典型化工單元操作過(guò)程安全技術(shù)

蒸發(fā)按其采用的壓力可以為常壓蒸發(fā)、加壓蒸發(fā)和減壓蒸發(fā)(真空蒸發(fā))。按其蒸發(fā)所需熱量的利用次數可分為單效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)。蒸發(fā)過(guò)程要注意如下問(wèn)題：

1.蒸發(fā)器的選擇應考慮蒸發(fā)溶液的性質(zhì)，如溶液的黏度、發(fā)泡性、腐蝕性、熱敏性，以及是否容易結垢、結晶等情況。

2.在蒸發(fā)操作中，管內壁出現結垢現象是不可避免的，尤其當處理易結晶和腐蝕性物料時(shí)，使傳熱量下降。在這些蒸發(fā)操作中，一方面應定期停車(chē)清洗、除垢；另一方面改進(jìn)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。

(七)結晶

　　結晶是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸氣、溶液或熔融物中析出的過(guò)程。結晶是一個(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、獲得高純度的純凈固體物料。
　　結晶過(guò)程常采用攪拌裝置。攪動(dòng)液體使之發(fā)生某種方式的循環(huán)流動(dòng)，從而使物料混合均勻或促使物理、化學(xué)過(guò)程加速操作。
　　結晶過(guò)程的攪拌器要注意如下安全問(wèn)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(shí)，要防止產(chǎn)生靜電，避免火災和爆炸事故的發(fā)生。
　　2，避免攪拌軸的填料函漏油，因為填料函中的油漏入反應器會(huì )發(fā)生危險。例如硝化反應時(shí)，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，使反應物料溫度升高，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(shí)，也有類(lèi)似危險。
　　3對于危險易燃物料不得中途停止攪拌。因為攪拌停止時(shí)，物料不能充分混勻，反應不良，且大量積聚；而當攪拌恢復時(shí)，則大量未反應的物料迅速混合，反應劇烈，往往造成沖料，有燃燒、爆炸危險。如因故障而導致攪拌停止時(shí)，應立即停止加料，迅速冷卻；恢復攪拌時(shí)，必須待溫度平穩、反應正常后方可續加料，恢復正常操作。
　　4．攪拌器應定期維修，嚴防攪拌器斷落造成物料混合不勻，最后突然反應而發(fā)生猛烈沖料，甚至爆炸起火，攪拌器應靈活，防止卡死引起電動(dòng)機溫升過(guò)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。
　　(八)萃取

　萃取時(shí)溶劑的選擇是萃取操作的關(guān)鍵，萃取劑的性質(zhì)決定了萃取過(guò)程的危險性大小和特點(diǎn)。萃取劑的選擇性、物理性質(zhì)(密度、界面張力、黏度)、化學(xué)性質(zhì)(穩定性、熱穩定性和抗氧化穩定性)、萃取劑回收的難易和萃取的安全問(wèn)題(毒性、易燃性、易爆性)是選擇萃取劑時(shí)需要特別考慮的問(wèn)題。工業(yè)生產(chǎn)中所采用的萃取流程有多種，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提供充分混合與充分分離的條件，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動(dòng)方式進(jìn)行操作。萃取的設備有填料萃取塔、篩板萃取塔、轉盤(pán)萃取塔、往復振動(dòng)篩板塔和脈沖萃取塔。
　　(九)制冷

