??1化工單元操作的危險性
??2化工單元操作的安全
??3化工單元設(shè)備的安全
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1 化工單元操作的基本特點(diǎn)
??單元操作的危險性是由所處理物料的危險性所決定的,主要是處理易燃物料或含有不穩(wěn)定物質(zhì)物料的單元操作。
??a. 防止易燃?xì)怏w物料形成爆炸性混合體系。
??b. 防止易燃固體或可燃固體物料形成爆炸性粉塵混合體系。
??c. 防止不穩(wěn)定物質(zhì)的積聚或濃縮。
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防止不穩(wěn)定物質(zhì)的積聚或濃縮
??(a) 不穩(wěn)定物質(zhì)減壓蒸餾時,若溫度超過某一極限值,有可能發(fā)生分解爆炸。
??(b) 粉末過篩時容易產(chǎn)生靜電,而干燥的不穩(wěn)定物質(zhì)過篩時,微細(xì)粉末飛揚(yáng),可能在某些地區(qū)積聚而發(fā)生危險。
??(c) 反應(yīng)物料循環(huán)使用時,可能造成不穩(wěn)定物質(zhì)的積聚而使危險性增大。
??(d) 反應(yīng)液靜置中,以不穩(wěn)定物質(zhì)為主的相,可能分離而形成分層積聚。
??(e) 在大型設(shè)備里進(jìn)行反應(yīng),如果含有回流操作時,危險物在回流操作中有可能被濃縮。
??(f) 在不穩(wěn)定物質(zhì)的合成反應(yīng)中,攪拌是個重要因素。
??(g) 在對含不穩(wěn)定物質(zhì)的物料升溫時,控制不當(dāng)有可能引起突發(fā)性反應(yīng)或熱爆炸。
??2 典型化工單元操作的安全技術(shù)
2.1 加熱操作的安全
2.2 冷卻、冷凝、冷凍操作的安全
2.3 篩分、過濾操作的安全
2.4 粉碎、混合操作的安全
2.5 物料輸送操作的安全
2.6 干燥與蒸發(fā)操作的安全
2.7 蒸餾、萃取與結(jié)晶操作的安全
2.8 吸收與吸附操作的安全
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2.1 加熱操作的安全
危險:溫度過高會使反應(yīng)速度加快,若是放熱反應(yīng),則放熱量增加,一旦散熱不及時,溫度失控,就會發(fā)生沖料,甚至?xí)鹑紵捅?;升溫過快不僅容易使反應(yīng)超溫,而且還會損壞設(shè)備。
加熱方式:有直接火加熱、蒸汽或熱水加熱、有機(jī)熱載體(或無機(jī)載體)加熱以及電加熱等。加熱溫度在100℃以下的,常用熱水或蒸汽加熱;100℃~140℃用蒸汽加熱;超過140℃則用加熱爐直接加熱或用熱載體加熱;超過250℃時,一般用電加熱。
安全技術(shù):用高壓蒸汽加熱時,對設(shè)備耐壓要求高,須嚴(yán)防泄漏或與物料混合,避免造成事故。使用熱載體加熱時,要防止熱載體循環(huán)系統(tǒng)堵塞,熱油噴出,釀成事故。使用電加熱時,電氣設(shè)備要符合防爆要求。直接火加熱危險性最大,溫度不易控制,可能造成局部過熱燒壞設(shè)備,引起易燃物質(zhì)的分解爆炸。當(dāng)加熱溫度接近或超過物料的自燃點(diǎn)時,應(yīng)采用惰性氣體保護(hù)。若加熱溫度接近物料分解溫度,此生產(chǎn)工藝稱為危險工藝,必須設(shè)法改進(jìn)工藝條件,如負(fù)壓或加壓操
??2.2 冷卻、冷凝、冷凍操作的安全
區(qū)別:冷卻是使熱物體溫度降低而不發(fā)生相變的過程,發(fā)生相變(如氣相變?yōu)橐合啵┓Q為冷凝。正確選用冷卻設(shè)備和冷卻劑選用耐腐蝕材料的冷卻設(shè)備嚴(yán)格注意冷卻設(shè)備的密閉性冷卻水不能中斷開車前先清除冷凝器中的積液,再開冷卻水、后通入高溫物料。充氮保護(hù)檢修冷凝、冷卻器,應(yīng)徹底清洗、置換,切勿帶料焊接。
冷卻劑:水、空氣、鹽水溶液、有機(jī)溶液。
安全技術(shù):
①正確選用冷卻設(shè)備和冷卻劑
②選用耐腐蝕材料的冷卻設(shè)備
③嚴(yán)格注意冷卻設(shè)備的密閉性
④冷卻水不能中斷
⑤開車前先清除冷凝器中的積液,再開冷卻水、后通入高溫物料。
⑥充氮保護(hù)
⑦檢修冷凝、冷卻器,應(yīng)徹底清洗、置換,切勿帶料焊接。
??冷凍
