5.2聚合5.3催化5.4裂化5.5硝化5.6氯化5.1電解5.1電解電解過程電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)時，在兩個電極上所引起的化學(xué)變化，稱為電解。電解過程中能量變化的特征是電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔墚a(chǎn)物蘊藏的化學(xué)能。電解在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。許多有色金屬（鈉、鉀、鎂、鉛等）和稀有金屬（鋯等）的冶煉，金屬銅、鋅、鉛等的精煉，許多基本化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品(氫、氧、氯、燒堿、過氧化氫等)的制備以及電鍍、拋光、陽極氧化等都是通過電解來實現(xiàn)的。食鹽溶液電解是化學(xué)工業(yè)中最典型的電解反應(yīng)例子之一。食鹽電解可以制得氫氧化鈉、氯氣、氫氣等產(chǎn)品。目前國內(nèi)常用的電解食鹽方法有隔膜法和水銀法兩種。

食鹽電解生產(chǎn)過程電解食鹽的簡要工藝流程如圖5-l所示。

首先溶化食鹽，精制鹽水，除去雜質(zhì)，送電解工段。在向電解槽送電前，應(yīng)先將電解槽按規(guī)定的液面高度注入鹽水，此時鹽水液面超過陰極室高度，整個陰極室浸在鹽水中。通直流電后，帶有負電荷的氯離子向石墨陽極運動，在陽極上放電后成為不帶電荷的氯原子，并結(jié)合成為氯分子從鹽水液面逸出而聚集在鹽水上方的槽蓋內(nèi)，由氯氣排出管排出，送住氯氣干燥、壓縮工段；帶有正電荷的氫離子向鐵絲網(wǎng)袋陰極運動，通過附在陰極網(wǎng)袋上的隔膜，在陰極鐵絲網(wǎng)上放電后，成為不帶電荷的氫原子，并結(jié)合成為氫分子而聚集于陰極空腔內(nèi)，氫氣由氫氣排出管排出，送往氫氣干燥、壓縮工段。立式隔膜電解槽生產(chǎn)的堿液約含堿11％，而且含有氯化鈉和大量的水。為此要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮工段將水分和食鹽除掉，生成的濃堿液再經(jīng)過熬制即得到固堿或加工成片堿。水銀法生產(chǎn)的堿液濃度為45%左右，可直接送往固堿工段。將濃熔融燒堿再進行電解可得到金屬鈉。電解產(chǎn)生的氫氣和氯氣，由于含有大量的飽和水蒸氣和氯化氫氣休，對設(shè)備的腐蝕性很強，所以氯氣要送往干燥工段經(jīng)硫酸洗滌，除掉水分，然后送入氯氣液化工段，以提高氯氣的純度；氫氣經(jīng)固堿干燥，壓縮后送往使用單位。電解槽電解鹽水的主要設(shè)備是電解槽。立式隔膜電解槽由陰極箱、澆鉛陽極組、槽蓋和槽底四個部分組成。陰極箱的外殼是用鋼板焊成的正方形框。在陰極箱的外殼內(nèi)焊連著用鐵絲編織的陰極、箱殼與陰極之間構(gòu)成多網(wǎng)袋形的整體空腔，整個陰極網(wǎng)空腔的外表上附有一層石棉纖維的隔膜。陰極箱外壁上焊有銅板，用以連接電源的負極。在陰極箱空腔的上方引接出氫氣排出管，讓陰極箱空腔的下部引接出堿液流出管。陽極由許多塊石墨板分兩排組成，石墨板的底部鑄在鉛層中，石墨板間的距離要求準(zhǔn)確，使陰陽極互相間隔，均勻安裝，在鉛層中鑄有銅板，用以連接電源的正極。

近年來金屬陽極逐漸被廣泛應(yīng)用。金屬陽極是采用表層涂有金屬鐐的金屬鈦制成的金屬條，編織成兩排與陰極網(wǎng)袋形相似的陽極，但在陽極網(wǎng)袋上沒有石棉纖維隔膜，并引出銅板用以連接電源的正極，金屬陽極比石墨陽極壽命長，效率高。組裝好的陽極放在混凝土的槽底，槽底放在瓷絕緣子上。在放好陽極的槽底上放置陰極箱，然后蓋上槽蓋，槽蓋用混凝土或塑料制成。在槽蓋上安裝有鹽水液面指示計，蓋頂有鹽水管和氯氣排出管。每個電解槽的槽電壓約在3.4伏左右。例如直流電壓為120伏時，串聯(lián)33個電解槽為一組。直流電壓為460伏時，串聯(lián)電解槽約132個為一組。