　冷卻與冷凝的主要區別在于被冷卻的物料是否發(fā)生相的改變，若發(fā)生相變則成為冷凝，否則，如無(wú)相變只是溫度降低則為冷卻。冷卻、冷凝操作在化工生產(chǎn)中十分重要，它不僅涉及到生產(chǎn)，而且也嚴重影響防火安全，反應設備和物料由于未能及時(shí)得到應有的冷卻或冷凝，常是導致火災、爆炸的原因。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，蒸氣、氣體的液化，某些組分的低溫分離，以及某些物品的輸送、儲藏等，常需將物料降到比水或周?chē)諝飧偷臏囟?，這種操作稱(chēng)為冷凍或制冷。
　　冷凍操作的實(shí)質(zhì)是利用冷凍劑自身通過(guò)壓縮—冷卻—蒸發(fā)(或節流、膨脹)的循環(huán)過(guò)程，不斷地由被冷凍物體取出熱量(一般通過(guò)冷載體鹽水溶液傳遞熱量)，并傳給高溫物質(zhì)(水或空氣)，以使被冷凍物體溫度降低。一般說(shuō)來(lái)，冷凍程度與冷凍操作技術(shù)有關(guān),凡冷凍范圍在—100℃以?xún)鹊姆Q(chēng)冷凍；而在—100～—200℃或更低的，則稱(chēng)為深度冷凍或簡(jiǎn)稱(chēng)深冷。
　　冷卻（凝）及冷凍過(guò)程的危險控制要點(diǎn)如下：
　　(1)應根據被冷卻物料的溫度、壓力、理化性質(zhì)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采用水做冷卻劑，必需時(shí)應采取特別措施。
　　(2)應嚴格注意冷卻設備的密閉性，防止物料進(jìn)入冷卻劑中或冷卻劑進(jìn)入物料中。
　　(3)冷卻操作過(guò)程中，冷卻介質(zhì)不能中斷，否則會(huì )造成積熱，使反應異常，系統溫度、壓力升高，引起火災或爆炸。因此，冷卻介質(zhì)溫度控制最好采用自動(dòng)調節裝置。
　　(4)開(kāi)車(chē)前，首先應清除冷凝器中的積液；開(kāi)車(chē)時(shí)，應先通入冷卻介質(zhì)，然后通入高溫物料；停車(chē)時(shí)，應先停物料，后停冷卻系統。
　　(5)為保證不凝可燃氣體安全排空，可充氮進(jìn)行保護。
　　(6)高凝固點(diǎn)物料，冷卻后易變得黏稠或凝固，在冷卻時(shí)要注意控制溫度，防止物料卡住攪拌器或堵塞設備及管道。
　　2．冷凍過(guò)程的安全措施
　　(1)對于制冷系統的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器以及管路系統，應注意耐壓等級和氣密性，防止設備、管路產(chǎn)生裂紋、泄漏。此外，應加強壓力表、安全閥等的檢查和維護。
　　(2)對于低溫部分，應注意其低溫材質(zhì)的選擇，防止低溫脆裂發(fā)生。
　　(3)當制冷系統發(fā)生事故或緊急停車(chē)時(shí)，應注意被冷凍物料的排空處置。
　　(4)對于氨壓縮機，應采用不發(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(xué)反應的潤滑油，且油分離器應設于室外。
　　(5)注意冷載體鹽水系統的防腐蝕。

