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化學合成藥物生產防靜電措施

來源:233網校 2009年4月22日
  用化學合成方法生產藥物的工藝流程可歸納為:
  備料-投料-工藝過程控制-出料-分離一精制-干燥-成品。其工藝過程復雜,涉及多種易燃易爆物品爆炸危險較大。因此,必須妥善控制工藝全過程,以免發生爆炸。
  一、備料
  在投料前須將各種原料(中間體)準備就緒。不同的備料方法其防爆控制要求各不相同。大致可分以下6個方面。
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  物料尤其是液體物料和氣體物料,在備料過程中使用的管道和容器不可任意混用,以免不同物料之間發生化學反應而有爆炸危險。輸送、貯存氧化性物料,如過氧化氫、硝酸、濃硫酸、高氮酸等氧化性酸的容器,管道未經徹底清洗合格,不得隨便貯存、輸送易燃有機物料,如酸酐類(菇酐等)、醉類(甲酵、乙醇等)、醛、酮類(乙酮、丙酮等)、有機堿類(甲基阱、無水阱等)、爆炸性物品類(有機過氧化物類,三硝基酚等),也不得貯存、輸送還原性物料,如含有金屬鈉、氫化鈉、保險粉等還原劑的物料。貯存、輸送含水物料(包括含水酒精)的容器、管道,不可任意儲存、輸送忌水物料,如過氧化鈉、氫化納、金屬鈾等。其他如酸類與堿類以及一切性質相抵觸,接觸后發生劇烈放熱反應;或者互相作用使物料變質,投料后造成反應異常而增加爆炸危險的各種物料,備料容器和輸送管道一律不得任意混用。因此,在不同物料使用同一容器和管道前,應仔細研究,確認無問題時方可進行。否則必須將容器、管道徹底清洗并干燥合格。
 ?。?、車間內部物料運輸防爆問題
  備料運輸大都為車間內部之間的短距離運輸,化學物料不可任意使用不合要求的運輸工具。一切會發生火花的運輸工具,如不防爆的電瓶車、機動叉車、升降機及鋼輪推車等均應禁止使用。充氣輪胎的手推車和平板三輪車可以使用。
 ?。场⑤斔鸵后w物料的防爆要求:
  A、用惰性氣體壓送——易燃液體不得用壓縮空氣壓送,以免系統內產生爆炸性混合物遇靜電火花等因素引起爆炸,但可用惰性氣體壓送。如果用負壓抽料,負壓系統不能漏氣,以免吸入空氣引起爆炸。
  B、用不產生火花的泵——用泵壓送必須使用專用的安全防爆泵。如蒸汽往復泵、Y型液態烴泵。離心泵或齒輪泵,則必須使用鐵殼銅芯泵,以防泵出故障時葉輪與鐵殼相碰產生火花而引起爆炸。陶瓷泵或玻璃泵因導電不良,工作中極易產生靜電,不得用于壓送易燃液體。如果使用腋下泵,也應采用鐵殼銅芯,而且設液位限制器與泵聯動,液位下降至一定高度時自動切斷液下泵電源,使泵停轉。以保證泵浸在液面下。如果液位過低,造成液下泵空轉,泵又是鐵殼鐵芯時極易發生爆炸,已有爆炸事故教訓.應特別加以防范。
  C、泵的出口后面的管道應擴大管徑
  泵的出口應接一段喇叭管,輸送管道的內徑應大于泵出口的內徑,使在同樣流量下降低流速,減少靜電的產生。輸送管道系統除法蘭盤連接處均應跨接并接地。
  D、備料崗位的物料存放
  首先必須控制存放量,一般以當班用量為準,中轉庫送料有困難時也不宜超過3班用量。若為貯罐貯存,可放3天用量??傊?,備料崗位物料以少為好,以防止發生燃爆。
  此外,必須注意性質相抵觸的物料不得混放,以免互相接觸時發生危險。因此,要實行定置管理:定點、定品種、定量、定管理人員。有的還應分庫存放,避熱防潮。應保溫的品種(如甲醛等)以及凝固點較高(如苯)結成固體后備料發生困難的,尚須適當保溫貯存。
  E、應核對物料的名稱、規格、數量和純度——物料的品種、數量、純度必須符合技術要求。備料時必須認真核對品名、規格、數量和純度。有時還必須用目力觀察物料的外觀,一旦發現異常立即停止備料,追查原因。以免品種搞錯,使反應異常而導致爆炸。數量不對勢必造成物料配比不準,也會造成反應異常而引起爆炸。純度不合要求、雜質太多,有時也會引起反應異常而引爆。
