化工單元操作安全技術

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1、精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考第三章化工單元操作安全技術單元操作就是指化工生產(chǎn)過程中物理過程步驟 （少數(shù)包含化學反 應，但其主要目的并不在反應本身），是化工生產(chǎn)中共有的操作。按 其操作的原理和作用可分為：流體輸送、攪拌、過濾、沉降、傳熱（加 熱或冷卻）、蒸發(fā)、吸收、蒸餾、萃取、干燥、離子交換、膜分離等、 按其操作的目的可分為：增壓、減壓和輸送；物料的加熱或冷卻；非 均相混合物的分離；均相混合物的分離；物料的混合或分散。單元操作在化工生產(chǎn)中占主要地位，決定整個生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，在化工生產(chǎn)中單元操作的設備費和操作費一般可占到80%-90%80%-90%可以說沒有單元操作就沒有化工生產(chǎn)過程。同樣，

2、沒有單元操作的安全， 也就沒有化工生產(chǎn)的安全?；ぴ硪褜卧僮鞯脑砑霸O備進行詳細的介紹，本章 主要從安全的角度，簡要說明主要單元操作中應注意的安全問題。3.13.1 流體及固體輸送化工生產(chǎn)中必然涉及流體（包括液體和氣體）和（或）固體物料 從一個設備到另一個設備或一處到另一處的輸送。物料的輸送是化工 過程中最普遍的單元操作之一，它是化工生產(chǎn)的基礎，沒有物料的輸 送就沒有化工生產(chǎn)過程?；どa(chǎn)中流體的輸送是物料輸送的主要部分。 流體流動也是化 工生產(chǎn)中最重要的單元操作之一。由于流體在流動過程中：有阻力 損失；流體可能從低處流向高處，位能增加；流體可能需從低壓 設備流向高壓精心整理來源網(wǎng)絡，僅

3、供個人學習參考設備，壓強能增加。因此，流體在流動過程中需要外界 對其施加能量，即需要流體輸送機械對流體做功，以增加流體的機械 能。流體輸送機械按被輸送流體的壓縮性可分為：液體輸送機械， 常稱為泵，如離心泵等；氣體輸送機械，如風機、壓縮機等。按其 工作原理可分為：動力式（葉輪式），利用高速旋轉的葉輪使流體 獲得機械能，如離心泵；正位移式（容積式），利用活塞或轉子擠 壓使流體升壓排出，如往復泵；其他，如噴射泵、隔膜泵等。竝 f f.：!固體物料的輸送主要有氣力輸送、皮帶輸送機輸送、鏈斗輸送機 輸送、螺旋輸送機輸送、刮板輸送機輸送、斗式提升機輸送和位差輸 送等多種方式。（1 1）腐蝕化工生產(chǎn)中需輸送

4、的流體常具有腐蝕性，許多流體的腐蝕性甚至 很強，因此需要注意流體輸送機械、輸送管道以及各種管件、閥門的 耐腐蝕性。（2 2）泄漏流體輸送中流體往往與外界存在較高的壓強差， 因此在流體輸送 機械（如軸封等處）、輸送管道、閥門以及各種其他管件的連接處都 有發(fā)生泄漏的可能，特別是與外界存在高壓差的場所發(fā)生的概率更高， 危險性更大。一旦發(fā)生泄漏不僅直接造成物料損失，而且危害環(huán)境， 并易引發(fā)中毒、火災等事故。當然，泄漏也包括外界空氣漏入負壓設 備，這可能會造成生產(chǎn)異常，甚至發(fā)生爆炸等。（3 3）中毒精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考由于化工生產(chǎn)中需損失的流體常具有毒性，一旦發(fā)生泄漏事故， 往往存在人員中

5、毒的危險。（4 4）火災、爆炸化工生產(chǎn)中需損失的流體常具有易燃性和易爆性，當有火源（如靜電）存在是容易發(fā)生火災、爆炸事故。國內外已發(fā)生過很多輸油管 道，天然氣管道燃爆等重大事故。（5 5）人身安全W 逡務 ）； IJ流體損失機械一般有運動部件，如轉動軸，存在造成人身傷害的 可能。此外，有些流體輸送機械有高溫區(qū)域，存在燙傷的危險。（6 6）靜電流體與管壁或器壁的摩擦可能會產(chǎn)生靜電，進而有引燃物料發(fā)生 火災、爆炸的危險。（7 7）其他如果輸送流體驟然中斷或大幅度波動，可能會導致設備運行故障, 甚至造成嚴重事故。（1 1）粉塵爆炸這是固體輸送中需要特別注意的。（2 2）人身傷害許多固體輸送設備往返運

