生產(chǎn)技術(shù)輔導(dǎo)：典型化工單元操作過程安全技術(shù)

1、 生產(chǎn)技術(shù)輔導(dǎo)：典型化工單元操作過程安全技術(shù) 【考試大綱要求】： 1、了解非均相分別、加熱及傳熱、蒸餾及精餾、氣體汲取、干燥、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、制冷、篩分與過濾、物料輸送等化工單元操作過程； 2、熟識(shí)這些化工單元操作過程存在的風(fēng)險(xiǎn)和掌握技術(shù)。 3、了解氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、硝化反應(yīng)、聚合反應(yīng)、裂化反應(yīng)及其不同的特點(diǎn)； 4、把握上述反應(yīng)過程中反應(yīng)物和反應(yīng)過程等方面存在的危急性及主要掌握措施。 5、了解鉆井、采油（自噴采油、機(jī)械采油）、采氣、注水等生產(chǎn)工藝過程中如何防火防爆、防井噴、防中毒； 6、把握鉆井、采油（氣）作業(yè)主要損害事故的預(yù)防措施和相關(guān)的平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 7、了解各類修井作業(yè)中的方法、

2、技術(shù)特點(diǎn)及平安技術(shù)要求； 8、熟識(shí)現(xiàn)場(chǎng)主要修井設(shè)備、設(shè)施的性能及操作要領(lǐng)； 9、把握作業(yè)過程中的主要危害及其預(yù)防措施。 【教材內(nèi)容】： 二、典型化工單元操作過程平安技術(shù) (一)非均相分別 化工生產(chǎn)中的原料、半成品、排放的廢物等大多為混合物，為了進(jìn)行加工。得到純度較高的產(chǎn)品以及環(huán)保的需要等，經(jīng)常要對(duì)混合物進(jìn)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(zhì))，如霧和煙塵中的氣相、懸浮液中的液相、乳濁液中處于連續(xù)狀態(tài)的液相。從

3、有毒有害物質(zhì)處理的角度，非均相分別過程就是這些物質(zhì)的凈化過程、汲取過程或濃縮分別過程。工業(yè)生產(chǎn)中多采納機(jī)械方法對(duì)兩相進(jìn)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(shí)能散發(fā)易燃、易爆、有害氣體，則應(yīng)采納密閉過濾機(jī)。并應(yīng)用壓縮空氣或惰性氣體保持壓力：取濾渣時(shí)，應(yīng)先釋放壓力。 2在存在火災(zāi)、爆炸危急的工藝中，不宜采納離心過濾機(jī)，宜采納轉(zhuǎn)鼓式或帶式等真空過濾機(jī)。如必需采納離心過濾機(jī)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格掌握電機(jī)安裝質(zhì)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(jī)應(yīng)留意選材和焊接質(zhì)量，轉(zhuǎn)鼓、外殼、蓋子及底座等應(yīng)用韌性金

4、屬制造。 (二)加熱及傳熱 傳熱在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用主要有制造并維持化學(xué)反應(yīng)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(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射三種基本方式。實(shí)際上，傳熱過程往往不是以某種傳熱方式單獨(dú)消失，而是以兩種或三種傳熱方式的組合。化工生產(chǎn)中的換熱通常在兩流體之間進(jìn)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(shí)，應(yīng)定期檢查蒸汽夾套和管道的耐壓強(qiáng)度，并應(yīng)裝設(shè)壓力計(jì)和平安閥。與水會(huì)發(fā)生反應(yīng)的物料

5、，不宜采納水蒸氣或熱水加熱。 2.采納充油夾套加熱時(shí)，需將加熱爐門與反應(yīng)設(shè)備用磚墻隔絕，或?qū)⒓訜釥t設(shè)于車間外面。油循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格密閉，不準(zhǔn)熱油泄漏。 3.為了提高電感加熱設(shè)備的平安牢靠程度，可采納較大截面的導(dǎo)線，以防過負(fù)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(hù)層等措施。電感應(yīng)線圈應(yīng)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(shè)備的器壁之間應(yīng)有良好的絕緣，以防短路引起電火花，將器壁擊穿，使設(shè)備內(nèi)的易燃物質(zhì)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(zhì)，以及受熱能揮發(fā)可燃?xì)怏w或蒸氣的物質(zhì)，應(yīng)采納封閉式電加熱器。電加熱器不能安放在易燃物質(zhì)四周。導(dǎo)線的負(fù)荷