水銀法電解槽由電解室和解汞室兩部分組成。在電解室內(nèi)，氯化鈉經(jīng)過電解生成氯氣和鈉汞齊，鈉汞齊是液體狀態(tài)的汞和鈉的合金，其化學(xué)反應(yīng)式為：2ＮaCl+2HgCl2+2NaHg鈉汞齊流至解汞室，與水反應(yīng)生成燒堿和氫氣，汞被送電解室循環(huán)使用，其化學(xué)反應(yīng)式為2NaHg+2H2O2NaOH+H2+2Hg圖5-2水銀電解槽示意圖3Cl2+NH4Cl

4HCl+NCl3–54.7千卡三氯化氮和許多有機物質(zhì)接觸或加熱至90℃以上，以及被撞擊時，即按下式以劇烈爆作的形式分解：因此在鹽水配制系統(tǒng)要嚴格控制無機銨含量。突然停電或其它原因突然停車時，高壓閥門不能立即關(guān)閉，導(dǎo)致電解槽中氯氣倒流而發(fā)生爆炸。應(yīng)在電解槽后安裝放空管以及時減壓，并在高壓閥上安裝單向閥（逆止閥），可以有效地防止跑氯，避免污染環(huán)境。2NCl3

N2+3Cl2+110千卡5.3催化5.4裂化5.5硝化5.6氯化5.1電解5.2聚合5.2聚合聚合過程

將若干個分子結(jié)合成一個較大的、組成相同而分于量較高的化合物的反應(yīng)過程稱為聚合。所以聚合物就是由單體聚合而成的、分子量較高的物質(zhì)。分子量較低的物質(zhì)稱為低聚物。例如三聚甲醛是甲醛的聚合物。分子量高達幾千甚至幾百萬的稱為高聚物或高分子化合物。例如聚氯乙烯是氯乙烯的聚合物。

由于聚合物的單體大多是易燃易爆物質(zhì)，聚合反應(yīng)多在高壓下進行，本身又是放熱過程，如果反應(yīng)條件控制不當(dāng)，很容易引起事故。所以在聚合過程中，必須采取相應(yīng)的安全措施。采用輕柴油裂解制取高純度乙烯裝置，產(chǎn)品從氫氣、甲烷、乙烯到裂解汽油、渣油等，都是可燃性氣體或液體，爐區(qū)的最高溫度達1000℃，而分離冷凍系統(tǒng)溫度低到-169℃。反應(yīng)過程以有機過氧化物作為催化劑，采用750升大型釜式反應(yīng)器。乙烯屬高壓液化氣體，爆炸范圍較寬，操作又是在高溫、超高壓下進行，而超高壓節(jié)流減壓又會引起溫度升高，所有這些條件，都要求高壓聚乙烯生產(chǎn)操作要十分嚴格。高壓聚乙烯的聚合反應(yīng)在開始階段或聚合反應(yīng)進行階段都會發(fā)生暴聚反應(yīng)，所以設(shè)計時必需充分考慮到這一點。可以添加反應(yīng)抑制劑或加裝安全閥（放到閃蒸槽中去）來防止。在緊急停車時，聚合物可能固化，停車再開車時，要檢查管內(nèi)是否堵塞。

高壓部分應(yīng)有兩重、三重防護措施；要求遠距離操作；由壓縮機出來的油嚴禁混入反應(yīng)系統(tǒng)（油中含有空氣進入聚合系統(tǒng)形成爆炸混合物）。采用管式聚合裝置的最大問題是反應(yīng)后的聚乙烯產(chǎn)物粘掛管壁發(fā)生堵塞。由于堵管引起管內(nèi)壓力與溫度變化，甚至因局部過熱引起乙烯裂解成為爆炸事故的誘因。解決這個問題可采用加防粘劑的方法或在設(shè)計聚合管時設(shè)法在管內(nèi)周期性地賦于流體以脈沖。脈沖在管內(nèi)傳遞時，使物料流速突然增加，因而將壁上積存的粘壁物沖去。

