典型化工單元操作過程安全技術

1、Word文檔 典型化工單元操作過程安全技術 名目內容 一、非均相分別 二、加熱及傳熱 三、蒸餾及精餾 四、氣體汲取與解吸 五、干燥 六、蒸發(fā) 七、結晶 八、萃取 九、制冷 十、篩分及過濾 十一、物料輸送 非均相分別 化工生產中的原料、半成品、排放的廢物等大多為混合物，為了進行加工。得到純度較高的產品以及環(huán)保的需要等，經常要對混合物進行分別?；旌衔锟煞譃榫?混合)物系和非均相(混合)物系。非均相物系中，有一相處于分散狀態(tài)，稱為分散相，如霧中的小水滴、煙塵中的塵粒、懸浮液中的固體顆粒、乳濁液中分散成小液滴的液相;另一相處于連續(xù)狀態(tài)，稱為連續(xù)相(或分散介質)，如霧和煙塵中的氣相、懸浮液中的液相、乳

2、濁液中處于連續(xù)狀態(tài)的液相。從有毒有害物質處理的角度，非均相分別過程就是這些物質的凈化過程、汲取過程或濃縮分別過程。工業(yè)生產中多采納機械方法對兩相進行分別，常見的有沉降分別、過濾分別、靜電分別和濕洗分別等，此外，還有音波除塵和熱除塵等方法。 過濾過程平安措施： 1.若加壓過濾時能散發(fā)易燃、易爆、有害氣體，則應采納密閉過濾機。并應用壓縮空氣或惰性氣體保持壓力：取濾渣時，應先釋放壓力。 2.在存在火災、爆炸危急的工藝中，不宜采納離心過濾機，宜采納轉鼓式或帶式等真空過濾機。如必需采納離心過濾機時，應嚴格掌握電機安裝質量，安裝限速裝置。留意不要選擇臨界速度操作。 3.離心過濾機應留意選材和焊接質量，轉鼓

3、、外殼、蓋子及底座等應用韌性金屬制造。 加熱及傳熱 傳熱在化工生產過程中的應用主要有制造并維持化學反應需要的溫度條件、制造并維持單元操作過程需要的溫度條件、熱能綜合和回收、隔熱與限熱。 熱量傳遞有熱傳導、熱對流和熱輻射三種基本方式。實際上，傳熱過程往往不是以某種傳熱方式單獨消失，而是以兩種或三種傳熱方式的組合?；どa中的換熱通常在兩流體之間進行，換熱的目的是將工藝流體加熱(汽化)，或是將工藝流體冷卻(冷凝)。 加熱過程平安分析： 加熱過程危急性較大。裝置加熱方法一般為蒸汽或熱水加熱、載熱體加熱以及電加熱等。 1.采納水蒸氣或熱水加熱時，應定期檢查蒸汽夾套和管道的耐壓強度，并應裝設壓力計和平安

4、閥。與水會發(fā)生反應的物料，不宜采納水蒸氣或熱水加熱。 2.采納充油夾套加熱時，需將加熱爐門與反應設備用磚墻隔絕，或將加熱爐設于車間外面。油循環(huán)系統(tǒng)應嚴格密閉，不準熱油泄漏。 3.為了提高電感加熱設備的平安牢靠程度，可采納較大截面的導線，以防過負荷;采納防潮、防腐蝕、耐高溫的絕緣，增加絕緣層厚度。添加絕緣愛護層等措施。電感應線圈應密封起來，防止與可燃物接觸。 4.電加熱器的電爐絲與被加熱設備的器壁之間應有良好的絕緣，以防短路引起電火花，將器壁擊穿，使設備內的易燃物質或漏出的氣體和蒸氣發(fā)生燃燒或爆炸。在加熱或烘干易燃物質，以及受熱能揮發(fā)可燃氣體或蒸氣的物質，應采納封閉式電加熱器。電加熱器不能安放在