(十)篩分及過(guò)濾
　　1．篩分
　　在工業(yè)生產(chǎn)中，為滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求，常常需將固體原料、產(chǎn)品進(jìn)行篩選，以選取符合工藝要求的粒度，這一操作過(guò)程稱(chēng)為篩分。篩分分為人工篩分和機械篩分。篩分所用的設備稱(chēng)為篩子，通過(guò)篩網(wǎng)孔眼控制物料的粒度。按篩網(wǎng)的形狀可分為轉動(dòng)式和平板式兩類(lèi)。
　　篩分過(guò)程的危險控制要點(diǎn)。在篩分可燃物時(shí)，應采取防碰撞打火和消除靜電措施，防止因碰撞和靜電引起粉塵爆炸和火災事故。
　　2．過(guò)濾
　　過(guò)濾是使懸浮液在重力、真空、加壓及離心的作用下，通過(guò)細孔物體，將固體懸浮微粒截留進(jìn)行分離的操作。按操作方法，過(guò)濾分為間歇過(guò)濾和連續過(guò)濾兩種；按推動(dòng)力分為重力過(guò)濾、加壓過(guò)濾、真空過(guò)濾和離心過(guò)濾。過(guò)濾采用的設備為過(guò)濾機。
　　(十一)物料輸送
　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常需要將各種原材料、中間體、產(chǎn)品以及副產(chǎn)品和廢棄物從一個(gè)地方輸送到另一個(gè)地方，這些輸送過(guò)程就是物料輸送。在現代化工業(yè)企業(yè)中，物料輸送是借助于各種輸送機械設備實(shí)現的。由于所輸進(jìn)的物料形態(tài)不同(塊狀、粉態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)等)，所采取的輸送設備也各異。
　　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，以及為保證一定流量克服阻力所需要的壓頭，則需要依靠泵來(lái)完成。泵的種類(lèi)較多，通常有往復泵、離心泵、旋轉泵、流體作用泵等四類(lèi)。
　　液態(tài)物料輸送危險控制要點(diǎn)如下：
　　(1)輸送易燃液體宜采用蒸氣往復泵。如采用離心泵，則泵的葉輪應用有色金屬制造，以防撞擊產(chǎn)生火花。設備和管道均應有良好的接地，以防靜電引起火災。由于采用虹吸和自流的輸送方法較為安全，故應優(yōu)先選擇。
　　(2)對于易燃液體，不可采用壓縮空氣壓送，因為空氣與易燃液體蒸氣混合，可形成爆炸性混合物，且有產(chǎn)生靜電的可能。對于閃點(diǎn)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(diǎn)較高及沸點(diǎn)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(shí)輸送可燃液體的泵和管道(膠管)連接處必須緊密、牢固，以免輸送過(guò)程中管道受壓脫落漏料而引起火災。
　　(4)用各種泵類(lèi)輸送可燃液體時(shí)，其管道內流速不應超過(guò)安全速度，且管道應有可靠的接地措施，以防靜電聚集。同時(shí)要避免吸入口產(chǎn)生負壓，以防空氣進(jìn)入系統導致爆炸或抽癟設備。
　　2氣態(tài)物料輸送
　　氣體物料的輸送采用壓縮機。按氣體的運動(dòng)方式，壓縮機可分為往復壓縮機和旋轉壓縮機兩類(lèi)。
　　氣態(tài)物料輸送危險控制要點(diǎn)如下：
　　(1)輸送液化可燃氣體宜采用液環(huán)泵，因液環(huán)泵比較安全。但在抽送或壓送可燃氣體時(shí)，進(jìn)氣入口應該保持一定余壓，以免造成負壓吸入空氣形成爆炸性混合物。
　　(2)為避免壓縮機氣缸、儲氣罐以及輸送管路因壓力增高而引起爆炸，要求這些部分要有足夠的強度。此外，要安裝經(jīng)核驗準確可靠的壓力表和安全閥(或爆破片)。安全閥泄壓應將危險氣體導至安全的地點(diǎn)。還可安裝壓力超高報警器、自動(dòng)調節裝置或壓力超高自動(dòng)停車(chē)裝置。
　　(3)壓縮機在運行中不能中斷潤滑油和冷卻水，并注意冷卻水不能進(jìn)入氣缸，以防發(fā)生水錘。
　　(4)氣體抽送、壓縮設備上的墊圈易損壞漏氣，應注意經(jīng)常檢查及時(shí)換修。
　　(5)壓送特殊氣體的壓縮機，應根據所壓送氣體物料的化學(xué)性質(zhì)，采取相應的防火措施。如乙炔壓縮機同乙炔接觸的部件不允許用銅來(lái)制造，以防產(chǎn)生具有爆炸危險的乙炔銅。
　　(6)可燃氣體的管道應經(jīng)常保持正壓，并根據實(shí)際需要安裝逆止閥、水封和阻火器等安全裝置，管內流速不應過(guò)高。管道應有良好的接地裝置，以防靜電聚集放電引起火災。
　　(7)可燃氣體和易燃蒸氣的抽送、壓縮設備的電機部分，應為符合防爆等級要求的電氣設備，否則，應穿墻隔離設置。
　　(8)當輸送可燃氣體的管道著(zhù)火時(shí)，應及時(shí)采取滅火措施。管徑在150 mm以下的管道。一般可直接關(guān)閉閘閥熄火；管徑在150 ram以上的管道著(zhù)火時(shí)，不可直接關(guān)閉閘閥熄火，應采取逐漸降低氣壓。通入大量水蒸氣或氨氣滅火的措施。但氣體壓力不得低于50～100 Pa。嚴禁突然關(guān)閉閘閥或水封。以防回火爆炸。當著(zhù)火管道被燒紅時(shí)，不得用水驟然冷卻。