关于重氮化工艺和偶合工艺危险性的讨论(二）

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【接（一）】以直接橙S，[染料索引C.I. Direct Orange 26 (29150)]为例【2】进行说明。

工艺条件：重氮化反应加水1000L，加苯胺（98%）38kg，加浓硫酸（98%）58kg，加精盐60kg。然后加30%的亚硝酸钠水溶液进行重氮化反应。反应温度控制在0—2℃。经折算，一批重氮化反应投入的100%苯胺量为37.24kg，相当于0.4kmol。

重氮化反应放热219 kJ/mol，0.4kmol的苯胺重氮化放出热量87600kJ。相当于20960kcal。水的比热1 kcal/kg℃。这些反应热只能使直接橙S的苯胺重氮化反应物(其中水的重量至少是1000kg)的温度上升21℃，不会引起重氮盐的大量分解，即使发生分解，也只影响产品质量不会发生着火爆炸事故。

重氮化反应一般使用冰冷却，是在水（稀酸）溶液中有冰的存在下进行重氮化反应的。冰的熔融热是80 kcal/kg。苯胺重氮化放出的反应热只需要262kg冰就可以抵消了。这个条件在实际生产中是很容易满足的。

因此，以水（稀酸）溶液为反应介质的重氮化反应是安全的。

重氮化反应一般有两种类型，一种是在稀酸水溶液中进行重氮化反应，另一种是在浓硫酸介质中进行重氮化反应。

在稀酸水溶液中进行的重氮化反应是很安全的，由于有水溶液的作用，在各种操作情况下反应温度都不会有激烈的变化，不会出现着火和爆炸。因此，也不需要特殊的安全设施进行防护。只要有温度显示仪表就可以了。

在浓硫酸介质中进行的重氮化反应危险性就比较大了。浓硫酸介质的重氮化反应，一般称为“亚硝酰法”，是浓硫酸先与干燥的亚硝酸钠进行反应，生成亚硝酰硫酸，然后再与芳香胺类进行重氮化反应。

这种重氮化反应都是用于不溶于水（稀酸）的芳香胺类的重氮化。如2,4-二硝基苯胺、2,4-二硝基-6-氯苯胺、2,4-二硝基-6-溴苯胺、2-氰基-4-硝基-6-溴苯胺等芳香胺类的重氮化。

由于重氮化反应生成2mol的水。水与溶剂浓硫酸反应放出大量的稀释热，硫酸的浓度越高稀释热就越大，可以达到210000 kcal/kg mol以上【3】。但是重氮化反应设备的换热面积是固定的，传热系数也几乎是固定的。增加冷却水量或降低冷却水温，对增加的传热效果微乎其微。

    以2000L搪瓷重氮化反应釜生产分散紫RR[染料索引C.I. Disperse Violet 12 (11120)]【4】为例说明反应釜换热能力对安全的影响：

2000L搪瓷反应釜的换热面积7.02m【5】，总传热系数K为100-200kcal/(m2.h.℃)【6】，在计算时选择最大值200 kcal/(m2.h.℃)。重氮化反应投入98%浓硫酸500kg，2,4-二硝基苯胺110kg，相当于0.6kgmol。出现异常放出的全部热量在126000 kcal以上。这些热量可以使浓硫酸快速升温。98%硫酸的比热是0.345 kcal/kg.℃【7】。重氮化反应物的升温幅度：126000/(0.345×500)=730℃。这个反应温度足可以引起重氮盐分解、爆炸。【本文共5部分，请看（三）】