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        怎么判斷物料是否干燥

        時(shí)間:2023-02-14 理論教育 版權(quán)反饋
        【摘要】:在化工生產(chǎn)中,大多數(shù)的單元操作因其自身的特點(diǎn)或操作條件的影響存在不安全因素。為保證化工單元操作過程的安全性,應(yīng)堅(jiān)持安全第一、預(yù)防為主的方針,實(shí)驗(yàn)室要創(chuàng)造安全生產(chǎn)的環(huán)境,學(xué)生要熟悉安全操作技術(shù),相關(guān)的單元操作才是安全的。在化學(xué)工業(yè)中往復(fù)振動篩廣泛用于粒徑小、相對密度小的物料。須注意呼吸器官及皮膚保護(hù),防止引起中毒或皮膚傷害。

        在化工生產(chǎn)中,大多數(shù)的單元操作因其自身的特點(diǎn)或操作條件的影響存在不安全因素。為保證化工單元操作過程的安全性,應(yīng)堅(jiān)持安全第一、預(yù)防為主的方針,實(shí)驗(yàn)室要創(chuàng)造安全生產(chǎn)的環(huán)境,學(xué)生要熟悉安全操作技術(shù),相關(guān)的單元操作才是安全的。

        1.6.1.1 加熱操作的安全

        溫度是化工過程中最常見的控制指標(biāo)之一。加熱操作是提高溫度的重要手段,溫度過高或升溫速度過快,容易損壞設(shè)備,嚴(yán)重的會引起反應(yīng)失控,發(fā)生沖料、燃燒或爆炸,所以操作的關(guān)鍵是按生產(chǎn)規(guī)定嚴(yán)格地控制溫度范圍和升溫速度?;ぱb置加熱方法一般為蒸氣加熱、熱水加熱、載熱體加熱以及電加熱等。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),加熱過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (1)采用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)和安全閥:與水會發(fā)生反應(yīng)的物料,不宜采用水蒸氣或熱水加熱。

        (2)采用充油夾套加熱時(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)備的安全可靠程度,可采用較大截面的導(dǎo)線,以防過負(fù)荷;采用防潮、防腐蝕、耐高溫的絕緣,增加絕緣層厚度,添加絕緣保護(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)采用封閉式電加熱器。電加熱器不能安放在易燃物質(zhì)附近。導(dǎo)線的負(fù)荷能力應(yīng)能滿足加熱器的要求,應(yīng)采用插頭向插座上連接方式,工業(yè)上用的電加熱器,在任何情況下都要設(shè)置單獨(dú)的電路,并要安裝適合的熔斷器。

        (5)在采用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,避免廠房內(nèi)存在明火。加熱鍋內(nèi)殘?jiān)鼞?yīng)經(jīng)常清除以免局部過熱引起鍋底破裂。以煤粉為燃料時(shí),料斗應(yīng)保持一定存量,不許倒空,避免空氣進(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,排除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)采用惰性氣體保護(hù)。

        1.6.1.2 冷卻、冷凝、冷凍操作的安全

        冷卻與冷凝區(qū)別:冷卻是使溫度降低而不發(fā)生相變的過程,發(fā)生相變(如氣相變成液相)為冷凝:

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),冷卻與冷凝過程的安全技術(shù)要點(diǎn)是:①正確選用設(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修冷凝、冷卻器,應(yīng)清洗置換,切勿帶料焊接。

        冷凍是將物料降到比水或周圍空氣更低的溫度,如蒸氣、氣體的液化等。冷凍方法主要有冰融化法、冰鹽水法、干冰法、液體汽化法、氣體絕熱膨脹法;常用的冷凍劑有氨、二氧化碳、氟利昂、碳?xì)浠衔铮焕鋬龅妮d冷體是水、鹽水溶液(如氯化鈉、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)。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),冷凍過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (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)于氣缸和排氣閥間設(shè)一個(gè)能使氨通到吸入管的安全設(shè)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)采用低溫不凍結(jié),且不與氨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的潤滑劑。

        (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)注意到耐壓程度和氣密性,防止設(shè)備、管路產(chǎn)生裂紋、泄漏,同時(shí)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。

