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化工单元操作的危险性分析
  • 发布日期:2020-04-28      浏览次数:202
    • 化工单元操作是指各种化工生产中以物理工厂为主的处理方法,主要包括加热、冷却、加压操作、冷却、负压操作、冷冻、物料输送、熔融、干燥、蒸发与蒸馏等。

       

      一、加热

       

      加热是促使化学反应和物料蒸发、蒸馏等操作的必要手段。加热的方法一般有直接火加热(烟道气加热)、蒸汽或热水加热、在载体加强以及电加热等。

       

      (1)温度过高会是化学反应速度加快,若是放热反应,则放热量增加,一旦散热不及时,温度失控,发生冲料,甚至会引起燃烧和爆炸。

       

      (2)升温速度过快不仅容易使反应超温,而且还会损坏设备,例如,升温过快会使带有衬里的设备及各种加热炉、反应炉等设备损坏。

       

      (3)当加热温度接近或超过物料的自燃点时,应采用惰性气体保护;若加热温度接近物料分解温度,此生产工艺称为危险工艺,必须设法改进工艺条件,如负压或加压操作。

       

      二、冷却

       

      在化工生产中,把物料冷却在大气温度以下时,可以用空气或循环水作为冷却介质;冷却温度在15℃以上,可以地下水;冷却温度在0~15℃之间,可以用冷冻盐水。

       

      还可以借某种沸点较低的介质的蒸发从需冷却的物料中取得热量来实现冷却,常用的介质有氟里昂、氨等。此时。物料被冷却的温度可达-15℃左右。

      (1)冷却操作时,冷却介质不能中断,否则会造成积热,系统温度、压力骤增,引起爆炸。开车时,应先通冷却介质;停车时,用先停物料,后停冷却系统。

       

      (2)有些凝固点较高的物料,遇冷易变得粘稠或凝固,在冷却时要注意控制温度,防止物料卡住搅拌器或堵塞设备及管道。

       

      三、加压操作

       

      操作的压力超过大气压的都属于加压操作。加压操作所使用的设备要符合压力容器的要求,加压系统不得泄露,否则在压力下物料以高速喷出,产生静电,极易发生火灾爆炸。

       

      所用的各种仪表及安全设施(如爆破片、紧急排放管等)都必须齐全好用。

       

      四、负压操作

       

      负压操作即低于大气压下的操作。负压系统的设备也和压力设备一样,必须符合强度要求,以防在负压下把设备抽瘪。

       

      负压系统必须有良好的密封,否则一旦空气进入设备内部,形成爆炸混合物,易引起爆炸。当需要恢复常压时,应待温度降低后,缓缓放进空气,以防自燃或爆炸。

       

      五、冷却

       

      DYH391 光催化反应实验装置

      DYH301 流化床干燥实验装置

      DYH276Ⅱ 数字型振动筛板萃取塔实验装置

      DYH256 填料塔精馏实验装置

      DYH138 空气-蒸汽给热系数测定实验装置

      DYH129 液-液列板式换热实验装置

      DYH481 氨水系统气液吸收相平衡数据测定实验装置

      DYH401 特殊精馏实验装置

       

      在工业生产过程中,蒸汽、气体的液化,某些组分的低温分离,以及某些物品的输送、储藏等,常需将物料降到比水或周围空气更低的温度,这种操作称为冷却或制冷。

       

      一般说来,冷却程度与冷却操作技术有关,凡领导范围在-100℃以内的称冷冻;而-100℃~-200℃或更低的温度,则称深度冷冻或简称深冷。

       

      (1)某些制冷剂易燃且有毒。如氨,应防止制冷剂泄露。

       

      (2)对于制冷系统的压缩机、冷凝器、蒸发器以及管路,应注意耐压等级和气密性,防止泄露。

       

      六、物料输送

       

      在工业生产过程中,经常需要将各种原材料、中间体、产品以及副产品和废弃物,由前一个工序输送往后一个工序,由一个车间输往另一个车间,或输送储运地点,这些输送过程就是物料输送。

       

      (1)气流输送系统出本身会产生故障之外,最大的问题是系统放热堵塞和由静电引起的粉尘爆炸。粉料气流输送系统应保持良好的严密性。其管道材料应选择导电性材料并有良好的接地,如采用绝缘材料管道,则管外应采取接地措施。输送速度不应超过该物料允许的流速,粉料不要堆积管内,要及时清理管壁。

       

      (2)用各种泵类输送易燃可燃液体时,流速过快能产生静电积累,其管内流速不应超过安全速度。

       

      (3)输送有爆炸或燃烧性物料时,要采用氮、二氧化碳等惰性气体代替空气,以防造成燃烧或爆炸。

       

      (4)输送可燃气体物料的管道应经常保持正压,防止空气进入。并根据实际需要安装逆止阀、水封和阻火器等安全装置。

       

      七、熔融

       

      在化工生产中常常将某些固体物料(如硬脂酸、磺胺等)熔融之后进行化学反应。碱融之后进行化学反应。碱融工厂中碱屑或碱液飞溅到皮肤上火眼睛里会造成灼伤。

       

      碱融物和磺胺盐中若含有无机盐等杂物,应尽量除掉,否则这些无机盐因不熔融会造成局部过热、烧焦,致使熔融物喷出,容易造成烧伤。

       

      熔融过程中一般在150~350℃下进行,为防止局部过热,必须不间断地搅拌。

       

      八、干燥

       

      干燥是利用热能使固体物料中的水分(或溶剂)出去的单元操作。干燥的热源有热空气、过热蒸汽、烟道气和明火等。

       

      干燥过程中要严格控制温度,防止局部过热,以免造成物料分解爆炸。在过程中散发出来的易燃易爆气体或粉尘,不应与明火和高温表面接触,防止燃爆。在气流干燥中应有防静电措施,在滚筒干燥中应适当调正刮刀与滚筒的间隙,以防止火花。

       

      九、蒸发

       

      蒸发是借加热作用使溶液中所含溶剂不断气化,以提高溶液中溶质的浓度,或使溶质析出的物料过程。蒸汽按其操作压力不同可分为常压、加压和减压蒸发。

       

      凡蒸发的溶液皆有一定的特征。如溶质在浓缩过程中可能有结晶、沉淀和污垢生成,这些都能导致传热效率的降低,并产生局部的过热,促使物料分解、燃烧和爆炸,因此要控制蒸发温度。为防止热敏性物质的分解,可采用真空蒸汽的方法,降低蒸发温度,或采用高效蒸发器,增加蒸汽面积,减少停留时间。

       

      十、蒸馏

       

      蒸馏是借液体混合物和组分挥发度的不同,使其分离为纯组分的操作。蒸馏操作可分为间歇蒸馏和连续蒸馏;按压力分为常压、减压和加压(高压)蒸馏。

       

      在安全技术上,对不同的物料应选择正确的蒸馏方法和设备。在处理难于挥发的物料时(常压下沸点在150℃以下)应采用真空蒸馏,这样可以降低蒸馏温度,防止物料在高温下分解、变质或聚合。

      在处理中等挥发物料(沸点为100℃左右)时,采用常压蒸馏。对于沸点低于30℃的物料,则采用加压蒸馏。

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