6、轉，還可能有連續(xù)加料、卸載等，較易造成人身傷害。（3 3）堵塞精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考固體物料較易在供料處、轉彎處或有錯偏或焊渣突起等障礙處黏 附管壁（具有黏性或濕度過高的物料更為嚴重），最終造成管路堵塞； 輸料管徑突然擴大，或物料在輸送狀態(tài)中突然停車，易造成堵塞。（4 4）靜電固體物料會與管壁或皮帶發(fā)生摩擦而使視同產(chǎn)生靜電，高黏附性的物料也易產(chǎn)生靜電，進而有引燃物料發(fā)生火災、爆炸的危險。輸送管路根據(jù)管道輸送介質的種類、壓力、濕度以及管道材質的不同，管 心気卜I； 道有不同的分類。1按設計壓強可分為：高壓管道、中壓管道和真空管道。2按管內輸送介質可分為：天然氣管道、氫氣管道、冷卻水管

7、道、 蒸汽管道、原油管道等。3按管道的材質可分為：金屬管道（鑄鐵管、碳鋼管、合金鋼管、有色金屬管等）、非金屬管道（如塑料、陶瓷、水泥、橡膠等）、襯里 管（吧耐腐蝕材料襯在管子內壁上以提高管道的耐腐蝕性能）。4按管道所承受的最高工作壓強、 溫度、 介質和材料等因素綜合 考慮，將管道分為I- -V五類（詳見相關設計手冊）化工生產(chǎn)中輸送管道必須與所輸送物料的種類、性質（黏度、密 度、腐蝕性、狀態(tài)等）以及溫度、壓強等操作條件相匹配。如普通鑄 鐵一般用于輸送壓強不超過 1.6Mpa1.6Mpa、溫度不高于 120120C的水、酸、堿 性溶液，不能用于輸送蒸汽，更不能輸送有爆炸性或有毒性的介質， 否則容易

8、因泄漏或爆裂引發(fā)安全事故。精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考管道與管道、管道與閥門及管道與設備的連接一般采用法蘭連接、 螺紋連接、焊接和承插連接四種連接方式。大口徑管道、高壓管道和 需要經(jīng)常拆卸的管道，常用法蘭連接。用法蘭連接管道時，必須采用 墊片，以保證管道煩人密封性。法蘭和墊片也是化工生產(chǎn)中最常見的 連接管件，這些連接處往往是管路相對薄弱處， 是發(fā)生泄漏或爆裂高 發(fā)地，應加強日常巡檢和維護。輸送酸、堿等強腐蝕性液體管道的法 蘭連接處必須設置防止泄漏的防護裝置?；どa(chǎn)中使用的閥門很多，按其作用可分為調節(jié)閥、截止閥、好途務卜I,1減壓閥、止逆閥、穩(wěn)壓閥和轉向閥等；按閥門的形狀和構造可分為閘

9、閥、球閥、旋塞、蝶閥、針形閥等。閥門易發(fā)生泄漏、堵塞以及開啟 與調節(jié)不靈等故障，如不及時處理不僅影響生產(chǎn)，更易引發(fā)安全事故。管道的鋪設應沿走向有 3 3%。-5-5%。的傾斜度，含有固體顆?；蚩赡?產(chǎn)生結晶晶體的物料管線的傾斜度應不小于1%1%由于物料流動易產(chǎn)生靜電，輸送易燃、易爆、有毒及顆粒時，必須有防止靜電累積的可 靠接地，以防止燃燒或爆炸事故。管道排布時應注意冷熱管道應有安 全距離，在分層排布時，一般遵循熱管在上，冷管在下，有腐蝕性介 質的管道在最下的原則。易燃氣體、液體管道不允許同電纜一起敷設； 而可燃氣體管道同氧氣管一起敷設時， 氧氣管道應設在旁邊，并保持 0.25m0.25m 以上

10、的凈距，并根據(jù)實際需要安裝逆止閥、水封和阻火器等安 全裝置。此外，由于管道會產(chǎn)生熱脹冷縮，在溫差較大的管道（熱力 管道等）上應安裝補償器（如彎管等）。精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考當輸送管道溫度與環(huán)境溫差較大時，一般對管道做保溫（冷）處理，這一方面可以減少能量損失，另一方面可以防止燙傷或凍傷事故。 對于輸送凝固點高于環(huán)境溫度的流體或在輸送中可能出現(xiàn)結晶的流 體以及含有 H2SH2S HCIHCI、CI2CI2 等氣體，可能出現(xiàn)冷凝或形成水合物的流 體，應采用加熱保護措施。及時工藝不要求保溫的管道，如果溫度高 于 65C,65C,在操作人員可能觸及的范圍內也應予保溫，作為防燙保護。噪聲大的管

11、道 （如排空管等） ，應加絕熱層以隔聲，隔聲層的厚度一 般不小于 50mm50mm化工管道輸送的流體往往具有腐蝕性，及時空氣、水、蒸汽管道， 沁昴 0%0%； “ J JI也會受周圍環(huán)境的影響而發(fā)生腐蝕，特別是在管道的變徑、拐彎部位, 埋設管道外部的下表面，以及液體或蒸汽管道在有溫差的狀態(tài)瞎使用，容易產(chǎn)生局部腐蝕。因此需要采取合理的防腐措施，如涂層防腐（應用最廣）、電化學防腐、襯里防腐、使用緩蝕劑防腐等。這樣可以降 低泄漏放生的概率，延長管道的使用壽命。新投用的管道，在投用前應規(guī)定管道系統(tǒng)強度、嚴密性實驗以及 系統(tǒng)吹掃和清洗。在用管道要注意定期檢查和正常維護，以確保安全。 檢查周期應根據(jù)管道的