        1.6.1.3 篩分、過濾操作的安全

        化工生產(chǎn)中常采用篩選方法將固體原料、產(chǎn)品進(jìn)行顆粒分級,將固體顆粒度(塊度)分級,選取符合工藝要求的粒度。通過篩網(wǎng)孔眼尺寸控制物料粒度,在篩分過程中有的保證篩余物符合工藝要求,有的是篩過物符合工藝要求。根據(jù)工藝要求還可以進(jìn)行多次篩分去掉顆粒較大和較小部分而留取中間部分。篩分主要包括振動篩和往復(fù)振動篩。振動篩又名“重篩”,由礦山機(jī)械發(fā)展起來,適合于粒徑粗、相對密度大的原料去掉異物等簡單篩分。篩子運(yùn)動形態(tài)對網(wǎng)面做垂直振動,振動軌跡可以是直線、圓形或橢圓形,振頻約600~1 100次/分鐘,振幅為4~15 mm。在化學(xué)工業(yè)中往復(fù)振動篩廣泛用于粒徑小、相對密度小的物料。往復(fù)振動篩也叫水平運(yùn)動篩,其運(yùn)動形態(tài)平行作用于網(wǎng)面,運(yùn)動軌跡和振動篩一樣可以是圓、橢圓和直線,或是混合型,不過直線型往復(fù)軌跡短,效率低,除特殊用途外,一般不采用。往復(fù)振動篩主運(yùn)動沒有垂直運(yùn)動,所以通常采用輕小棍子作輔助手段直接敲打網(wǎng)面,網(wǎng)面上粒子隨振動方向運(yùn)動,并在由投入端側(cè)向排出端側(cè)傾斜網(wǎng)面上層化篩分,粒子依靠本身重量從而達(dá)到篩分的目的。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),篩分過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (1)在篩分操作過程中,如果粉塵具有可燃性,必須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、腐蝕性。須注意呼吸器官及皮膚保護(hù),防止引起中毒或皮膚傷害。

        (2)篩分操作揚(yáng)塵量很大,在不妨礙操作、檢查的前提下,應(yīng)將篩分設(shè)備最大限度密閉。

        (3)要加強(qiáng)檢查,注意篩網(wǎng)磨損、篩孔堵塞、卡料,以防篩網(wǎng)損壞和混料。

        (4)篩分設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)部分應(yīng)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。

        過濾是使懸浮液在重力、真空、加壓及離心的作用下,通過細(xì)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,過濾分為間歇過濾和連續(xù)過濾兩種。連續(xù)過濾較間歇過濾安全,因?yàn)檫B續(xù)過濾機(jī)循環(huán)周期短,能自動洗滌和自動卸料,其過濾速度較間歇過濾機(jī)快,且操作人員脫離有毒物料接觸,比較安全。間歇過濾機(jī)需要經(jīng)常重復(fù)卸料、裝合、加料等各項(xiàng)輔助操作,較連續(xù)式過濾周期長,人工操作勞動強(qiáng)度大,且直接接觸毒物。過濾中可能散發(fā)有害或爆炸性氣體時(shí),對于加壓過濾不能采用敞開式過濾操作,應(yīng)采用密閉式過濾操作,并用壓縮空氣或惰性氣體保持壓力。在取濾渣時(shí)應(yīng)先放壓力,否則會發(fā)生事故。

        1.6.1.4 粉碎、混合操作的安全

        將固體物料粉碎或研磨成粉末以增加其接觸面積,進(jìn)而縮短化學(xué)反應(yīng)時(shí)間。大塊物料破碎成小塊物料稱為破碎;小塊物料磨成細(xì)粉稱為粉磨。所以破碎機(jī)最好能連續(xù)化、自動化加料、出料;具有防止損壞的安全裝置;產(chǎn)生粉末應(yīng)盡可能少;發(fā)生事故能迅速停車。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),粉碎過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (1)顎式、圓錐式破碎機(jī)應(yīng)裝設(shè)防護(hù)板,以防固體物料飛出。

        (2)球磨機(jī)必須具有一個(gè)帶抽風(fēng)管的嚴(yán)密外殼,如果研磨有爆炸性物質(zhì),則內(nèi)部需用橡皮或其他柔軟材料襯里,同時(shí)采用青銅磨球。

        (3)粉碎機(jī)必須有緊急制動裝置,必要時(shí)可迅速停車。

        (4)運(yùn)轉(zhuǎn)中的破碎機(jī)嚴(yán)禁檢查、清理、調(diào)節(jié)和檢修。

        (5)破碎機(jī)加料口與地面一般水平或低于地面不到1 m應(yīng)設(shè)安全柵格。

        (6)為確保安全,初次研磨的物料應(yīng)先在研缽中試驗(yàn),了解物料性質(zhì)是否黏結(jié)、著火,然后再進(jìn)行機(jī)械研磨。

        (7)可燃物料研磨后應(yīng)先冷卻,然后裝桶,防止發(fā)熱引起燃燒。

        (8)如果發(fā)現(xiàn)粉碎系統(tǒng)的粉末陰燃或燃燒時(shí),必須立即停止送料,并切斷空氣來源,必要時(shí)充入氮?dú)?、二氧化碳、水蒸氣等惰性氣體。