  F、控制抽料速度——備料操作中常用負壓抽料法。無論是液體或粉狀固體,在料管中高速運動都會產生靜電,故備料管道系統除法蘭連接處必須鮮接并接地外,尚需嚴格控制抽料管道系統中的物料流速。
  二、投料
 ?。?、嚴格安排投料的先后次序——醫藥生產原料眾多,投料次序必須嚴格執行崗位操作技術規程,以免發生先后次序搞錯產生爆炸。除了反應或物料性質方面的原因需有特殊規定外,一般規則大致如下:
  A、投低沸點液體和高沸點液體時,應該先投高沸點液體,后投低沸點液體。反之,先投低沸點液體大量揮發,容易形成爆炸性氣體混合物,再投高沸點液體時增加爆炸危險;同時因低沸點物料揮發達散損失,造成配比不準而使反應異常增加爆炸危險性。
  C、投固體物料和液體物料時,應該先投液體物料后投固體物料。液體物料投入后在攪拌下容易控制溫度,然后投入固體物料比較安全,而且便于混合均勻。如果液體物料沸點低容易揮發,則應先投固體物料后投液體物料。
  D、投料物質中有水溶性物質和水時,應先投水或含水多的液體,其次再投水溶性固體,以便攪拌溶解,然后投其他物料。這樣可避免因物料局部積聚,驟然發生劇烈反應而發生爆炸。
  E、共同投入氧化性物料和易燃液體等有機物料時,應該先投易燃液體等有機物料,在充分攪拌和嚴格控制溫度的條件下再緩緩投下氧化性物料。此點至關重要。若先投氧化性物料,后投易燃液體等有機物料時,反應釜內氧化性物料數量較多,有機易燃物料投料初期,小部分有機易燃物遇大量氧化性物料容易起劇烈氧化反應而有燃爆危險。
  F、投料中有忌水物料和含水物料時,應先投入含水物料,在充分攪拌和嚴格控制溫度的條件下,緩緩投入忌水物料,使忌水物料小量逐步與大量含水物料接觸,防止溫度猛升發生危險。否則大量忌水物料通含水物料極易溫度猛升,發生沖料或爆炸。
  G、投比重不同的物料時,應該先投比重較小的物料,在攪拌下再投比重較大的物料,這樣容易混合均勻,不易分層;若比重大的物料先料,比重小的物料后投,則極易分層。若遇事后攪拌,不同物料大量混合,可能突然發生劇烈反應而爆炸。
 ?。?、嚴格控制投放物料的溫度——制藥工藝中往往運用許多特殊的反應,有時在投料過程中不同物料互相接觸即發生化學反應。物料溫度高、反應快。若投料時物料溫度偏高,反應迅速,溫度進一步升高,容易失控,增加爆炸危險。有些物料具有熱不穩定性,溫度升高容易迅速分解,而發生爆炸。所以投料溫度必須嚴格控制。
 ?。?、嚴格控制投放物料的速度——主要有3種情況應嚴格控制投放物料的速度:
  A、常溫下進行快速反應的工藝過程;其投料速度應予以控制,以使邊加料邊反應,用加料速度來控制反應速度。加料過快,物料大量混合,勢必反應劇烈,容易失控。
  B、反應物料在反應釜內互相接觸后會發生劇烈放熱反應的,必須嚴格控制加料速度,使熱量逐漸釋放,通過熱交換加以冷卻,容易控制溫度。否則溫度猛升,極易發生沖料燃爆。
  C、物料不易混合均勻時,有時因物料粘稠,或者攪拌器攪拌效率不佳等因素,使物料不易迅速混合均勻。此時必須控制加料速度。以免大量物料混合不勻,發生反應異常,增加危險。
  4、嚴格控制物料配比——嚴格控制物料配比在備料中要做到,在投料時也要做好。配比不準會造成反應異常而發生危險。
  A、在有氧化劑(如H202 、KClO3等)參與下的反應,除上述投料速度等因素外,氧化劑與其他物料的比例必須準確,若氧化劑過量,會引起反應失控,有爆炸危險。
  B、有不穩定物質(如過氧化苯甲酰、過氧化醋酸、雙乙烯酮等)存在下,必須嚴格控制配比。若不穩定物質過量,分解熱量增加,易致失控,大大增加爆炸危險。