5、易燃物質四周。導線的負荷力量應能滿意加熱器的要求，應采納插頭向插座上連接方式，工業(yè)上用的電加熱器，在任何狀況下都要設置單獨的電路，并要安裝適合的熔斷器。 5.在采納直接用火加熱工藝過程時，加熱爐門與加熱設備間應用磚墻完全隔離，不使廠房內存在明火。加熱鍋內殘渣應常常清除以免局部過熱引起鍋底裂開。以煤粉為燃料時，料斗應保持肯定存量，不許倒空，避開空氣進入，防止煤粉爆炸;制粉系統(tǒng)應安裝爆破片。以氣體、液體為燃料時，點火前應吹掃爐膛，排解積存的爆炸性混合氣體，防止點火時發(fā)生爆炸。當加熱溫度接近或超過物料的自燃點時，應采納惰性氣體愛護。 蒸餾及精餾 化工生產中經常要將混合物進行分別，以實現(xiàn)產品的提純和回

6、收或原料的精制。對于均相液體混合物，最常用的分別方法是蒸餾。要實現(xiàn)混合液的高純度分別，需采納精餾操作。 蒸餾過程危急性分析： 在常壓蒸餾中應留意易燃液體的蒸餾熱源不能采納明火，而采納水蒸氣或過熱水蒸氣加熱較平安。蒸餾腐蝕性液體，應防止塔壁、塔盤腐蝕，造成易燃液體或蒸氣逸出，遇明火或灼熱的爐壁而產生燃燒。蒸餾自燃點很低的液體，應留意蒸餾系統(tǒng)的密閉，防止因高溫泄漏遇空氣自燃。對于高溫的蒸餾系統(tǒng)，應防止冷卻水突然漏入塔內，這將會使水快速汽化，塔內壓力突然增高而將物料沖出或發(fā)生爆炸。啟動前應將塔內和蒸汽管道內的冷凝水放空，然后使用。在常壓蒸餾過程中，還應留意防止管道、閥門被凝固點較高的物質凝聚堵塞，導

7、致塔內壓力上升而引起爆炸。在用直接火加熱燕餾高沸點物料時(如苯二甲酸酐)，應防止產生自燃點很低的樹脂油狀物遇空氣而自燃。同時，應防止蒸干，使殘渣焦化結垢，引起局部過熱而著火爆炸。油焦和殘渣應常常清除。冷凝系統(tǒng)的冷卻水或冷凍鹽水不能中斷，否則未冷凝的易燃蒸氣逸出訪局部汲取系統(tǒng)溫度增高，或竄出遇明火而引燃。 真空蒸餾(減壓蒸餾)是一種比較平安的蒸餾方法。對于沸點較高、在高溫下蒸餾時能引起分解、爆炸和聚合的物質，采納真空蒸餾較為合適。如硝基甲苯在高溫下分解爆炸、苯乙烯在高溫下易聚合，類似這類物質的蒸餾必需采納真空蒸餾的方法以降低流體的沸點。借以降低蒸餾的溫度，確保其平安。 氣體汲取與解吸 氣體汲取按

8、溶質與溶劑是否發(fā)生顯著的化學反應可分為物理汲取和化學汲取;按被汲取組分的不同，可分為單組分汲取和多組分汲取;按汲取體系(主要是液相)的溫度是否顯著變化，可分為等溫汲取和非等溫汲取。在選擇汲取劑時，應留意溶解度、選擇性、揮發(fā)度、黏度。工業(yè)生產中使用的汲取塔的主要類型有板式塔、填料塔、湍球塔、噴灑塔和噴射式汲取器等。 解吸又稱脫吸，是脫除汲取劑中已被汲取的溶質，而使溶質從液相逸出到氣相的過程。在生產中解吸過程用來獲得所需較純的氣體溶質，使溶劑得以再生，返回汲取塔循環(huán)使用。工業(yè)上常采納的解吸方法有加熱解吸、減壓解吸、在惰性氣體中解吸、精餾方法。 干燥 干燥按其熱量供應濕物料的方式，可分為傳導干燥、對