        混合是將兩種及兩種以上物料相互分散達(dá)到溫度、濃度、組成一致的操作。物料混合類型主要包括:液-液混合、固-液混合、固-固混合、粉末-散?;旌虾秃隣钗锪夏蠛??;旌喜僮鞣绞接袡C(jī)械攪拌、氣流攪拌和其他方法。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),混合過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (1)槳葉制造要符合強(qiáng)度要求,牢固安裝,不允許產(chǎn)生擺動。

        (2)防止電機(jī)超負(fù)荷以及槳葉折斷等事故發(fā)生。

        (3)攪拌機(jī)不可隨意提高轉(zhuǎn)速,尤其攪拌黏稠物質(zhì),造成電機(jī)超負(fù)荷、槳葉斷裂以及物料濺出等。

        (4)安裝超負(fù)荷停車裝置。

        (5)對于混合操作加料、出料應(yīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化。

        1.6.1.5 輸送操作的安全

        在工業(yè)生產(chǎn)過程中,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,這些輸送過程就是物料輸送。在現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)中,物料輸送是借助于各種輸送機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。由于所輸進(jìn)的物料形態(tài)(如塊狀、粉態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)等)不同,所采取的輸送設(shè)備也各異。實(shí)驗(yàn)室的物料輸送操作主要是液態(tài)物料輸送和氣態(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個(gè)地方輸往另一個(gè)地方(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力,則需要依靠泵來完成。泵的種類較多,通常有往復(fù)泵、離心泵、旋轉(zhuǎn)泵、流體作用泵等四類。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),液態(tài)物料輸送過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (1)輸送易燃液體宜采用蒸氣往復(fù)泵。如采用離心泵,則泵的葉輪應(yīng)由有色金屬制造,以防撞擊產(chǎn)生火花。設(shè)備和管道均應(yīng)有良好的接地,以防靜電引起火災(zāi)。由于采用虹吸和自流的輸送方法較為安全,故應(yīng)優(yōu)先選擇。

        (2)對于易燃液體,不可采用壓縮空氣壓送,因?yàn)榭諝馀c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(yīng)用氮?dú)饣蚨趸嫉榷栊詺怏w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,以免輸送過程中管道受壓脫落漏料而引起火災(zāi)。

        (4)用各種泵類輸送可燃液體時(shí),其管道內(nèi)流速不應(yīng)超過安全速度,且管道應(yīng)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(fù)壓,以防空氣進(jìn)入系統(tǒng)導(dǎo)致爆炸或抽癟設(shè)備。

        氣體物料的輸送采用壓縮機(jī)。按氣體的運(yùn)動方式,壓縮機(jī)可分為往復(fù)壓縮機(jī)和旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)兩類。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),氣態(tài)物料輸送過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (1)輸送液化可燃?xì)怏w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?xì)怏w時(shí),進(jìn)氣入口應(yīng)該保持一定余壓,以免造成負(fù)壓吸入空氣形成爆炸性混合物。

        (2)為避免壓縮機(jī)氣缸、貯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(qiáng)度。此外,要安裝經(jīng)核驗(yàn)準(zhǔn)確可靠的壓力表和安全閥(或爆破片)。安全閥泄壓應(yīng)將危險(xiǎn)氣體導(dǎo)至安全的地點(diǎn)。還可安裝壓力超高報(bào)警器、自動調(diào)節(jié)裝置或壓力超高自動停車裝置。

        (3)壓縮機(jī)在運(yùn)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(shè)備上的墊圈易損壞漏氣,應(yīng)注意經(jīng)常檢查及時(shí)換修。

        (5)壓送特殊氣體的壓縮機(jī),應(yīng)根據(jù)所壓送氣體物料的化學(xué)性質(zhì),采取相應(yīng)的防火措施。如乙炔壓縮機(jī)同乙炔接觸的部件不允許用銅來制造,以防產(chǎn)生具有爆炸危險(xiǎn)的乙炔銅。

        (6)可燃?xì)怏w的管道應(yīng)經(jīng)常保持正壓,并根據(jù)實(shí)際需要安裝逆止閥、水封和阻火器等安全裝置,管內(nèi)流速不應(yīng)過高。管道應(yīng)有良好的接地裝置,以防靜電聚集放電引起火災(zāi)。

        (7)可燃?xì)怏w和易燃蒸氣的抽送、壓縮設(shè)備的電機(jī)部分,應(yīng)為符合防爆等級要求的電氣設(shè)備,否則應(yīng)有穿墻隔離設(shè)置。