12、技術狀況和使用條件合理確定。但一般一季度 至少進行一次外部檢查；I I - -皿類管道每年至少進行一次重點檢查； IVIV - - V V 類管道每兩年至少進行一次重點檢查；各類管道沒六年至少進 行一次全面檢查。此外，對輸送懸浮液或可能有晶體析出的溶液或高凝固點的熔融 液的管道，應防止堵塞。冬季停運管道（設備）內的水應排凈，以防 止凍壞管道（設備）。(1)離心泵精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考離心泵在液體輸送設備中應用最為廣泛，約占化工用泵的80%-90%80%-90%應避免離心泵發(fā)生汽蝕，安裝高度不能超過最大安裝高度。離心 泵運轉時，液體的壓強隨泵吸入口向葉輪入口而下降， 葉片入口附近 的

13、壓強為最低。如果葉片入口附近的壓強低至輸送條件下液體的飽和 蒸汽壓，液體將發(fā)生氣化，產(chǎn)生的氣泡隨液體從低壓區(qū)進入高壓區(qū)， 在高壓區(qū)氣泡會急劇收縮、冷凝，氣泡的消失產(chǎn)生了局部真空，使其沁丸卜,.：!11周圍的液體以極高的流速沖向原氣泡所占的空間， 產(chǎn)生高強度的沖擊 波，沖擊葉輪和泵殼，發(fā)出噪聲，并引起震動，這種現(xiàn)象成為汽蝕現(xiàn) 象。若長時間收到?jīng)_擊力的反復作用，加之液體中微量溶解氧對金屬 的化學腐蝕作用，葉輪的局部表面會出現(xiàn)斑痕和裂紋，甚至呈海綿狀 損壞。當泵發(fā)生汽蝕時，泵內的氣泡導致泵性能急劇下降，破壞正常 操作。為了提高允許安裝高度，即提高泵的抗汽蝕性能，應選用直徑 稍大的吸入管，且應盡可能的

14、縮短吸入管長，盡量減少彎頭等，以減 少進口阻力損失。此外，為了避免汽蝕現(xiàn)象發(fā)生，應防止輸送流體的 溫度明顯升高(特別是操作溫度提高時更應注意)，以保證其安全運 行。安裝離心泵時，應確?；A穩(wěn)固，且基礎不應與墻壁、設備或房 柱基礎相連接，以免產(chǎn)生共振。在靠近被告出口的排除管道上裝有調 節(jié)閥，供開車、停車和調節(jié)流量時使用。在啟動前需要進行灌泵操作，即向泵殼內灌滿泵輸送液體。離心泵啟動時，如果泵殼與吸入管路內沒有充滿液體，則泵內存在空氣， 由于精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考空氣的密度遠小于液體的密度，產(chǎn)生的離心力小，因而葉輪中心 處所形成的低壓不足以將儲槽內的液體吸入泵內，此時啟動離心泵也 不能

15、輸送液體，這種現(xiàn)象叫做氣縛。這同時也說明離心泵沒有自吸能 力。若離心泵的吸入口位于被吸液儲槽的上方， 一般在吸入管路的進 口處，應裝一單向底閥以防止啟動前所灌入的液體從泵內漏失，對不潔凈或含有固體的液體，應安裝濾網(wǎng)以阻攔液體中的固體物質被吸入 而堵塞管道和泵殼。啟動前還要進行檢查并確保泵軸與泵殼之間的軸封密封良好，以防止高壓液體從泵殼內沿軸往外泄漏（這是最常見的故障之一） ，同 時防止外界空氣從相反方向漏人泵殼內。 同時還要進行盤泵操作，觀 察泵的潤滑、盤動是否正常，進出口管道是否流暢，出口閥是否關閉， 待確認可以啟動時方可啟動離心泵。運轉過程中注意觀察泵入口真空 泵和出口壓力表是否正常，聲音

16、是否正常，泵軸的潤滑與發(fā)熱情況、 泄漏情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。同時注意儲槽或設備內的液位的變化， 防止液位過高或過低。在輸送可燃液體時，注意管內流速不應超過安 全流速，卻管道應有可靠的接地措施以防止靜電危害。停泵前，關閉泵出口閥門，以防止高壓液體倒沖回泵造成水錘而 破壞泵體，為避免葉輪反轉，常在出口管道上安裝止逆閥。在化工生 產(chǎn)中，若輸送的液體不允許中斷，則需要配置備用泵和備用電源。此外，由于電機的高速運轉，泵與電機的聯(lián)軸節(jié)處應加防護罩以 防絞傷。（2 2）正位移泵精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考正位移特性是指泵的輸液能力只取決于泵本身的幾何尺寸和活 塞（或轉子等）的運動頻率，與管路情況無關