9、流干燥、輻射干燥和介電加熱干燥。干燥按操作壓強可分為常壓干燥和減壓干燥;按操作方式可分為間歇式干燥與連續(xù)式干燥。常用的干燥設備有廂式干燥器，轉筒干燥器、氣流干燥器、沸騰床干燥器、噴霧干燥器。為防止火災、爆炸、中毒事故的發(fā)生，干燥過程要實行以下平安措施： 1當干燥物料中含有自燃點很低或含有其他有害雜質時必需在烘干前徹底清除掉，干燥室內也不得放置簡單自燃的物質。 2干燥室與生產車間應用防火墻隔絕，并安裝良好的通風設備，電氣設備應防爆或將開關安裝在室外。在干燥室或干燥箱內操作時，應防止可燃的干燥物直接接觸熱源，以免引起燃燒。 3干燥易燃易爆物質，應采納蒸汽加熱的真空干燥箱，當烘干結束后，去除真空時，

10、肯定要等到溫度降低后才能放進空氣;對易燃易爆物質采納流速較大的熱空氣干燥時，排氣用的設備和電動機應采納防爆的;在用電烘箱烘烤能夠蒸發(fā)易燃蒸氣的物質時，電爐絲應完全封閉，箱上應加防爆門;利用煙道氣直接加熱可燃物時，在滾筒或干燥器上應安裝防爆片，以防煙道氣混入一氧化碳而引起爆炸。 4.間歇式干燥，物料大部分靠人力輸送，熱源采納熱空氣自然循環(huán)或鼓風機強制循環(huán)，溫度較難掌握，易造成局部過熱，引起物料分解造成火災或爆炸。因此，在干燥過程中，應嚴格掌握溫度。 5.在采納洞道式、滾筒式干燥器干燥時，主要是防止機械損害。在氣流于燥，噴霧干燥、沸騰床干燥以及滾筒式干燥中，多以煙道氣、熱空氣為干燥熱源。 6.干燥

11、過程中所產生的易燃氣體和粉塵同空氣混合易達到爆炸極限。在氣流干燥中，物料由于快速運動相互激烈碰撞、摩擦易產生靜電;滾筒干燥過程中，刮刀有時和滾筒壁摩擦產生火花，因此，應當嚴格掌握干燥氣流風速，并將設備接地;對于滾筒干燥，應適當調整刮刀與筒壁間隙，并將刮刀牢堅固定，或采納有色金屬材料制造刮刀，以防產生火花。用煙道氣加熱的滾筒式干燥器，應留意加熱勻稱，不行斷料，滾筒不行中途停止運轉。斗口有斷料或停轉應切斷煙道氣并通氮。干燥設備上應安裝爆破片。 蒸發(fā) 蒸發(fā)按其采納的壓力可以為常壓蒸發(fā)、加壓蒸發(fā)和減壓燕發(fā)(真空蒸發(fā))。按其蒸發(fā)所需熱量的利用次數(shù)可分為單效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)。蒸發(fā)過程要留意如下問題： 1蒸發(fā)

12、器的選擇應考慮燕發(fā)溶液的性質，如溶液的黏度、發(fā)泡性、腐蝕性、熱敏性，以及是否簡單結垢、結晶等狀況。 2在蒸發(fā)操作中，管內壁消失結垢現(xiàn)象是不行避開的，尤其當處理易結晶和腐蝕性物料時，使傳熱量下降。在這些蒸發(fā)操作中，一方面應定期停車清洗、除垢;另一方面改進蒸發(fā)器的結構，如把蒸發(fā)器的加熱管加工光滑些，使污垢不易生成，即使生成也易清洗，提高溶液循環(huán)的速度，從而可降低污垢生成的速度。 結晶 結晶是固體物質以晶體狀態(tài)從蒸氣、溶液或熔融物中析出的過程。結晶是一個重要的化工單元操作，主要用于制備產品與中間產品、獲得高純度的純潔固體物料。 結晶過程常采納攪拌裝置。攪動液體使之發(fā)生某種方式的循環(huán)流淌，從而使物料混

