硫酸是一種重要的基本化工原料，其用途十分廣泛，在國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位。硫酸的主要生產(chǎn)原料為硫磺、硫鐵礦、冶煉煙氣、硫化氫等，目前主要生產(chǎn)工藝為接觸法，包括原料二氧化硫的生成、二氧化硫向三氧化硫的催化轉化和三氧化硫的吸收。由于硫酸生產(chǎn)所涉及的化學(xué)物質(zhì)和工藝過(guò)程具有一定的安全風(fēng)險，所以應引起足夠的重視并采取適當的防范措施。本文對此分析如下。

1、硫酸生產(chǎn)中主要化學(xué)物質(zhì)風(fēng)險分析

1.1 原料

硫酸生產(chǎn)中涉及安全風(fēng)險的原料主要為硫磺和硫化氫。

1.1.1 硫磺

硫磺為淡黃色脆性結晶或粉末，可能因含少許硫化氫而有特殊臭味，183.8℃時(shí)蒸氣壓0.13kPa，閃點(diǎn)207℃，熔點(diǎn)119℃，沸點(diǎn)444.6℃，相對體積質(zhì)量（水為1）2.0，自燃溫度232℃，爆炸下限2.3g/m3。

硫磺屬易燃固體，遇明火、高熱易燃，與氧化劑混合能形成爆炸性混合物。硫磺粉體與空氣可形成爆炸性混合物。硫磺為不良導體，在干燥狀態(tài)下會(huì )因攪拌、輸送和注入等操作產(chǎn)生靜電。硫磺能在腸內部分轉化為硫化氫而被吸收，故大量口服可導致硫化氫中毒。硫磺可引起眼結膜炎、皮膚濕疹，對皮膚有弱刺激性。生產(chǎn)過(guò)程中長(cháng)期吸人硫磺粉塵一般無(wú)明顯毒性作用。

硫磺的毒性相對較小，主要危險是粉塵爆炸。在氣候干燥、通風(fēng)不良的情況下處置硫磺，會(huì )造成粉塵富集，達到爆炸極限后在外部能量的作用下引發(fā)爆炸。由于硫磺表面易產(chǎn)生靜電積累，更加劇了爆炸的危險。

1.1.2 硫化氫

硫化氫是可燃性無(wú)色氣體，具有典型的臭雞蛋味，沸點(diǎn)-60.3，相對體積質(zhì)量（空氣為1）為1.19，易溶于水及醇類(lèi)、二硫化碳、石油溶劑和原油，20℃時(shí)蒸氣壓為1 874.5kPa，空氣中爆炸極限（體積分數）為4.3%-45.5%，自燃溫度260℃。

硫化氫是一種神經(jīng)毒劑，亦為窒息性和刺激性氣體。硫化氫經(jīng)粘膜吸收較快，經(jīng)皮膚吸收甚慢。急性硫化氫中毒一般發(fā)病迅速，出現以腦和（或）呼吸系統損害為主的臨床表現，亦可伴有心臟等器官功能障礙。臨床表現因接觸硫化氫的濃度等因素的不同而有明顯差異。中樞神經(jīng)系統損害最為常見(jiàn)，輕則出現頭痛、頭暈、乏力、共濟失調及輕度意識障礙，重則出現意識模糊、昏迷、呼吸困難或呼吸停止后心跳停止，與極高濃度（1 000mg/m3以上）硫化氫接觸可發(fā)生電擊樣死亡。

硫化氫的主要危險是致人中毒，由于爆炸下限較低，也容易引發(fā)爆炸事故。硫化氫體積質(zhì)量較空氣大，在低處泄漏時(shí)會(huì )聚積在地面，在高處泄漏時(shí)也會(huì )擴散至地面，因此容易導致嚴重后果。

1.2 中間產(chǎn)物

硫酸生產(chǎn)的中間產(chǎn)物是二氧化硫和三氧化硫，它們均具有一定的安全風(fēng)險。

1.2.1 二氧化硫

二氧化硫為五色、有刺激性臭味、有毒氣體，不可燃，易液化，沸點(diǎn)-10℃，相對體積質(zhì)量（空氣為1）2.26，是一種還原劑。

二氧化硫易被濕潤的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸，對眼睛及呼吸道粘膜有強烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。急性影響為：輕度中毒時(shí)發(fā)生流淚、畏光、咳嗽，咽喉灼痛等，嚴重中毒后可在數小時(shí)內引發(fā)肺水腫，極高濃度吸人可引起反射性聲門(mén)痙攣而致窒息，皮膚或眼接觸會(huì )發(fā)生炎癥或灼傷。慢性影響為：長(cháng)期低濃度接觸可產(chǎn)生頭痛、頭昏、乏力等全身癥狀以及慢性鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、嗅覺(jué)及味覺(jué)減退等，少數工人有牙齒酸蝕癥。