17、，而所提供的壓頭則只 取決于管路的特性，具有這種特性的泵成為正位移泵，也是一類容積 式泵?；どa(chǎn)中常用的正位移泵主要有往復泵和旋轉泵（如齒輪泵、螺桿泵等）。這里主要強調與離心泵不同的安全技術要點。由于容積式泵只要運動一周，泵就排出一定體積的液體，因此應 安裝安全閥，且其流量調節(jié)不能采用出口閥門調節(jié) （否則將造成泵與仝血入 I,I,1 1原動機的損壞甚至發(fā)生爆炸事故）, ,常用調節(jié)方法有兩種：1旁路調節(jié)如圖 3-13-1 所示，這種方法方便，但不經(jīng)濟，一般用于 小幅度流量調節(jié)。2改變轉速較經(jīng)濟。正位移泵適用于高壓頭或高黏度液體的輸送，但不能輸送含有固體雜質的液體，否則易磨損和泄漏。由于吸液是靠

18、容積的擴張造成低壓進行的， 因此啟動時不必灌泵,即正位移泵具有自吸能力，但須開啟旁路閥。按出口表壓強或壓縮比的大小可將氣體輸送機械分為：？通風機出口表壓強不大于15kPa15kPa,壓縮比 1-1.151-1.15 ； ? ?鼓風機出口表壓強15-300kPa15-300kPa,壓縮比4 4; ? ?壓縮機出口表壓強大于 300kPa,300kPa,壓縮比4 4; 真空泵出口壓強為大氣壓或略高于大氣壓， 它是將容器中氣體抽出 在容器 （或設備）內造成真空。氣體輸送機械與液體訴輸送機械的工作原理大致相同，如離心泵 風機與離心泵、往復式壓縮機與往復泵等。但與液體輸送相比，氣體 輸送具精心整理來源網(wǎng)

19、絡，僅供個人學習參考有體積流量大、流速高、管徑粗、阻力壓頭損失大的特點，而 且氣體具有可壓縮性，在高壓下，氣體壓縮的同時溫度升高，因此高 壓氣體輸送設備往往帶有換熱器，如壓縮機。因此，從安全角度看氣 體輸送機械有一些區(qū)別于液體輸送機械須引起重視之處， 現(xiàn)簡要說明 如下。（1 1）通風機和鼓風機在風機出口設置穩(wěn)壓罐，并安裝安全閥；在風機轉動部分安裝防卞泳 Vo；護罩，并確保完好，避免發(fā)生人身傷害事故；盡量安裝隔音裝置，減 小噪聲污染。（2 2）壓縮機第一，應控制排除氣體溫度，防止超溫。壓縮比不能太大，當大 于 8 8時，應采用多壓縮以避免高溫；壓縮機在運行中不能中斷潤滑油 和冷卻水（同時應避免冷

20、卻水進入氣缸產(chǎn)生水錘作用， 損壞缸體引發(fā) 事故），確保散熱良好，否則也將導致溫度過高。一旦溫度過高，易 造成潤滑劑分解，摩擦增大，功耗增加，甚至因潤滑油分解、燃燒， 發(fā)生爆炸事故。第二，要防止超壓。為避免壓縮機氣缸、儲氣罐以及輸送管路因 壓力過高而引起爆炸，除要求它們要有足夠的機械強度外， 還要安裝 經(jīng)校驗的壓力表和安全閥（或爆破片）。安全閥泄壓應將其危險氣體 導至安全的地方。還可安裝超壓報警器、自動調節(jié)裝置或超壓自動停 車裝置。經(jīng)常檢查壓縮機調節(jié)系統(tǒng)的儀表， 避免因儀表失靈發(fā)生錯誤 判斷，操作失誤引起壓力過高，發(fā)生燃燒爆炸事故。第三，嚴格控制爆炸性混合物的形成，杜絕發(fā)生爆炸可能。壓縮 機系精

21、心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考統(tǒng)中空氣須徹底置換干凈后才能啟動壓縮機； 在輸送易燃氣體時, 進氣口應保持一定的余壓，以免造成負壓吸入空氣；同時氣體在高壓 下，極易發(fā)生泄漏，應經(jīng)常檢查墊圈、閥門、設備和管道的法蘭、焊 接處和密封等部位；對于易燃、易爆氣體或蒸汽壓縮設備的電機部分， 應全部采用防爆型；易燃氣體流速不能過高，管道應良好接地，以防 止產(chǎn)生靜電；霧化的潤滑油或其分解產(chǎn)物與壓縮空氣混合，同樣會產(chǎn)生爆炸性混合物。若壓強不高，輸送可燃氣體，采用液環(huán)泵比較安全。此外，啟動前，務必檢查電機轉向是否正常，壓縮機個部分是否 松動，安全閥工作、潤滑系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)是否正常，確定一切正常后 方可啟動。壓縮