聚合裝置各點溫度反饋具有當(dāng)溫度超過限界時逐漸降低壓力的作用，用此方法來調(diào)節(jié)管式聚合裝置的壓力和溫度；另外，可以采用振動器使聚合裝置內(nèi)的固定壓力按一定周期有意地加以變動，利用振動器的作用使裝置內(nèi)壓力很快下降70—100大氣壓，然后再逐漸恢復(fù)到原來壓力。用此法使流體產(chǎn)生脈沖可將粘附在管壁上的聚乙烯除掉，使管壁保持潔凈。高壓聚乙烯的自動控制系統(tǒng)如圖5-3所示。圖5-3高壓聚乙烯的控制系統(tǒng)

在這一反應(yīng)系統(tǒng)中，添加催化劑必須嚴格控制，應(yīng)裝設(shè)聯(lián)鎖裝置，以使反應(yīng)發(fā)生異常現(xiàn)象時，能降低壓力并使壓縮機停車。為防止因乙烯裂解產(chǎn)生爆炸事故，可采用控制有效直徑的方法，調(diào)節(jié)氣體流速，在聚合管開始部分插入具有調(diào)節(jié)作用的調(diào)節(jié)桿，避免初期反應(yīng)的突然暴發(fā)，見圖5-4所示。圖5-4高壓釜式聚合

由于乙烯的聚合反應(yīng)熱較大，如果加大聚合反應(yīng)器，單純靠夾套冷卻或在器內(nèi)通冷卻蛇管的方法是不夠的。況且在器內(nèi)加蛇管很容易引起聚合物粘附，從而發(fā)生故障。消除反應(yīng)熱較好的辦法是采用使單體或溶劑氣化回流，利用它們的蒸發(fā)潛熱把反應(yīng)熱量帶出。蒸發(fā)了的氣體再經(jīng)冷凝器或壓縮機進行冷卻冷凝后返回聚合釜再用。氯乙烯聚合

氯乙烯聚合是屬于鏈鎖聚合反應(yīng)，鏈鎖反應(yīng)的過程可分為三個階段，即鏈的引發(fā)、鏈的傳遞、鏈的終止。氯乙烯聚合所用的原料除聚乙烯單體外，還有分散劑（明膠、聚乙烯醇）、引發(fā)劑（過氧化二苯甲酰、偶氮二異庚腈、過氧化二碳酸、二異丙酯等）。氯乙烯聚合是在聚合釜中進行的。聚合釜形狀為一長型圓柱體，上下為蝶形蓋底，上蓋有各種物料管、排氣管、平衡管、溫度計套管、安全閥和人孔蓋等。下底有出料管、排水管，壁側(cè)有加熱蒸汽和冷卻水的進出口管。聚合釜一般用不銹鋼板、復(fù)合鋼板或搪瓷制成，其容量已趨向于大型化。