        (8)當(dāng)輸送可燃?xì)怏w的管道著火時(shí),應(yīng)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 mm以上的管道著火時(shí),不可直接關(guān)閉閘閥熄火,應(yīng)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(yán)禁突然關(guān)閉閘閥或水封,以防回火爆炸。當(dāng)著火管道被燒紅時(shí),不得用水驟然冷卻。

        1.6.1.6 干燥、蒸發(fā)與蒸餾操作的安全

        干燥按其熱量供給濕物料的方式,可分為傳導(dǎo)干燥、對流干燥、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。必須防止火災(zāi)、爆炸、中毒事故的發(fā)生,從化工安全技術(shù)角度出發(fā),干燥過程的安防爆片,以防煙道氣混入一氧化碳而引起爆炸。

        (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)必須在烘干前徹底清除掉,干燥室內(nèi)也不得放置容易自燃的物質(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)采用蒸氣加熱的真空干燥箱,當(dāng)烘干結(jié)束后,去除真空時(shí),一定要等到溫度降低后才能放進(jìn)空氣;對易燃易爆物質(zhì)采用流速較大的熱空氣干燥時(shí),排氣用的設(shè)備和電動機(jī)應(yīng)采用防爆的;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,熱源采用熱空氣自然循環(huán)或鼓風(fēng)機(jī)強(qiáng)制循環(huán),溫度較難控制,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)格控制溫度。

        (5)在采用洞道式、滾筒式干燥器干燥時(shí),主要是防止機(jī)械傷害。在氣流干燥、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,物料由于迅速運(yùn)動相互激烈碰撞、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)該嚴(yán)格控制干燥氣流風(fēng)速,并將設(shè)備接地;對于滾筒干燥,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整刮刀與筒壁間隙,并將刮刀牢牢固定,或采用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)注意加熱均勻,不可斷料,滾筒不可中途停止運(yùn)轉(zhuǎn)。斗口有斷料或停轉(zhuǎn)應(yīng)切斷煙道氣并通氮?dú)?,干燥設(shè)備上應(yīng)安裝爆破片。

        蒸發(fā)按其采用的壓力可以分為常壓蒸發(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(shù)可分為單效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),蒸發(fā)過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (1)蒸發(fā)器的選擇應(yīng)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(jié)垢、結(jié)晶等情況。

        (2)在蒸發(fā)操作中,管內(nèi)壁出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象是不可避免的,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。

        化工生產(chǎn)中常常要將混合物進(jìn)行分離,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的提純和回收或原料的精制。對于均相液體混合物,最常用的分離方法是蒸餾:要實(shí)現(xiàn)混合液的高純度分離,需采用精餾操作。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),蒸餾過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (1)在常壓蒸餾中應(yīng)注意易燃液體的蒸餾熱源不能采用明火,而采用水蒸氣或過熱水蒸氣加熱較安全。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)注意蒸餾系統(tǒng)的密閉,防止因高溫泄漏遇空氣自燃。對于高溫的蒸餾系統(tǒng),應(yīng)防止冷卻水突然漏入塔內(nèi),這將會使水迅速汽化,塔內(nèi)壓力突然升高而將物料沖出或發(fā)生爆炸。啟動前應(yīng)將塔內(nèi)和蒸氣管道的冷凝水放空,然后使用。在常壓蒸餾過程中,還應(yīng)注意防止管道、閥門被凝固點(diǎn)較高的物質(zhì)凝結(jié)堵塞,導(dǎo)致塔內(nèi)壓力升高而引起爆炸。在直接用火加熱蒸餾高沸點(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)經(jīng)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使局部吸收系統(tǒng)溫度增高,或竄出遇明火而引燃。

        (2)真空蒸餾(減壓蒸餾)是一種比較安全的蒸餾方法。對于沸點(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),采用真空蒸餾較為合適。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)的蒸餾必須采用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,確保其安全。

        1.6.1.7 吸收操作的安全

        氣體吸收按溶質(zhì)與溶劑是否發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)可分為物理吸收和化學(xué)吸收;按被吸收組分的不同,可分為單組分吸收和多組分吸收;按吸收體系(主要是液相)的溫度是否顯著變化,可分為等溫吸收和非等溫吸收。在選擇吸收劑時(shí),應(yīng)注意溶解度、選擇性、揮發(fā)度、黏度。工業(yè)生產(chǎn)中使用的吸收塔的主要類型有板式塔、填料塔、湍球塔、噴灑塔和噴射式吸收塔等。

