催化氫化的安全操作
(作者未知) 2010/11/24
★ 催化氫化反應在哪里進行?手續(xù)如何?
1、低于2個psi的催化氫化反應在自己所在的通風柜內進行,一般不須辦手續(xù)。
可用氧氣袋或氣球去1號樓的第7層充氣。氣球最好用雙層、3層、甚至4層。我們測過:連套4層的氣球,充裝到4立升的體積,也不足2個psi,非常安全。
壓力換算:1個psi約等于0.068大氣壓。具體壓力換算如下:
A: 1千帕(kPa)=0.145磅力/英寸2(psi)=0.0102千克力/厘米2(kgf/cm2) =0.0098大氣壓(atm)
B: 1磅力/英寸2(psi)=6.895千帕(kPa)=0.0703千克力/厘米2(kg/cm2) =0.0689巴(bar)=0.068大氣壓(atm)
C: 1物理大氣壓(atm)=101.325千帕(kPa)=14.696磅/英寸2(psi)=1.0333巴(bar)
D: 1毫米水柱(mmH2O)=9.80665帕(Pa)
1毫米汞柱(mmHg)=133.322帕(Pa)
壓力 1巴(bar)=105帕(Pa)
1托(Torr)=133.322帕(Pa)
1工程大氣壓=98.0665千帕(kPa)
1達因/厘米2(dyn/cm2)=0.1帕(Pa)
2、其余帶壓力的催化氫化、插羰、燜罐等反應在1號樓第7層的氫化室進行。
必須雙人操作,至少一人是操作老練的員工,操作前都要細讀《氫化儀操作規(guī)程》
和《高壓釜使用操作規(guī)程》。先要詳細登記,并服從氫化室管理員的安排。超過1公升的高壓釜,要按危險反應申報辦理;正常作息時間外進入氫化室作業(yè)的,要向安全監(jiān)察部申請,填報《氫化室特殊情況作業(yè)申請報告》,經(jīng)批準后才能允許進入作業(yè)。
氫化瓶壓力不得超過55psi,溫度不得超過60-80℃(80℃時的壓力不得超過50psi)。高壓釜的溫度不得超過180℃,壓力不得超過10MPa。
★ 催化劑如何安全使用和處理?
常用的催化劑主要有:Pd-C(鈀碳,通常有5%和10%兩種)、Pd(OH)2和Raney Ni,這些 催化劑的燃燒危險性起源于:它們同有有機溶劑蒸汽的空氣摩擦時極容易起火星,進而引起有機溶劑燃燒。這句話需要特別深刻理解,并體現(xiàn)在以下四個操作階段:
1:當容器內已盛有醇、醚、烴等有機溶劑時,這些有機溶劑的蒸氣就彌漫在液面上方,當加入的催化劑下落時,在空中同含有有機蒸氣的空氣摩擦,就有火星出現(xiàn),開始在瓶口閃爍,如再不小心會引燃下面的有機溶劑或反應液,發(fā)生火災。
加料時的著火危險性:Pd-C > Pd(OH)2 > Raney Ni(通常用醇或水浸泡著)。
解決方法(避免干的催化劑同有有機溶劑蒸汽的空氣摩擦):
A、先加催化劑,再加溶劑和反應底物。
B、如果已加了有機溶劑,要是反應不忌水,可用水拌濕催化劑再加入,比較安全。也可以用相應的溶劑拌濕催化劑后再加入。
C、如果已加了溶劑,可以向容器放入氮氣或氬氣等惰性氣體后馬上加入催化劑。
2: 用橡皮管或玻璃管從高壓釜內抽取反應液,在快要抽干時,提前解除真空,否則,含有有機蒸氣的空氣同管壁上的遺留催化劑摩擦,也會起火星,引起燃燒。也可以在快要抽干時,立即加入相應溶劑沖洗釜內壁,把釜內壁和管內壁的遺留催化劑全部抽到接受瓶中。所以一定要有兩個人在場。(問答:抽取反應液時,什么情況會起火星?如何預防?如起火如何處理?)
3: 抽濾的安全操作。有很多火災在抽濾操作過程中容易發(fā)生。
抽濾時的燃燒危險性:Raney Ni > Pd-C > Pd(OH)2
工業(yè)生產(chǎn)可以用氮氣壓濾的安全方法。實驗室里就沒有那個條件了,特別是抽濾有Raney-Ni催化劑的反應液,抽干了,就創(chuàng)造了催化劑同含有有機蒸氣的空氣摩擦的燃燒條件。抽得太干肯定是要起火星的,肯定就是100%。所以,遇上這種操作,一定要有兩個人在場,其中一個人為幫手:快要抽干時,馬上接著加反應液和相應空白溶劑,或提早拔除真空橡皮管解除真空。一個人操作,通常是顧得了這頭顧不了那頭。另外即使不小心起點火星也不用怕,起點火星是常有的事,但是起火星時一定要立即停止抽濾,可以用濕布捂的方法或用水滅或拿出過濾漏斗另外放置處理,千萬不能用有機溶劑去滅(我公司就有人這么慌著做,結果引起火災燒傷了自己的手和臉),也不能將有火星的催化劑往廢液桶中扔(去年的一天深夜我公司就有人這么干,引起火災)。小火時,不需要用滅火機,否則會把辛苦得來的成果搞得一團糟。因此,在抽濾前要事先準備一塊濕布和一杯(未完,下一頁)
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