??1化工單元操作的危險性
??2化工單元操作的安全
??3化工單元設備的安全
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1 化工單元操作的基本特點
??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定物質物料的單元操作。
??a. 防止易燃氣體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. 防止不穩定物質的積聚或濃縮。
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防止不穩定物質的積聚或濃縮
??(a) 不穩定物質減壓蒸餾時,若溫度超過某一極限值,有可能發生分解爆炸。
??(b) 粉末過篩時容易產生靜電,而干燥的不穩定物質過篩時,微細粉末飛揚,可能在某些地區積聚而發生危險。
??(c) 反應物料循環使用時,可能造成不穩定物質的積聚而使危險性增大。
??(d) 反應液靜置中,以不穩定物質為主的相,可能分離而形成分層積聚。
??(e) 在大型設備里進行反應,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) 在不穩定物質的合成反應中,攪拌是個重要因素。
??(g) 在對含不穩定物質的物料升溫時,控制不當有可能引起突發性反應或熱爆炸。
??2 典型化工單元操作的安全技術
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 干燥與蒸發操作的安全
2.7 蒸餾、萃取與結晶操作的安全
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:溫度過高會使反應速度加快,若是放熱反應,則放熱量增加,一旦散熱不及時,溫度失控,就會發生沖料,甚至會引起燃燒和爆炸;升溫過快不僅容易使反應超溫,而且還會損壞設備。
加熱方式:有直接火加熱、蒸汽或熱水加熱、有機熱載體(或無機載體)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:用高壓蒸汽加熱時,對設備耐壓要求高,須嚴防泄漏或與物料混合,避免造成事故。使用熱載體加熱時,要防止熱載體循環系統堵塞,熱油噴出,釀成事故。使用電加熱時,電氣設備要符合防爆要求。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備,引起易燃物質的分解爆炸。當加熱溫度接近或超過物料的自燃點時,應采用惰性氣體保護。若加熱溫度接近物料分解溫度,此生產工藝稱為危險工藝,必須設法改進工藝條件,如負壓或加壓操
??2.2 冷卻、冷凝、冷凍操作的安全
區別:冷卻是使熱物體溫度降低而不發生相變的過程,發生相變(如氣相變為液相)稱為冷凝。正確選用冷卻設備和冷卻劑選用耐腐蝕材料的冷卻設備嚴格注意冷卻設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。充氮保護檢修冷凝、冷卻器,應徹底清洗、置換,切勿帶料焊接。
冷卻劑:水、空氣、鹽水溶液、有機溶液。
安全技術:
①正確選用冷卻設備和冷卻劑
②選用耐腐蝕材料的冷卻設備
③嚴格注意冷卻設備的密閉性
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
⑦檢修冷凝、冷卻器,應徹底清洗、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、碳氫化合物
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)、有機溶液(如乙二醇、丙三醇溶液等)
安全技術:
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;采用不發生火花的電氣設備;
②在壓縮機出口方向,應于氣缸與排氣閥間設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施;
③易于污染空氣的油分離器應設于室外。壓縮機要采用低溫不凍結、且不與氨發生化學反應的潤滑油;
④制冷系統壓縮機、冷凝器、蒸發器以及管路系統,應注意其耐壓程度和氣密性,防止設備、管路裂紋、泄漏。同時要加強安全閥、壓力表等安全裝置的檢查、維護;
⑤制冷系統因發生事故或停電而緊急停車,應注意其被冷物料的排空處理;
⑥裝有冷料的設備及容器,應注意其低溫材質的選擇,防止低溫脆裂。
2.3 篩分、過濾操作的安全
篩分
定義:在生產中為滿足生產工藝要求,常將固體原材料、產品進行顆粒分級。而這種分級一般是通過篩選辦法實現的。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械篩分。人工篩分勞動強度大,操作者直接接觸粉塵,對呼吸器官及皮膚有很大危害。而機械篩分,大大減輕體力勞動、減少與粉塵接觸機會,如能很好密閉,實現自動控制,操作者將擺脫粉塵危害。
安全技術:
①在篩分操作過程中,粉塵如具有可燃性,應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,以防引起中毒或皮膚傷害;
②篩分操作是大量揚塵過程,在不妨礙操作、檢查的前提下,應將其篩分設備最大限度地進行密閉;
③要加強檢查,注意篩網的磨損和篩孔堵塞、卡料,以防篩網損壞和混料;
④篩分設備的運轉部分要加防護罩以防絞傷人體;
⑤振動篩會產生大量噪聲,應采用隔離等消聲措施。
過濾
定義:在生產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,通過多細孔物體,而將固體懸浮微粒截留進行分離的操作。
方法:重力過濾:重力過濾是依靠懸浮液本身的液柱壓差進行過濾;加壓過濾:加壓過濾是在懸浮液上面施加壓力進行過濾。真空過濾:真空過濾是在過濾介質下面抽真空進行過濾。離心過濾:離心過濾是借懸浮液高速旋轉所產生之離心力進行過濾。
安全技術:
①盡可能采用連續自動操作,使操作人員脫離與有毒物料接觸;
②加壓過濾能散發有害或爆炸性氣體時,應采用密閉式過濾機,并以壓縮空氣或惰性氣體保持壓力;
③設備選材和焊接質量要可靠;
④設備不能超時間、超負荷運轉,以免轉鼓磨損或腐蝕、啟動速度過高導致事故發生;
⑤離心機盡可能裝蓋,設置可靠的防護裝置;
⑥清理器壁要停車,并停穩,開停離心機時,不要用手幫忙以防發生事故;