6、力量應(yīng)能滿意加熱器的要求，應(yīng)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(shè)置單獨(dú)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(shí)，加熱爐門與加熱設(shè)備間應(yīng)用磚墻完全隔離，不使廠房?jī)?nèi)存在明火。加熱鍋內(nèi)殘?jiān)鼞?yīng)常常清除以免局部過熱引起鍋底裂開。以煤粉為燃料時(shí)，料斗應(yīng)保持肯定存量，不許倒空，避開空氣進(jìn)入，防止煤粉爆炸；制粉系統(tǒng)應(yīng)安裝爆破片。以氣體、液體為燃料時(shí)，點(diǎn)火前應(yīng)吹掃爐膛，排解積存的爆炸性混合氣體，防止點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爆炸。當(dāng)加熱溫度接近或超過物料的自燃點(diǎn)時(shí)，應(yīng)采納惰性氣體愛護(hù)。 (三)蒸餾及精餾 化工生產(chǎn)中經(jīng)常要將混合物進(jìn)行分別，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的提純和回收或原料的精制。對(duì)

7、于均相液體混合物，最常用的分別方法是蒸餾。要實(shí)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(yīng)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(yīng)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(chǎn)生燃燒。蒸餾自燃點(diǎn)很低的液體，應(yīng)留意蒸餾系統(tǒng)的密閉，防止因高溫泄漏遇空氣自燃。對(duì)于高溫的蒸餾系統(tǒng)，應(yīng)防止冷卻水突然漏入塔內(nèi)，這將會(huì)使水快速汽化，塔內(nèi)壓力突然增高而將物料沖出或發(fā)生爆炸。啟動(dòng)前應(yīng)將塔內(nèi)和蒸汽管道內(nèi)的冷凝水放空，然后使用。在常壓蒸餾過程中，還應(yīng)留意防止管道、閥門被凝固點(diǎn)較高的物質(zhì)凝聚堵塞，導(dǎo)致塔內(nèi)壓力上升而引

8、起爆炸。在用直接火加熱燕餾高沸點(diǎn)物料時(shí)(如苯二甲酸酐)，應(yīng)防止產(chǎn)生自燃點(diǎn)很低的樹脂油狀物遇空氣而自燃。同時(shí)，應(yīng)防止蒸干，使殘?jiān)够Y(jié)垢，引起局部過熱而著火爆炸。油焦和殘?jiān)鼞?yīng)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(duì)于沸點(diǎn)較高、在高溫下蒸餾時(shí)能引起分解、爆炸和聚合的物質(zhì)，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(zhì)的蒸餾必需采納真空蒸餾的方法以降低流體的沸點(diǎn)。借以降低蒸餾的溫度，確保其平安。 (四)氣體汲取與解吸 氣體汲取按溶質(zhì)與溶劑是

9、否發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)可分為物理汲取和化學(xué)汲??；按被汲取組分的不同，可分為單組分汲取和多組分汲?。话醇橙◇w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(shí)，應(yīng)留意溶解度、選擇性、揮發(fā)度、黏度。工業(yè)生產(chǎn)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(zhì)，而使溶質(zhì)從液相逸出到氣相的過程。在生產(chǎn)中解吸過程用來獲得所需較純的氣體溶質(zhì)，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。 (五)干燥 干燥按其熱量供應(yīng)濕物料的方式，可分為傳導(dǎo)干燥、對(duì)流干燥

10、、輻射干燥和介電加熱干燥。干燥按操作壓強(qiáng)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(shè)備有廂式干燥器，轉(zhuǎn)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(zāi)、爆炸、中毒事故的發(fā)生，干燥過程要實(shí)行以下平安措施： 1當(dāng)干燥物料中含有自燃點(diǎn)很低或含有其他有害雜質(zhì)時(shí)必需在烘干前徹底清除掉，干燥室內(nèi)也不得放置簡(jiǎn)單自燃的物質(zhì)。 2干燥室與生產(chǎn)車間應(yīng)用防火墻隔絕，并安裝良好的通風(fēng)設(shè)備，電氣設(shè)備應(yīng)防爆或?qū)㈤_關(guān)安裝在室外。在干燥室或干燥箱內(nèi)操作時(shí)，應(yīng)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(zhì)，應(yīng)采納蒸汽加熱的真空干燥箱，當(dāng)烘干結(jié)束后，去除真空時(shí)，肯定要