13、合勻稱或促使物理、化學過程加速操作。 結晶過程的攪拌器要留意如下平安問題： 1.當結晶設備內存在易燃液體蒸氣和空氣的爆炸性混合物時，要防止產生靜電，避開火災和爆炸事故的發(fā)生。 2，避開攪拌軸的填料函漏油，由于填料函中的油漏入反應器會發(fā)生危急。例如硝化反應時，反應器內有濃硝酸，如有潤滑油漏入，則油在濃硝酸的作用下氧化發(fā)熱，使反應物料溫度上升，可能發(fā)生沖料和燃燒爆炸。當反應器內有強氧化劑存在時，也有類似危急。 3對于危急易燃物料不得中途停止攪拌。由于攪拌停止時，物料不能充分混勻，反應不良，且大量積聚;而當攪拌恢復時，則大量未反應的物料快速混合，反應猛烈，往往造成沖料，有燃燒、爆炸危急。如因故障而導

14、致攪拌停止時，應馬上停止加料，快速冷卻;恢復攪拌時，必需待溫度平穩(wěn)、反應正常后方可續(xù)加料，恢復正常操作。 4.攪拌器應定期修理，嚴防攪拌器斷落造成物料混合不勻，最終突然反應而發(fā)生猛烈沖料，甚至爆炸起火，攪拌器應敏捷，防止卡死引起電動機溫升過高而起火。攪拌器應有足夠的機械強度，以防止因變形而與反應器器壁摩擦造成事故。 萃取 萃取時溶劑的選擇是萃取操作的關鍵，萃取劑的性質打算了萃取過程的危急性大小和特點。萃取劑的選擇性、物理性質(密度、界面張力、黏度)、化學性質(穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和抗氧化穩(wěn)定性)、萃取劑回收的難易和萃取的平安問題(毒性、易燃性、易爆性)是選擇萃取劑時需要特殊考慮的問題。工業(yè)生產中所

15、采納的萃取流程有多種，主要有單級和多級之分。 萃取設備的主要性能是能為兩液相供應充分混合與充分分別的條件，使兩液相之間具有很大的接觸面積，這種界面通常是將一種液相分散在另一種液相中所形成，兩相流體在萃取設備內以逆流流淌方式進行操作。萃取的設備有填料萃取塔、篩板萃取塔、轉盤萃取塔、往復振動篩板塔和脈沖萃取塔。 制冷 冷卻與冷凝的主要區(qū)分在于被冷卻的物料是否發(fā)生相的轉變，若發(fā)生相變則成為冷凝，否則，如無相變只是溫度降低則為冷卻。冷卻、冷凝操作在化工生產中非常重要，它不僅涉及到生產，而且也嚴峻影響防火平安，反應設備和物料由于未能準時得到應有的冷卻或冷凝，常是導致火災、爆炸的緣由。在工業(yè)生產過程中，蒸

16、氣、氣體的液化，某些組分的低溫分別，以及某些物品的輸送、貯存等，常需將物料降到比水或四周空氣更低的溫度，這種操作稱為冷凍或制冷。 冷凍操作的實質是利用冷凍劑自身通過壓縮冷卻蒸發(fā)(或節(jié)流、膨脹)的循環(huán)過程，不斷地由被冷凍物體取出熱量(一般通過冷載體鹽水溶液傳遞熱量)，并傳給高溫物質(水或空氣)，以使被冷凍物體溫度降低。一般說來，冷凍程度與冷凍操作技術有關，凡冷凍范圍在100以內的稱冷凍;而在 100200或更低的，則稱為深度冷凍或簡稱深冷。 冷卻(凝)及冷凍過程的危急掌握要點如下： (1)應依據(jù)被冷卻物料的溫度、壓力、理化性質以及所要求冷卻的工藝條件，正確選用冷卻設備和冷卻劑。忌水物料的冷卻不宜

17、采納水做冷卻劑，必需時應實行特殊措施。 (2)應嚴格留意冷卻設備的密閉性，防止物料進入冷卻劑中或冷卻劑進入物料中。 (3)冷卻操作過程中，冷卻介質不能中斷，否則會造成積熱，使反應特別，系統(tǒng)溫度、壓力上升，引起火災或爆炸。因此，冷卻介質溫度掌握最好采納自動調整裝置。 (4)開車前，首先應清除冷凝器中的積液;開車時，應先通入冷卻介質，然后通入高溫物料;停車時，應先停物料，后停冷卻系統(tǒng)。 (5)為保證不凝可燃氣體平安排空，可充氮進行愛護。 (6)高凝固點物料，冷卻后易變得黏稠或凝固，在冷卻時要留意掌握溫度，防止物料卡住攪拌器或堵塞設備及管道。 2.冷凍過程的平安措施 (1)對于制冷系統(tǒng)的壓縮機、冷凝