  C、有時反應物料配比準確,而溶媒太多或太少,也會增加爆炸危險。溶媒太多,反應物料濃度偏低不利反應,往往需提高反應溫度,從而導致反應異?;蛉苊秸魵獯罅可l,增加爆炸危險。溶媒太少,反應物料濃度過高,使反應過快,容易失控而增加爆炸危險。所以溶媒的配比也要準確。
  D、觸媒與反應物料的配比必須嚴格控制。觸媒太多,易使反應迅猛進行而失控,有時還會造成人們不需要的異常反應。觸媒太少,反應太慢或不反應,此時往往使操作者提高反應溫度,容易造成反應失控,增加爆炸危險。
  5、合理選擇投料方式——合成藥生產中常用3種投料方式:
  A、正壓投料:利用壓力將物料壓進反應釜中。液體投料多用高位槽,利用液位差投料,比較安全。有時反應釜內部壓力超過常壓,須用加壓投料,大多用泵壓入,放料管應插入釜壁下部,使易燃液體沿壁流下,并使加料管口迅速浸沒在液面下,使液體從液面下進料。以減少靜電危險。如采用氣力輸送,須用惰性氣體,禁止使用壓縮空氣。
  氣體投料大多采用壓入法。此時,必須嚴格控制壓力。使用氣體鋼瓶供氣時,必須安裝減壓聞。經減壓閥輸出的氣體壓力與反應釜內壓力之差不應大于0.1MPa,以免氣體出口處產生強烈噴射而產生大量靜電。
  壓入易燃氣體前,應先將反應釜抽真空;若限于條件,無法取得高真空時,應在抽空后通入氮氣,再抽空,然后壓入易燃氣體,以防止反應釜內形成爆炸性氣體溫合物。
  B、負壓抽料:是常用的投料方法;抽料過程中物料在管道中高速運動,易產生大量靜電。故絕緣的抽料管道內壁應該用銅線襯繞,銅線接地。如果內壁襯繞有困難,可繞在管道外壁,管道口接以銅管,銅線與銅管相焊接,然后接地。如為導電體管道,可免繞銅錢,但仍需接地。
  固體粉塵抽料時,真空管路入口處必須設過濾網,以濾除粉塵。在真空管路入口附近應設水洗器,使殘余粉塵經水洗除去,防止粉塵進入真空泵而發生危險。液體抽料時也應設水洗器,以減少液體蒸氣抽入真空泵。
  用負壓抽料法投易燃液體物料時,若易燃液體電阻率在1010-l015Ω.cm時,必須控制流速,不宜超過1m/s,以免產生大量靜電。一般方法是增大管徑,在出口處用喇叭狀管口,使出口流速減慢。同時應控制溫度,液體溫度應至少要比沸點低300C。液溫高時應先冷卻,然后油料,以防液體大量氣化,抽入真空泵內造成危險。同時物料損失造成配比不準而發生異常反應。
  一般低沸點液體不宜采用負壓抽料法投料。
  C、人工投料
  一般固體物料的投料大多仍用人工投料法。人工投料時,容器口敞開,易燃易爆氣體容易逸出而增加危險性。所以人工投料一般采用低溫法,即反應釜內如果已有易燃液體,此時應先冷卻,使液體降溫,然后投入團體物料。如果液體物料沸點甚低(如乙醚)可先投固體料,密閉釜蓋,然后投入固體物料。
  投料時容器材質應予注意。如果將固體物料從塑料袋、塑料捅等容器中直接投料,則物料在塑料容器中與器壁摩擦產生靜電火花,遇反應器內的爆炸性氣體混合會引起爆炸。烘干的麻袋也容易產生靜電。直接快速投料時,曾因產生靜電火花發生過爆炸事故,不可大意。一般可以先將塑料容器或干麻袋中的物料倒進木桶中,再將物料從本桶中慢慢倒進反應釜內,此時即使反應釜內已有易燃液體,也比較安全。
  人工投料后,釜口等處的粉塵不得用尼龍布、合成纖維織品等揩拭,以免產生靜電火花引起危險,可用棉布揩拭。此外,易燃液體、有毒物料一般不宜采用人工投料
  D、機械推進器投料
  有些固體物料以其粘度等特點,無法用上述方法投料,可采用螺旋推進器式機械投料,只要控制溫度與速度,一段尚無爆炸危險。但是過氧化物類、硝基化合物類、重氮化合物類、含亞硝?;幕衔铩⒌岷透呗人猁}類、硝酸鹽類等易分解爆炸的物質不得采用機械推進器投料法。

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