定義:將物料降到比水或周圍空氣更低的溫度,如蒸汽、氣體的液化等
冷凍方法:冰融化法、冰鹽水法、干冰法、液體汽化法、氣體絕熱膨脹法
冷凍劑:氨、二氧化碳、氟利昂、碳?xì)浠衔?/div>
載冷體:水、鹽水溶液(氯化鈉、氯化鈣或氯化鎂溶于水中形成的溶液)、有機(jī)溶液(如乙二醇、丙三醇溶液等)
安全技術(shù):
①盡可能選用不燃、不爆、無毒、無臭、無腐蝕的冷凍劑或載冷體;采用不發(fā)生火花的電氣設(shè)備;
②在壓縮機(jī)出口方向,應(yīng)于氣缸與排氣閥間設(shè)一個能使氨通到吸入管的安全裝置,以防壓力超高。為避免管路爆裂,在旁通管路上不裝任何阻氣設(shè)施;
③易于污染空氣的油分離器應(yīng)設(shè)于室外。壓縮機(jī)要采用低溫不凍結(jié)、且不與氨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的潤滑油;
④制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器以及管路系統(tǒng),應(yīng)注意其耐壓程度和氣密性,防止設(shè)備、管路裂紋、泄漏。同時要加強(qiáng)安全閥、壓力表等安全裝置的檢查、維護(hù);
⑤制冷系統(tǒng)因發(fā)生事故或停電而緊急停車,應(yīng)注意其被冷物料的排空處理;
⑥裝有冷料的設(shè)備及容器,應(yīng)注意其低溫材質(zhì)的選擇,防止低溫脆裂。
2.3 篩分、過濾操作的安全
篩分
定義:在生產(chǎn)中為滿足生產(chǎn)工藝要求,常將固體原材料、產(chǎn)品進(jìn)行顆粒分級。而這種分級一般是通過篩選辦法實(shí)現(xiàn)的。通常篩選將其固體顆粒度(塊度)分級,選取符合工藝要求的粒度,這一操作過程稱為篩分。
危險:篩分分為人工篩分和機(jī)械篩分。人工篩分勞動強(qiáng)度大,操作者直接接觸粉塵,對呼吸器官及皮膚有很大危害。而機(jī)械篩分,大大減輕體力勞動、減少與粉塵接觸機(jī)會,如能很好密閉,實(shí)現(xiàn)自動控制,操作者將擺脫粉塵危害。
安全技術(shù):
①在篩分操作過程中,粉塵如具有可燃性,應(yīng)注意因碰撞和靜電而引起粉塵燃燒、爆炸。如粉塵具有毒性、吸水性或腐蝕性,要注意呼吸器官及皮膚的保護(hù),以防引起中毒或皮膚傷害;
②篩分操作是大量揚(yáng)塵過程,在不妨礙操作、檢查的前提下,應(yīng)將其篩分設(shè)備最大限度地進(jìn)行密閉;
③要加強(qiáng)檢查,注意篩網(wǎng)的磨損和篩孔堵塞、卡料,以防篩網(wǎng)損壞和混料;
④篩分設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)部分要加防護(hù)罩以防絞傷人體;
⑤振動篩會產(chǎn)生大量噪聲,應(yīng)采用隔離等消聲措施。
過濾
定義:在生產(chǎn)中欲將懸浮液中的液體與懸浮固體微粒有效的分離,一般采取過濾的方法。過濾操作是使懸浮液中的液體在重力、真空、加壓及離心力的作用下,通過多細(xì)孔物體,而將固體懸浮微粒截留進(jìn)行分離的操作。
方法:重力過濾:重力過濾是依靠懸浮液本身的液柱壓差進(jìn)行過濾;加壓過濾:加壓過濾是在懸浮液上面施加壓力進(jìn)行過濾。真空過濾:真空過濾是在過濾介質(zhì)下面抽真空進(jìn)行過濾。離心過濾:離心過濾是借懸浮液高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生之離心力進(jìn)行過濾。
安全技術(shù):
①盡可能采用連續(xù)自動操作,使操作人員脫離與有毒物料接觸;
②加壓過濾能散發(fā)有害或爆炸性氣體時,應(yīng)采用密閉式過濾機(jī),并以壓縮空氣或惰性氣體保持壓力;
③設(shè)備選材和焊接質(zhì)量要可靠;
④設(shè)備不能超時間、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),以免轉(zhuǎn)鼓磨損或腐蝕、啟動速度過高導(dǎo)致事故發(fā)生;
⑤離心機(jī)盡可能裝蓋,設(shè)置可靠的防護(hù)裝置;
⑥清理器壁要停車,并停穩(wěn),開停離心機(jī)時,不要用手幫忙以防發(fā)生事故;
⑦操作過程加料不均,也會導(dǎo)致劇烈振動,引起事故。