聚合反應(yīng)中鏈的引發(fā)階段是吸熱過程，所以需加熱。在鏈的傳遞階段又放熱，需要將釜內(nèi)的熱量及時移走，將反應(yīng)溫度控制在規(guī)定值。這兩個過程分別向夾套通入加熱蒸氣和冷卻水。溫度控制多采用串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)。聚合釜的大型化，關(guān)鍵在于采取有效措施除去反應(yīng)熱。為了及時移走熱量必須有可靠的攪拌裝置，攪拌器一般采用頂伸式，由釜上的電機通過變速器傳動；為防止氣體泄漏、攪拌軸穿出釜外部分必須密封，一般采用具有水封的填料函或機械密封。氯乙烯聚合過程間歇操作及聚合物粘壁是造成聚合崗位毒物危害的最大問題，通常用人工定期清理的辦法來解。這種辦法勞動強度大、浪費時間，金屬刀對釜體造成的傷痕會給下次清釜帶來更大的困難。多年來，各國對這個問題進行了各種聚合途徑的研究，其中接枝共聚和水相共聚等方法較有效，通常也采用加水相阻聚劑或單體水相溶解抑制劑來減少聚合物的粘壁作用。常用的助劑有硫化鈉、硫脲和硫酸鈉。也可見采用“醇溶黑”涂在釜壁上，減少清釜的次數(shù)。采用超高壓水噴射清洗釜壁效果較好，但裝置和操作都較復(fù)雜。由于聚氯乙烯聚合是采用分批間歇方式進行的，反應(yīng)主要依靠調(diào)節(jié)聚合溫度，因此聚合釜的溫度自動控制十分重要。丁二烯聚合丁二烯聚合過程中接觸和使用酒精、丁二烯、金屬鈉等危險物質(zhì)。酒精和丁二烯與空氣混合都能形成有爆炸危險的混合物。金屬鈉遇水、空氣激烈燃燒，引起爆炸，因此不能暴露于空氣中。丁二烯蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，應(yīng)有利于消除在系統(tǒng)中猛烈生成聚合物的可能性，并備有安全裝置，以防止壓力升高而引起爆炸的危險。在蒸發(fā)器上應(yīng)備有聯(lián)鎖開關(guān)，當(dāng)輸送物料的閥門關(guān)閉時（此時管道可能引起爆炸），該聯(lián)鎖裝置可將蒸氣輸入切斷。為了控制猛烈反應(yīng)，應(yīng)有適當(dāng)?shù)睦鋮s系統(tǒng)，并需嚴格地控制反應(yīng)溫度，冷卻系統(tǒng)應(yīng)保證密閉良好，特別在使用金屬鈉的聚合反應(yīng)中，最好采用不與金屬鈉反應(yīng)的十氫化萘或四氫化萘作為冷卻劑。如用冷水做冷卻劑，應(yīng)在微負壓下輸送，不可用壓力輸送。這樣可減少水進入聚合釜的機會，避免可能發(fā)生的爆炸危險。

丁二烯聚合釜應(yīng)符合壓力容器的安全要求；聚合物卸出、催化劑更換，都應(yīng)采用機械化操作，以利安全生產(chǎn)。正常情況下，操作完畢后，從系統(tǒng)內(nèi)抽出氣體是安全生產(chǎn)的一項重要措施，可消除或減少爆炸的可能性。當(dāng)工藝過程被破壞，發(fā)生事故不能降低溫度或發(fā)現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象時，則將氣體抽出，同時往設(shè)備中送入氮氣。管道內(nèi)積存熱聚物是很危險的。因此當(dāng)管內(nèi)氣流的阻力增大時，應(yīng)將氣體抽出，并以惰性氣體吹洗之。在每次加新料之前必須清理設(shè)備的內(nèi)壁。5.4裂化5.5硝化5.6氯化5.1電解5.2聚合5.3催化5.3催化在選擇催化劑時，大體有以下幾種類型。(1)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生水汽的，一般采用具有堿性，中性或酸性反應(yīng)的鹽類、無機鹽類、三氯化鋁、三氯化鐵、三氧化磷及二氧化鎂等。(2)反應(yīng)過程中產(chǎn)生硫化氫的，一般采用鹽基、鹵素、碳酸鹽、氧化物等。(3)反應(yīng)過程中產(chǎn)生氯化氫的，一般采用堿、吡啶、金屬、三氯化鋁、三氯化鐵等。(4)反應(yīng)過程中產(chǎn)生氫氣的，應(yīng)采用氧化劑、空氣、高錳酸鉀、氧化物及過氧化物等。

催化反應(yīng)又分單相反應(yīng)和多相反應(yīng)兩種。單相反應(yīng)是在氣態(tài)下或液態(tài)下進行的，危險性較小，因為在這種情況下，反應(yīng)過程中的溫度、壓力及其他條件較易調(diào)節(jié)。在多相反應(yīng)中，催化作用發(fā)生于相界面及催化劑的表面上，這時溫度、壓力較難控制。從安全要求來看，催化過程中主要應(yīng)正確選擇催化劑；散熱要良好，催化劑加量適當(dāng)，防止局部反應(yīng)激烈；并注意嚴格控制溫度。如果催化反應(yīng)過程能夠連續(xù)進行，采用溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，就可以減少其危險性。催化重整

