > △Tad > 50 oC 低 △Tad ⎰=-=mt t m dt t t θ⎰⎰-∆∆-==-m m RTE Tc T TT A dT dt n n f t t T T 10)exp()(θ< 50 oC•可能性–基于最大反应到达时间–低 TMR > 24 hrs–中 8 hr > TMR < 24 hr–高 TMR < 8 hr3.Semenov模型对反应热失控的描述,临界温度、自反应加速温度？A点为稳定点，B为不稳定点。