22、機運行中，注意觀察各運轉部件的運作聲音，辨別其 工作是否正常；檢查排氣溫度、潤滑油溫度和液位、吸氣壓強、排氣 壓強是否在正常范圍；注意電機溫升，軸承溫度和電流電壓表是否正 常，同時用手感觸壓縮機各部分溫度是否正常。如發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象， 應立即處理或停車檢查。（3 3）真空泵應確保系統(tǒng)密封良好，否則不僅達不到工藝要求的真空度， 更重 要的事在輸送易燃氣體時，空氣的吸入易引發(fā)爆炸事故。此外，輸送 易燃氣體時應盡可能采用液環(huán)式真空泵。（1 1）機械輸送1避免發(fā)生人身傷害事故輸送設備的潤滑、加油和清掃工作，時 操作者在日常維護中致傷的主要原因。首先，應提倡安裝自動注油和 清掃裝置，以減少這類工作的次數(shù)，

23、降低操作者發(fā)生危險的概率。在 設備沒有安裝自動注油和清掃裝置的情況下， 一律進行維護操作。其 次，在輸送設備的高精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考危部位必須安裝防護罩， 即使這樣操作者也要特 別當心。例如，皮帶同皮帶輪接觸的部位，齒輪與齒輪、齒條、鏈帶 相嚙合的部位以及軸、聯(lián)軸節(jié)、聯(lián)軸器、鍵及固定螺釘?shù)?，對于操?者是極其危險的部位，可造成斷肢傷害甚至危及生命安全。嚴禁隨意 拆卸這些部位的防護裝置，因檢修拆卸下的防護罩，事后應立即恢復。2防止傳動機構發(fā)生故障對于皮帶輸送機，應根據(jù)輸送物料的性 質、負荷情況進行合理選擇皮帶的規(guī)格和形式，要有足夠的強度，皮 帶膠接應平滑，并根據(jù)負荷調整松緊度。要防

24、止在運行過程中，發(fā)生 因高溫物料燒壞皮帶或因斜偏刮檔撕裂皮帶的事故。對于靠齒輪傳動的輸送設備，其齒輪、齒條和鏈條應具有足夠的 強度，并確保它們相互嚙合良好。同時，應嚴密注意負荷的均勻，物 料的粒度情況以及混入其中的雜物，防止因卡料而拉斷鏈條、鏈板， 甚至拉毀整個輸送設備機架。此外，應防止鏈斗輸送機下料器下料過多、料面過高而造成鏈帶 拉斷；斗式提升機應有鏈帶拉斷而墜落的保護裝置。3重視開、停車操作操作者應熟悉物料輸送設備的開、 停車操作 規(guī)程。為保證安全，輸送設備處應設有事故自動停車和就地手動事故 按鈕停車系統(tǒng)外，還應安裝超負荷、超行程停車保護裝置和設在操作 者經(jīng)常停留部位的緊急事故按鈕停車開關

25、。停車檢修時，開關應上鎖 或撤掉電源。對長距離輸送系統(tǒng)，應安裝開停車聯(lián)系信號，以及給料、 輸送、中轉系統(tǒng)的自動聯(lián)鎖裝置或程序控制系統(tǒng)。（2 2）氣力輸送精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考氣力輸送就是利用氣體在管內流動以輸送粉粒狀固體的方法，作為輸送介質的氣體常用空氣。但在輸送易燃易爆粉末時，應采用惰性 氣體。氣力輸送按輸送氣流壓強可分為吸引式氣力輸送 （輸送管中的 壓強低于常壓的輸送）和壓送式氣力輸送（輸送管中壓強高于常壓的 輸送）；按氣流中固相濃度又可分為稀相輸送和密相輸送。氣力輸送方法從 1919 世紀開始就用于港口碼頭和工廠內的谷物輸 送，因與其他機械輸送方法相比較具有系統(tǒng)密閉（避免了物

26、料的飛揚、 受潮、受污染，改善了勞動條件），設備緊湊，易于實現(xiàn)連續(xù)化、自 動化操作，便于同連續(xù)的化工過程相銜接以及可在輸送過程中同時粉 碎、分級、加熱、冷卻以及干燥等操作的優(yōu)點，故其在化工生產(chǎn)上的 應用日益增多。但也存在動力消耗大，物料易于破碎，管壁易磨損以 及輸送顆粒尺寸不大（一般30mm30mm 等缺點。從安全技術考慮，氣力輸送系統(tǒng)除設備本身因故障損壞外， 還應 注意避免系統(tǒng)的堵塞和由靜電引起的粉塵爆炸。為避免堵塞，設計時應確定合適的輸送速度，如果過高，動力消 耗大，同時增加裝置尾部氣- -固分離設備的負荷；過低，管線堵塞危 險性增高。一般水平輸送時應略大于其沉積速度； 垂直輸送時應略大