二氧化硫的主要危險是致人中毒。

1.2.2 三氧化硫

三氧化硫在常態(tài)下為無(wú)色液體或者無(wú)色至白色晶體，不可燃，有發(fā)煙、吸濕特性，沸點(diǎn)45℃，相對體積質(zhì)量（空氣為1）2.8，是一種強氧化劑。

三氧化硫與可燃物質(zhì)、還原性物質(zhì)及有機化合物激烈反應，有著(zhù)火和爆炸危險；與水和潮濕空氣激烈反應，生成硫酸；水溶液是一種強酸；與堿劇烈反應；腐蝕金屬，生成爆炸性氣體氫。三氧化硫對皮膚、粘膜等組織有強烈的刺激和腐蝕作用，可引起結膜炎、水腫、角膜混濁以致失明；對呼吸道有刺激作用，重者造成呼吸困難和肺水腫；高濃度接觸會(huì )引起喉痙攣或聲門(mén)水腫致死；口服后會(huì )灼傷消化道形成潰瘍，嚴重者可造成胃穿孔、腹膜炎、喉痙攣和聲門(mén)水腫、腎損害、休克等；慢性影響有牙齒酸蝕癥、慢性支氣管炎、肺氣腫和肝硬變等。

三氧化硫的主要危險是致人中毒。

1.3 產(chǎn)品

產(chǎn)品硫酸為透明粘稠的油狀液體，無(wú)氣味，顏色自五色、黃色至黃棕色，相對體積質(zhì)量（水為1）1.834，易溶于水同時(shí)放出大量熱量。濃硫酸有明顯的脫水、氧化作用和腐蝕性。硫酸本身雖然不燃燒，但因其化學(xué)性質(zhì)活潑，遇水及許多可燃物質(zhì)，如木屑、稻草、紙張、電石、高氯酸鹽、雷酸鹽、硝酸鹽、苦味酸鹽等會(huì )發(fā)生劇烈反應，放出高熱并可能引起燃燒；稀硫酸遇金屬會(huì )反應放出氫氣，引發(fā)爆炸。硫酸腐蝕性強，能?chē)乐刈苽�眼睛并有造成失明的危險，對皮膚有刺激性，會(huì )導致皮炎或灼傷。與三氧化硫一樣，硫酸可引起上呼吸道炎癥及肺損害，其毒性表現見(jiàn)上述“三氧化硫”部分。

硫酸的主要危險源啟其化學(xué)活潑性和強腐蝕性，有可能引發(fā)燃燒、爆炸和人體嚴重傷害。

2、硫酸生產(chǎn)過(guò)程風(fēng)險分析

2.1 火災爆炸

處置硫磺時(shí)存在粉塵爆炸危險，熔硫槽會(huì )因蒸汽加熱管的腐蝕泄漏而發(fā)生超壓爆炸，或因水漏人急劇氣化而發(fā)生蒸汽爆炸。硫鐵礦沸騰爐和預熱燃燒爐點(diǎn)火升溫時(shí)可能發(fā)生爆炸和噴火，用冷卻水冷卻處理沸騰爐結疤或清灰時(shí)會(huì )因溫差太大而引發(fā)爆炸，沸騰爐水箱漏水等也可能引發(fā)爆炸。因設備、管道腐蝕或其它故障而致使硫酸泄漏時(shí)，硫酸與可燃物接觸會(huì )引起燃燒，遇電石、金屬粉末等接觸能發(fā)生爆炸或著(zhù)火。在硫酸容器的檢修過(guò)程中，設備內殘余的濃硫酸會(huì )吸收空氣中的水分而稀釋?zhuān)�繼而腐蝕鋼材并放出氫氣，當氫氣濃度達到爆炸極限時(shí)會(huì )引發(fā)爆炸。這類(lèi)事故即使在近年也屢有發(fā)生。如果控制不當或發(fā)生設備故障，廢熱鍋爐以及其它壓力容器存在超壓爆炸的危險。

2.2 化學(xué)灼傷

化學(xué)灼傷是硫酸生產(chǎn)中常見(jiàn)的危險。如果有關(guān)設備、管道發(fā)生腐蝕或存在缺陷導致硫酸泄漏，與之接觸會(huì )造成化學(xué)灼傷。

2.3 中毒

由于生產(chǎn)不正常、工藝控制不當、設備及管道腐蝕及故障等，在焚（焙）燒、凈化、轉化等工序會(huì )造成硫化氫、二氧化硫、三氧化硫泄漏，從而引起人員中毒事故。