18、器、蒸發(fā)器以及管路系統(tǒng)，應留意耐壓等級和氣密性，防止設備、管路產生裂紋、泄漏。此外，應加強壓力表、平安閥等的檢查和維護。 (2)對于低溫部分，應留意其低溫材質的選擇，防止低溫脆裂發(fā)生。 (3)當制冷系統(tǒng)發(fā)生事故或緊急停車時，應留意被冷凍物料的排空處置。 (4)對于氨壓縮機，應采納不發(fā)火花的電氣設備;壓縮機應選用低溫下不凍結且不與制冷劑發(fā)生化學反應的潤滑油，且油分別器應設于室外。 (5)留意冷載體鹽水系統(tǒng)的防腐蝕。 篩分及過濾 1.篩分 在工業(yè)生產中，為滿意生產工藝的要求，經常需將固體原料、產品進行篩選，以選取符合工藝要求的粒度，這一操作過程稱為篩分。篩分分為人工篩分和機械篩分。篩分所用的設備稱

19、為篩子，通過篩網孔眼掌握物料的粒度。按篩網的外形可分為轉動式和平板式兩類。 篩分過程的危急掌握要點。在篩分可燃物時，應實行防碰撞打火和消退靜電措施，防止因碰撞和靜電引起粉塵爆炸和火災事故。 2.過濾 過濾是使懸浮液在重力、真空、加壓及離心的作用下，通過細孔物體，將固體懸浮微粒截留進行分別的操作。按操作方法，過濾分為間歇過濾和連續(xù)過濾兩種;按推動力分為重力過濾、加壓過濾、真空過濾和離心過濾。過濾采納的設備為過濾機。 物料輸送 在工業(yè)生產過程中，常常需要將各種原材料、中間體、產品以及副產品和廢棄物從一個地方輸送到另一個地方，這些輸送過程就是物料輸送。在現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)中，物料輸送是借助于各種輸送機械

20、設備實現(xiàn)的。由于所輸進的物料形態(tài)不同(塊狀、粉態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)等)，所實行的輸送設備也各異。 l.液態(tài)物料輸送 液態(tài)物料可借其位能沿管道向低處輸送。而將其由低處輸往高處或由一地輸往另一地(水平輸送)，或由低壓處輸往高壓處，以及為保證肯定流量克服阻力所需要的壓頭，則需要依靠泵來完成。泵的種類較多，通常有往復泵、離心泵、旋轉泵、流體作用泵等四類。 液態(tài)物料輸送危急掌握要點如下： (1)輸送易燃液體宜采納蒸氣往復泵。如采納離心泵，則泵的葉輪應脯色金屬制造，以防撞擊產生火花。設備和管道均應有良好的接地，以防靜電引起火災。由于采納虹吸和自流的輸送方法較為平安，故應優(yōu)先選擇。 (2)對于易燃液體，不行采納壓縮空氣壓送，由于空氣與易燃液體蒸氣混合，可形成爆炸性混合物，且有產生靜電的可能。對于閃點很低的可燃液體，應用氮氣或二氧化碳等惰性氣體壓送。閃點較高及沸點在130以上的可燃液體，如有良好的接地裝置，可用空氣壓送。 (3)臨時輸送可燃液體的泵和管道(膠管)連接處必需緊密、堅固，以免輸送過程中管道受壓脫落漏料而引起火災。 (4)用各種泵類輸送可燃液體時，其管道內流速不應超過平安速度，且管道應有牢靠的接地措施，以防靜電聚集。同時要避開吸入口產生負壓，以防空氣進入系統(tǒng)導致爆炸或抽癟設備。 2.氣態(tài)物料輸送 氣體物料的輸送采納壓縮機。按氣體的運動方式，壓縮機