27、于其噎噻速度。同時，合理選擇管道的結構和布置形式，盡量減少彎 管、接頭等管件的數(shù)量，且管內表面盡量光滑、不準有皺褶或凸起。此外，氣力輸送系統(tǒng)應保持良好的嚴密性，否則，吸引式系統(tǒng)的漏風 會導致管道堵塞（壓送式系統(tǒng)漏風，會將物料帶出污染環(huán)境）。為了防止產(chǎn)生靜電，可米取如下措施。精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考1根據(jù)物料性質，選取產(chǎn)生靜電小而導電性較好的輸送管道 （可 以通過實驗進行篩選），且直徑要盡量大些，管內壁應平滑、不許裝 設網(wǎng)格之類的部件，管道彎曲和變徑處要少且應盡可能平緩。2確保輸送管道接地良好，特別是絕緣材料的管道，管外應采取 可靠的接地措施。卜廠 I I3控制好管道內風速，保持穩(wěn)定的

28、固氣比。4要定期清掃管壁，防止粉料在管內堆積。【事故案例】如圖 3-23-2 所示，為典型浮選精煤脫水加壓過濾系統(tǒng)的進料部分， 它主要包括加壓倉（操作壓強 0.2-0.4MPa0.2-0.4MPa ）、過濾機、進料泵、進料 槽等。王立龍的論文報道了某選煤廠 20112011 年 4 4 月發(fā)生加壓過濾機進 料泵的瞬間炸裂事故。當時該泵的葉輪、蝸殼都被炸成碎片；泵附近 的水泥橫梁、立柱被沖擊出兩個直徑約為 400mm400mm 的凹坑，露出鋼筋； 約 7m7m 高的二樓水泥頂被穿透，形成兩個直徑約為 250mn250mn 的橢圓形洞； 離泵約 30m30m 的防震玻璃被擊碎，彩鋼板和電茶爐被擊穿

29、，足見這起爆 炸事故的威力巨大。經(jīng)調查，事故發(fā)生時，加壓過濾機進料桶的液位很低，事故發(fā)生 前進料閥、回料閥工作正常，加壓倉外進料管為安裝止逆閥。事故的 直接原因時進料閥的頻繁啟停，導致泵的進料閥門來不及關閉就又被打開，造成加壓倉內的高壓混合氣體被反吹到進料泵內，泵內多余漿料被高壓氣體擠回入入料桶。而進料泵因頻繁啟動高速空轉，溫度迅 速升高，將附著在葉輪上的精煤漿料干燥成精煤粉， 精煤粉在泵內繼 續(xù)摩擦，形成高溫。此時，引起燃爆幾個條件都已具備：密閉有限空 間、可燃的煤精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考粉塵、充足的氧氣及點燃溫度。干燥的精煤粉瞬間燃燒， 急劇膨脹，使泵腔無法承受巨大的燃爆力，使泵

30、體炸裂。類似的事故，國內外已發(fā)生過數(shù)起。為了避免此類事故的再次發(fā)生，可采取如下措施：1在進料閥后面加裝止逆閥，并定期檢查進料閥門和止逆閥，保 證其可靠工作；2加強進料泵和進口管路的清洗，以防止泵腔或進口處的淤積堵 塞；3增設泵體防護罩（可用 8mm8mm 厚鋼板），并在進料泵區(qū)域安裝防 護擋板，增設防護警戒區(qū)域，并懸掛禁止滯留警示牌；4生產(chǎn)過程中加強對加壓進料泵崗位巡撿，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。 事故啟示：該爆炸事故發(fā)生時同時具備了引起燃爆的所有條件，因此，在生產(chǎn)過程中應控制引起燃爆的各個條件，杜絕同時滿足。3.23.2 傳熱傳熱即熱量的傳遞，只要有溫差存在的地方，就有熱量的傳遞。它是有物體內部或物

31、體之間的溫差引起的。傳熱廣泛用于化工生產(chǎn)過 程的加熱或冷卻（如反應、精餾。干燥、蒸發(fā)等） ，熱能的綜合利用 和廢熱回收以及化工設備和管道的保溫， 是應用最普遍的單元操作之O在換熱過程中，用于供給或取走熱量的載體稱為載熱體。 起加熱 作用的載熱體稱為加熱劑（或加熱介質），而起冷卻作用的載熱體稱 為冷卻劑（介質）。常用的加熱劑有熱水（4040100100C）、飽和水蒸氣（100100180180C）、礦物油（180180250250C）、道生油（255255380380C）、熔 鹽精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考（142142530530C）、煙道氣（50050010001000C）或電加熱（溫

32、度寬，易控， 但成本高）。水的傳熱效果好，成本低，使用最普遍；空氣，在缺水 地區(qū)采用，但給熱系數(shù)低，需要的傳熱面積大。常用冷凍劑有冷凍鹽泌丸P. .：! | ；水（可低至零下十幾度到幾十度）、液氨蒸發(fā)（-33.4-33.4C）、液氮等。用于實現(xiàn)換熱的設備常稱為換熱器， 其種類很多，化工生產(chǎn)中廣泛采用的是間壁式換熱器，而間壁式換熱器的種類也很多，由于列管 式（管殼式）換熱器具有單位體積設備所能提供的傳熱面積大，傳熱 效果好，設備結構緊湊、堅固，且能選用多種材料來制造，適用性較 強等特點，因此在高溫，高壓和大型裝置上多采用列管式換熱器，在 化工生產(chǎn)中其應用最為廣泛。在列管式換熱器中，由于兩流體的溫