在加熱、加壓催化作用下進行汽油餾分重整，叫催化重整。所用的催化劑有鉻鋁催化劑、鉑催化劑、鈉鎳催化劑等。主要反應(yīng)有脫氫、加氫、芳香化、異構(gòu)化、脫烷基化和重烷基化等。直餾汽油、粗汽油等餾分的催化重整，主要使原料油中脂肪烴脫氫、芳香化和異構(gòu)化，同時伴有輕微的熱裂化、可以提高辛烷值。其他烴類的催化重整，主要是用于制取芳香烴。提高汽油的辛烷值可以消除起初發(fā)動機通常易產(chǎn)生的“爆震”現(xiàn)象。而汽油的催化重整，是改善汽油辛烷植的最好方法。催化重整的裝置根據(jù)所用設(shè)備不同，有固定床催化重整、流動床催化重整、蓄熱器催化重整等；根據(jù)所用催化劑和其它條件的不同，有加氫催化重整、鉑重整等；按催化劑再生方法分為非再生催化劑型、間歇再生催化劑型、連續(xù)再生催化劑型；按產(chǎn)物分為燃料型（汽油）、化工型（芳烴）和綜合型。反應(yīng)器應(yīng)當(dāng)有附屬部件熱電偶管和催化劑引出管；反應(yīng)器和再生器都需采用絕熱措施；為了便于觀察壁溫，常在反應(yīng)器外表面涂上變色漆，當(dāng)溫度越過了規(guī)定指標(biāo)就會變色顯示。鉑重整的反應(yīng)裝置，包括加氫精制反應(yīng)器，由于高溫、加壓和氫腐蝕，對材質(zhì)要求較高，例如選用鎮(zhèn)靜鋼、合金鋼的復(fù)合鋼板或用其襯里。加熱爐是熱的來源，在催化重整過程中，重整和預(yù)加氫的反應(yīng)需要很大的爐子才能供應(yīng)所需的反應(yīng)熱，所以加熱爐的安全和穩(wěn)定是很重要的。此外，過程中物料預(yù)熱或塔底加熱器、重沸器的熱源，依靠熱載體加熱爐，熱載體在使用過程中要防止局部過熱分解，防止進水或進入其它低沸點液體造成水汽化超壓爆炸，加熱爐必須保證燃燒正常，調(diào)節(jié)及時。加熱爐出口溫度的高低，是反應(yīng)器入口溫度穩(wěn)定的條件，而爐溫變化與很多因素有關(guān)，例如燃料流量、壓力、質(zhì)量等。為了穩(wěn)定爐溫，保證整個裝置安全生產(chǎn)，加熱爐應(yīng)采用溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作室的溫度指示由測溫元件將感受信號通過溫度變送器傳送過來。為了避免吸入空氣而形成爆炸危險，供汽總管壓力須保持穩(wěn)定在規(guī)定的數(shù)值。為了防止因高壓致使設(shè)備損壞氫氣泄漏達到爆炸濃度，應(yīng)有充足的備用蒸氣或惰性氣體。以便應(yīng)急。另外，室內(nèi)通風(fēng)應(yīng)當(dāng)良好，因氫氣比重較輕，宜采用天窗排氣。為了避免設(shè)備上的壓力表及玻璃液位指示器在爆炸時其碎片傷人，這些部位應(yīng)包以金屬網(wǎng)，液位測量器應(yīng)定期進行水壓試驗。冷卻機器和設(shè)備用水不得含有腐蝕性物質(zhì)。在開車或檢修設(shè)備、管線之前，必須用氮氣吹掃、吹掃氣體應(yīng)當(dāng)排出室外，以防止窒息或中毒。由于停電或無水而停車的系統(tǒng)，應(yīng)保持余壓，以免空氣進入系統(tǒng)。無論在任何情況下處于壓力下的設(shè)備不得進行拆卸檢修。5.5硝化5.6氯化5.1電解5.2聚合5.3催化5.4裂化5.4裂化