2.4 高溫灼傷

硫鐵礦焙燒爐在900℃左右運行并有高溫礦渣排出，在清理排渣、處理除塵設備及焙燒爐故障或人工運送熱渣時(shí)，均有可能發(fā)生高溫灰渣灼傷事故。焚硫爐操作溫度高達1 000℃左右，廢熱鍋爐、各類(lèi)換熱器及熔硫槽等溫度也都較高，如果發(fā)生泄漏，都可能造成高溫灼傷事故。

2.5 粉塵危害及觸電

在硫鐵礦破碎、硫磺運輸及更換釩催化劑的過(guò)程中，存在粉塵危害；在爐氣凈化過(guò)程中，存在高壓觸電危險。

3、安全對策

3.1 嚴格控制工藝指標，確保設備完好

嚴格控制熔硫槽加熱蒸汽壓力、液硫液位及焚硫爐、吸收塔等關(guān)鍵部位的工藝指標，是保證安全生產(chǎn)的重要前提，同時(shí)應盡量提高工藝的自動(dòng)控制水平。另外，應確保設備完好，防止熔硫槽加熱蒸汽管及吸收塔等部位的腐蝕，提前做好設備維護，避免跑、冒、滴、漏。

3.2 防火防爆措施

a.按照GB 50016---2006《建筑設計防火規范》等標準的要求，硫酸生產(chǎn)廠(chǎng)房為乙類(lèi)火災危險，故裝置設計時(shí)應符合有關(guān)乙類(lèi)廠(chǎng)房的耐火等級、面積和平面布置、防火間距及安全疏散的要求。

b.辦公室、休息室等不應設置在硫酸生產(chǎn)廠(chǎng)房?jì)�，當必須與本廠(chǎng)房毗鄰建造時(shí)，其耐火等級不應低于二級，并應采用耐火極限不低于3.00h的不燃燒體防爆墻隔開(kāi)和設置獨立的安全出口。

c.按標準規定確定電氣設施及工具的防爆級別。

d.重視硫酸儲槽等接觸硫酸的設備、管道可能引發(fā)的爆炸危險。維護硫酸儲槽、管道時(shí)，要特別注意充分置換，分析儲槽內的氫含量并采取相應，的安全措施，避免維修動(dòng)火引起的火災、爆炸事故。

e.加強硫酸生產(chǎn)區域火源的管理。

3.3 物料儲存

a.為了防止硫酸泄漏后流溢，硫酸罐區宜布置在地勢較低的地帶，罐區要有圍堰。罐區內儲罐應保持適當的間距，并應與易燃或可燃物、堿類(lèi)及金屬粉末分開(kāi)存放。罐區周?chē)鷳�設置明顯的警告標志。

B 硫鐵礦和礦渣堆場(chǎng)應通風(fēng)良好，以降低粉塵濃度。

c.固體硫磺倉庫的設計與管理應符合下列要求：宜為單層建筑；每座倉庫的總面積不應超過(guò)2000m2，且倉庫內應設防火墻隔開(kāi)，防火墻間的面積不應超過(guò)500m2；倉庫與甲類(lèi)廠(chǎng)房的防火間距不小于12.0m，與民用建筑之間的防火間距不小于25.0m，與重要公共建筑之間的防火間距不小于30.0m；保持通風(fēng)良好，以防止倉庫內溫度過(guò)高，降低硫磺粉塵濃度；硫磺料堆高度不得超過(guò)3m，且應盡量加大料堆間的距離；倉庫中嚴禁使用易產(chǎn)生火花的金屬工具，應采用防爆電器，嚴格動(dòng)火檢修制度。

d.平時(shí)應注意對硫磺倉庫、硫酸罐區內的防火設施定期檢查。

3.4 個(gè)體防護

作業(yè)人員應根據操作規程穿戴合適的個(gè)體防護用品，包括防護眼鏡、面罩、手套、膠靴及防護服等�，F場(chǎng)應設有洗眼器、淋浴器及清洗噴頭。

3.5 應急處置及應急預案

普及硫化氫、三氧化硫中毒及硫酸灼傷時(shí)的急救知識。如與硫酸接觸，應立即用大量水連續沖洗，沖洗后再用質(zhì)量分數為4%-5%的碳酸氫鈉溶液進(jìn)行中和清洗。沖洗眼睛時(shí)水流不能過(guò)急。

制訂事故應急預案，定期進(jìn)行事故演練，不斷完善應急預案；提高人員應對突發(fā)事故的能力，以便在發(fā)生事故時(shí)能及時(shí)、正確地處置，使事故損失降至最小。