33、度不同，使管束和殼體的溫 度也不相同，因此它們的膨脹程度也有差別。若兩流體的溫度相差較 大（5050C以上）時，就可能由于熱應力而引起設備的變形，甚至彎曲 或破裂，因此設計時都必須考慮這種熱膨脹的影響。 根據(jù)熱補償?shù)姆?法不同，列管式換熱器又可分為固定管板式、浮頭式和U U 形管式。3.2.23.2.2 危險性分析（1 1）腐蝕與結垢傳熱過程中所使用的載熱體，如導熱油、冷凍鹽水等以及工藝物 料常具有腐蝕性。此外，參與換熱的流體一般都會在換熱面的表面產(chǎn) 生一些額外的固體物質，即結垢，如果介質不潔凈或因溫度變化易析 出固體（如河水、自來水等），其結垢現(xiàn)象將更為嚴重。在換熱器中 一旦形成污垢，其精心

34、整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考傳熱熱阻將顯著增大，換熱性能明顯下降，同時壁 溫可明顯升高，而且污垢的存在往往還會加速換熱面的腐蝕， 嚴重時 可造成換熱器的損壞。因此不僅需要注意換熱設備的耐腐蝕性，而且 需要采取有效措施減輕或減緩污垢的形成，并對換熱設備進行定期清 洗。設計時不潔凈或易結垢的流體應走便于清洗的一側。（2 2）泄漏在化工生產(chǎn)中，參與換熱的兩種介質具有一定壓強和溫度， 有時 甚至是高壓、高溫，與外界壓強差的存在，在換熱設備的連接處勢必 都有發(fā)生泄漏的可能。一旦發(fā)生泄漏，不僅直接造成物料的損失，而 且危害環(huán)境，并易引發(fā)中毒、火災甚至爆炸等事故。更重要的是，參 與換熱的兩種介質往往性質各

35、異，且不允許相互混合，但由于介質腐 蝕、溫度、壓強作用，特別是壓強、溫度的波動或是突然變化（如開 停車、不正常操作），這就存在高壓流體泄漏入低壓流體的可能。一 般管板與管的連接處以及墊片和墊圈處（如板式換熱器）最容易發(fā)生 泄漏，這種泄漏隱蔽性較強，如果出現(xiàn)這樣的內部泄漏，不僅造成介 質的損失和污染，而且可能因為相互作用（如發(fā)生化學反應）造成嚴 重的事故。（3 3）堵塞嚴重的結垢以及不潔凈的介質易造成換熱設備的堵塞。堵塞不僅造成換熱器傳熱效率降低，還可引起流體壓力增加，如硫化物等堵塞 熱管部分空間，致使阻力增加，加劇硫化物的沉積；某些腐蝕性物料 的堵塞還能加重換熱管和相關部位的腐蝕， 最終造成泄

36、漏。所以過量 堵塞及腐蝕屬于事故性破壞范疇。精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考（4 4）氣體的集聚當換熱介質是液體或蒸汽時，不凝性氣體如空氣，會發(fā)生集聚， 這將嚴重影響換熱效果，甚至根本完不成換熱任務。如在蒸汽冷凝過沁屛5弋.：!J程中，如果存在 1%1%的不凝氣，其冷凝給熱系數(shù)將下降 60%60%冬天家中 暖氣片不熱往往也是這個原因。從安全角度考慮，不凝性氣體大量聚 集可造成換熱器壓力增加，尤其是不凝性可燃氣體的集聚，形成的著 火爆炸的隱患。因此，換熱器應設置排氣口，并定期排放不凝性氣體。 323323 安全技術1根據(jù)換熱任務需要，合理選取加熱方式及介質，在滿足溫位及 熱負荷的前提下，應盡可

37、能選擇安全性高，來源廣泛，價格合理的加 熱介質，如在化工生產(chǎn)中能采用水蒸氣作為加熱介質的應優(yōu)先采用。對于易燃、易爆物料，采用水蒸氣或熱水加熱比較安全，但在處理與 水會發(fā)生反應的物料時，不宜用水蒸氣或熱水加熱。2在間隙過程或連續(xù)過程的開車階段的加熱過程中， 應嚴格升溫速度；在正常生產(chǎn)過程中要嚴格按照操作條件控制溫度。如對于吸熱反應，一般隨著溫度升高，反應速率加快，有時可能導致反應過于劇 烈，容易發(fā)生沖料，易燃物料大量氣化，可能會聚集在車間內與空氣 形成爆炸性混合物，引起燃燒、爆炸等事故。3用水蒸氣或熱水加熱時，應定期檢查蒸汽夾套和管道的耐壓強 度，并安裝壓力表和安全閥，以免設備或管道炸裂，造成事