        解吸又稱脫吸,是脫除吸收劑中已被吸收的溶質(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,返回吸收塔循環(huán)使用。工業(yè)上常采用的解吸方法有加熱解吸、減壓解吸、在惰性氣體中解吸、精餾等。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),吸收操作過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (1)容器中的液面應(yīng)自動控制和易于檢查。對于毒性氣體,必須有低液位報(bào)警。

        (2)控制溶劑的流量和組成,如洗滌酸氣溶液的堿性液體,如用堿溶液洗滌氯氣,用水排除氨氣,液流的失控會造成嚴(yán)重事故。

        (3)在設(shè)計(jì)限度內(nèi)控制入口氣流,檢測其組成。

        (4)控制出口氣的組成。

        (5)適當(dāng)選擇適合與溶質(zhì)和溶劑的混合物接觸的結(jié)構(gòu)材料。

        (6)在進(jìn)口氣體流速、組成、溫度和壓力的設(shè)計(jì)條件下操作。

        (7)避免潮氣轉(zhuǎn)移至出口氣流中,如應(yīng)用嚴(yán)密篩網(wǎng)或填充床除霧器等。

        (8)一旦出現(xiàn)控制變量不正常的情況,應(yīng)能自動啟動報(bào)警裝置??刂苾x表和操作程序應(yīng)能防止氣相中溶質(zhì)載荷的突增以及液體流速的波動。

        1.6.1.8液-液萃取操作的安全

        萃取是指在欲分離的液體混合物中加入一種適宜的溶劑,使其形成兩液相系統(tǒng),利用液體混合物中各組分在兩相中分配差異的性質(zhì),易溶組分較多地進(jìn)入溶劑相從而實(shí)現(xiàn)混合液的分離。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)決定了萃取過程的危險(xiǎn)性大小和特點(diǎn)。萃取劑的選擇性、物理性質(zhì)(如密度、界面張力、黏度)、化學(xué)性質(zhì)(如穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和抗氧化穩(wěn)定性)萃取劑回收的難易和萃取的安全問題(如毒性、易燃性、易爆性)是選擇萃取劑時(shí)需要特別考慮的問題。工業(yè)生產(chǎn)中所采取的萃取流程有多種,主要有單級和多級之分。

        萃取設(shè)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(shè)備內(nèi)以逆流方式進(jìn)行操作。萃取的設(shè)備有填料萃取塔、篩板萃取塔、轉(zhuǎn)盤萃取塔、往復(fù)振動篩板塔和脈沖萃取塔。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā)液-液萃取操作過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (1)萃取過程中常常有易燃的稀釋劑和萃取劑的應(yīng)用,相混合、相分離以及泵輸送等操作時(shí)消除靜電的措施極為重要。

        (2)對于放射性化學(xué)物質(zhì)的處理,可采用無須機(jī)械密封的脈沖塔。

        (3)在需要最小持液量和非常有效的相分離的情形,應(yīng)采用離心式萃取器。

        1.6.1.9 結(jié)晶操作的安全

        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,獲得高純度的純凈固體物料。

        結(jié)晶過程常采用攪拌裝置,攪動液體使之發(fā)生某種方式的循環(huán)流動,從而使物料混合均勻或促使物理、化學(xué)過程加速操作。

        從化工安全技術(shù)角度出發(fā),結(jié)晶過程的安全技術(shù)要點(diǎn)如下。

        (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,避免火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。

        (2)避免攪拌軸的填料函漏油,因?yàn)樘盍虾械挠吐┤敕磻?yīng)器會發(fā)生危險(xiǎn)。例如硝化反應(yīng)時(shí),反應(yīng)器內(nèi)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(yīng)物料溫度升高,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),也有類似危險(xiǎn)。

        (3)對于危險(xiǎn)易燃物料不得中途停止攪拌。因?yàn)閿嚢柰V箷r(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)的物料迅速混合,反應(yīng)劇烈,往往造成沖料,有燃燒、爆炸危險(xiǎn)。如因故障而導(dǎo)致攪拌停止時(shí),應(yīng)立即停止加料,迅速冷卻;恢復(fù)攪拌時(shí),必須待溫度平穩(wěn)、反應(yīng)正常后方可繼續(xù)加料,恢復(fù)正常操作。

        (4)攪拌器應(yīng)定期維修,嚴(yán)防攪拌器斷落造成物料混合不勻,最后突然反應(yīng)而發(fā)生猛烈沖料,甚至爆炸起火,攪拌器應(yīng)靈活,防止卡死引起電動機(jī)溫升過高而起火。攪拌器應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,以防止因變形而與反應(yīng)器壁摩擦造成事故。

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