裂化有時又稱裂解。是指有機化合物在高溫下分子發(fā)生分解的反應(yīng)過程。裂化可分為熱裂化、催化裂比、加氫裂化三種類型。石油產(chǎn)品的裂化主要是以重質(zhì)油為原料，在加熱、加壓或催化作用下，使其所含分子量較高的烴類斷裂成分子量較小的烴類（也有分子量較小的烴類縮合成分子量較大的烴類），再經(jīng)分餾而得裂化氣、汽油、煤油和殘油等產(chǎn)品。分子量較小的烴類主要是烷烴和烯烴，分子量較大的烴類主要是芳烴。催化裂化催化裂化用于重質(zhì)油生產(chǎn)輕質(zhì)油的工藝，但由于常減壓塔底的塔底油和渣油含有多量膠質(zhì)、瀝清質(zhì)，在催化裂化時易生成焦炭；同時還含有金屬鐵、鎳等。故一般采用較重的餾分油為原料在460-520℃及1-2大氣壓下進行反應(yīng)。催化裂化裝置主要由三個系統(tǒng)組成，即反應(yīng)系統(tǒng)或反應(yīng)再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)以及吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。催化劑以天然膨潤土、礬土或高嶺土為原料制成。現(xiàn)代催化裂化裝置是采用流化床，催化劑做成粉狀或微球狀，靠加熱的原料油氣攜帶，循環(huán)于反應(yīng)器和再生器之間，催化劑與油氣形成外觀與流體相似的流化狀態(tài)。在流化床中，由于催化劑的激烈運動、油氣與催化劑充分接觸，加速了反應(yīng)的進行，同時也使熱量傳遞加快，床層溫度均習(xí)，避免局部過熱。

反應(yīng)再生系統(tǒng)是催化裂化裝置中主要的組成部分，它是生產(chǎn)中的關(guān)鍵，反應(yīng)過程中生成的焦炭易沉積在催化劑表面上。從而使催化劑失去活性，沉到反應(yīng)器底部不斷送入再生器。在再生器內(nèi)鼓入空氣燒掉焦炭，使催化劑恢復(fù)活性，再返回反應(yīng)器。分餾系統(tǒng)的任務(wù)是把反應(yīng)器送來的產(chǎn)物進行冷卻并分餾成各種產(chǎn)品，主要設(shè)備有分餾塔，輕、重柴油汽提塔。吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的主要任務(wù)是進行富氣分離和使汽油、干氣、液態(tài)烴等質(zhì)量合乎要求。主要設(shè)備包括氣體壓縮機、吸收解吸塔、二級吸收塔、穩(wěn)定塔和油氣水洗、堿洗等。

在生產(chǎn)過程中，這三個系統(tǒng)是緊密相連的整體。反應(yīng)系統(tǒng)的變化很快地影響到分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，后兩個系統(tǒng)的變化反過來又影響到反應(yīng)部分。在反應(yīng)器和再生器間，催化劑懸浮在氣流中，整個床層溫度要保持均勻，避免局部過熱，造成事故。加氫裂化

加氫裂化是20世紀60年代發(fā)展起來的工藝，其特點是在有催化劑和氫氣存在下，使重質(zhì)油通過裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為質(zhì)量較好的汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油。它與催化裂化不同的是在進行催化裂化反應(yīng)時，同時拌有烴類加氫反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)等，所以叫加氫裂化。加氫裂化反應(yīng)需要消耗大量氫氣，其量約為原料重量的2.5—4.09倍，通常需配有制氫裝置。制氫的方法很多，目前，國內(nèi)多采用烴類水蒸汽轉(zhuǎn)化法，原料為氣體烴，在高溫及催化劑的作用下與水蒸汽發(fā)生反應(yīng)，即得到氫氣及二氧化碳。5.6氯化5.1電解5.2聚合5.3催化5.4裂化5.5硝化5.5硝化硝化及硝化產(chǎn)物有機化合物分子中引入硝基（-NO2）取代氫原子而生成硝基化合物的反應(yīng)，稱為硝化。常用的硝化劑是濃硝酸或混合酸（濃硝酸和濃硫酸的混合物）。例如：硝化過程中硝酸的濃度對反應(yīng)溫度有很大的影響。硝化反應(yīng)是強烈放熱的反應(yīng)（引入一個硝基放熱36.4—36.6千卡/克原子），所以硝化需在降溫條件下進行。對于難硝化的物質(zhì)以及制備多硝基物時，常用硝酸鹽代替硝酸。先將被硝化的物質(zhì)溶于濃硫酸中，然后在攪拌下將某種硝酸鹽（KNO3、NaNO3、NH4NO3）漸漸加入濃酸溶液中。除此之外，氧化氮也可以做硝化劑。硝基化合物一般都具有爆炸危險性，特別是多硝基化合物，受熱、摩擦或撞擊都可能引起爆炸。所用的原料甲苯、苯酚等都是易燃易爆物質(zhì)。硝化劑濃硫酸和濃硝酸所配制的混合酸具有強烈的氧化性和腐蝕性。混酸制備安全硝化多采用混酸，混酸中硫酸量與水量的比例應(yīng)當(dāng)計算，混酸中硝酸量不應(yīng)少于理論需要量，實際上稍稍過量1—10%。制備混酸時，可采用壓縮空氣進行攪拌，也可機械攪拌或用循環(huán)泵。用壓縮空氣不如機械攪絆好，有時會帶入水或油類，并且酸易被夾帶出去，造成損失。酸類混合中，放出大量熱，溫度可達到90℃或更高。在這個溫度下，硝酸部分分解為二氧化氮和水，假若有部分硝基物生成，高溫下可能引起爆炸，所以必須進行冷卻。機械攪拌和循環(huán)攪拌可以起到一定的冷卻作用。由于制備好的冷酸具有強烈的氧化性能，因此應(yīng)防止和其它易燃物質(zhì)接觸，避免因強烈氧化而引起自燃。硝化器