11、等到溫度降低后才能放進(jìn)空氣；對(duì)易燃易爆物質(zhì)采納流速較大的熱空氣干燥時(shí)，排氣用的設(shè)備和電動(dòng)機(jī)應(yīng)采納防爆的；在用電烘箱烘烤能夠蒸發(fā)易燃蒸氣的物質(zhì)時(shí)，電爐絲應(yīng)完全封閉，箱上應(yīng)加防爆門；利用煙道氣直接加熱可燃物時(shí)，在滾筒或干燥器上應(yīng)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(fēng)機(jī)強(qiáng)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(zāi)或爆炸。因此，在干燥過程中，應(yīng)嚴(yán)格掌握溫度。 5.在采納洞道式、滾筒式干燥器干燥時(shí)，主要是防止機(jī)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.干燥過程中

12、所產(chǎn)生的易燃?xì)怏w和粉塵同空氣混合易達(dá)到爆炸極限。在氣流干燥中，物料由于快速運(yùn)動(dòng)相互激烈碰撞、摩擦易產(chǎn)生靜電；滾筒干燥過程中，刮刀有時(shí)和滾筒壁摩擦產(chǎn)生火花，因此，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格掌握干燥氣流風(fēng)速，并將設(shè)備接地；對(duì)于滾筒干燥，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整刮刀與筒壁間隙，并將刮刀牢堅(jiān)固定，或采納有色金屬材料制造刮刀，以防產(chǎn)生火花。用煙道氣加熱的滾筒式干燥器，應(yīng)留意加熱勻稱，不行斷料，滾筒不行中途停止運(yùn)轉(zhuǎn)。斗口有斷料或停轉(zhuǎn)應(yīng)切斷煙道氣并通氮。干燥設(shè)備上應(yīng)安裝爆破片。 (六)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)

13、器的選擇應(yīng)考慮燕發(fā)溶液的性質(zhì)，如溶液的黏度、發(fā)泡性、腐蝕性、熱敏性，以及是否簡(jiǎn)單結(jié)垢、結(jié)晶等狀況。 2在蒸發(fā)操作中，管內(nèi)壁消失結(jié)垢現(xiàn)象是不行避開的，尤其當(dāng)處理易結(jié)晶和腐蝕性物料時(shí)，使傳熱量下降。在這些蒸發(fā)操作中，一方面應(yīng)定期停車清洗、除垢；另一方面改進(jìn)蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，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。 (七)結(jié)晶 結(jié)晶是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸氣、溶液或熔融物中析出的過程。結(jié)晶是一個(gè)重要的化工單元操作，主要用于制備產(chǎn)品與中間產(chǎn)品、獲得高純度的純潔固體物料。 結(jié)晶過程常采納攪拌裝置。攪動(dòng)液體使之發(fā)生某種方式的循環(huán)流淌，從而使

14、物料混合勻稱或促使物理、化學(xué)過程加速操作。 結(jié)晶過程的攪拌器要留意如下平安問題： 1當(dāng)結(jié)晶設(shè)備內(nèi)存在易燃液體蒸氣和空氣的爆炸性混合物時(shí)，要防止產(chǎn)生靜電，避開火災(zāi)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(yīng)器會(huì)發(fā)生危急。例如硝化反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)有濃硝酸，如有潤(rùn)滑油漏入，則油在濃硝酸的作用下氧化發(fā)熱，使反應(yīng)物料溫度上升，可能發(fā)生沖料和燃燒爆炸。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)有強(qiáng)氧化劑存在時(shí)，也有類似危急。 3對(duì)于危急易燃物料不得中途停止攪拌。由于攪拌停止時(shí)，物料不能充分混勻，反應(yīng)不良，且大量積聚；而當(dāng)攪拌恢復(fù)時(shí)，則大量未反應(yīng)的物料快速混合，反應(yīng)猛烈，往往造成沖料，有燃燒、爆炸危急。如因故障而導(dǎo)致攪拌停止時(shí)，應(yīng)馬上停止加料，快速