攪拌式反應(yīng)器是常用的硝化設(shè)備。這種設(shè)備由鍋體（或釜體）、攪拌器、傳動裝置、夾套和蛇管組成。一般是間歇操作。物料由上部加入鍋內(nèi)，在攪拌下迅速地混合并進行化學(xué)反應(yīng)。如果需要加熱，可在夾套或蛇管內(nèi)通入蒸汽；如果需要冷卻，可通入冷卻水或冷凍劑。為了擴大冷卻面，通常是將側(cè)面的器壁做成波浪形，并在設(shè)備的蓋上裝有附加的冷卻裝置。這種硝化器里面常有推進式攪拌器，并附有擴散圈，在設(shè)備底部某處制成一個凹形并裝有壓出管，以保證壓料時能將物料全部泄出。采用多段式硝化器可使硝化過程達到連續(xù)化，連續(xù)硝化不僅可以顯著地減少能量的消耗，也可以由于每次投料少，減少爆炸中毒的危險，為硝化過程的自動化和機械化創(chuàng)造了條件。硝化器夾套中冷卻水壓力微呈負壓，在水引入管上，必須安裝壓力計，在進水管及排水管上都需要安裝溫度計。應(yīng)嚴防冷卻水因夾套焊縫腐蝕而漏入硝化物中，因硝化物遇到水后溫度急劇上升，反應(yīng)進行很快，可分解產(chǎn)生氣體物質(zhì)而發(fā)生爆炸。為便于檢查，在廢水排出管中，應(yīng)安裝電導(dǎo)自動報警器，當(dāng)管中進入極少的酸時，水的導(dǎo)電率即會發(fā)生變化，此時，鈴即發(fā)出信號。對流入及流出水的溫度和流量也應(yīng)特別注意。

往硝化器中加入固體物質(zhì)，必須采用漏斗或翻斗車使加料工作機械化。自加料器上部的平臺上將物料沿專用的管子加入硝化器中。對于特別危險的硝化產(chǎn)物（如硝化甘油），則需將其放入裝有大量水的事故處理槽中。為了防止外界雜質(zhì)進入硝化器中，應(yīng)仔細檢查硝化器中半成品。由填料函落入硝化器中的油能引起爆炸事故，因此，在硝化器蓋上不得放置用油浸過的填料。在攪拌器的軸上，應(yīng)備有小槽，借以防止齒輪上的油落入硝化器中。硝化過程中最危險的是有機物質(zhì)的氧化，其特點是放出大量氧化氮氣體的褐色蒸氣并使混合物的溫度迅速升高，引起硝化混合物從設(shè)備中噴出而引起爆炸事故。仔細地配制反應(yīng)混合物并除去其中易氧化的組分、調(diào)節(jié)溫度及連續(xù)混合是防止硝化過程中發(fā)生氧化作用的主要措施。進行硝化過程時，不需要壓力，但在卸出物料時，須采用一定壓力，因此，硝化器應(yīng)符合加壓操作容器的要求。加壓卸料