38、故。同時 注意設備的保溫，避免燙傷。4加熱溫度如果接近或超過物料的自燃點，應采用氮氣保護。精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考5工業(yè)上使用溫度 200200350350C時常采用液態(tài)導熱油作為加熱介質，如常用的道生 A A （二苯醚 73.5%73.5%,聯(lián)苯 26.5%26.5%）、S-700S-700 等。使用 時，必須重視水等低沸點物質對導熱油加熱系統(tǒng)的破壞作用，因為水仝血.：!11等低沸物進入加熱爐中遇高溫（200200C以上）會迅速汽化，壓力驟增 可導致爆炸。同時，導熱油在運行過程中會發(fā)生結焦現(xiàn)象，如果結焦 層成長，內壁積有焦炭的爐管壁溫又進一步提高，就會形成惡性循環(huán)， 如果不及時處理

39、甚至會發(fā)生爆管造成事故。為了盡量減少結焦現(xiàn)象， 就得盡量把傳熱膜的溫度控制在一定的界限之下。此外，道生 A A 等二苯混合物具有較強的滲透能力，它能透過軟質襯墊物（如石棉、橡膠 板），因此，管道連接最好采用焊接，或加金屬墊片法蘭連接，防止 發(fā)生泄漏引發(fā)事故。6使用無機載熱體加熱，其加熱溫度可達350350500500C。無機載熱體加熱可分為鹽?。ㄈ鐏喯跛徕c和亞硝酸鉀的混合物）和金屬?。ㄈ?鉛、錫、銻等低熔點的金屬）。在熔融的硝酸鹽浴中，如加熱溫度過 高，或硝酸鹽漏入加熱爐燃燒室中，或有機物落入硝酸鹽?。ň哂袕?氧化性，與有機物會發(fā)生強烈的氧化還原反應）內，均能發(fā)生燃燒或 爆炸。水及酸類流入高溫

40、鹽浴或金屬浴中，同樣會產(chǎn)生爆炸危險。采 用金屬浴加熱，操作時應防止其蒸氣對人體的危害。7采用電加熱，溫度易于控制和調節(jié)，但成本較高。加熱易燃物質以及受熱能揮發(fā)可燃性氣體或蒸氣的物質，應采用封閉式電爐。電感加熱是一種新型較安全的加熱設備，它是在設備或管道上纏繞絕緣 導線，精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考通入交流電，由電感渦流產(chǎn)生的熱量來加熱物料。如果電爐絲 與被加熱的器壁絕緣不好，電感線圈絕緣破壞、受潮、發(fā)生漏電、短路、產(chǎn)生電火花、電弧，或接觸不良發(fā)熱，均能引起易燃、易爆物質 著火、爆炸。為了提高電加熱設備的安全可靠性，可采用防潮、防腐 蝕、耐高溫的絕緣，增加絕緣層的厚度，添加絕緣保護層等措施

41、。8直接用火加熱溫度不易控制，易造成局部過熱，引起易燃液體 的燃燒和爆炸，危險性大，化工生產(chǎn)中盡量不使用。與冷凝從傳熱的角度，冷卻與冷凝都是從熱物料中移走熱量， 而本身介 質溫度升高。其主要區(qū)別在于被冷卻的物料是否發(fā)生相的改變，若無相變而只是溫度降低則稱為冷卻，若發(fā)生相變（一般由氣相變?yōu)橐合啵?則稱為冷凝。1應根據(jù)熱物料的性質、溫度、壓強以及所要求冷卻的工藝條件， 合理選用冷卻（凝）設備和冷卻劑，降低發(fā)生事故的概率。2冷卻（凝）設備所用的冷卻介質不能中斷，否則會造成熱量不 能及時導出，系統(tǒng)溫度和壓力增高，甚至產(chǎn)生爆炸。另一方面冷凝器 如冷卻介質中斷或其流量顯著減小，蒸汽因來不及冷凝而造成生產(chǎn)異

42、 常，如果有機蒸氣發(fā)生外逸，可能導致燃燒或爆炸。以冷卻介質控制系統(tǒng)溫度時，最好安裝自動調節(jié)裝置。3對于腐蝕性物料的冷卻，應選用耐腐蝕材料的冷卻（凝）設備。 如石墨冷卻器、塑料冷卻器、陶瓷冷冷卻、四氟換熱器或鈦材冷卻器 等，化工生產(chǎn)中 HCIHCI 的冷卻采用的就是石墨冷卻器。精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考4確保冷卻（凝）設備的密閉性良好，防止物料竄入冷卻劑或冷 卻劑竄入被冷卻的物料中。5冷（凝）卻設備的操作程序是：開車時，應先通冷卻介質；停 車時，應先停物料，后停冷卻介質。沁& 入:; JJ6對于凝固點較低或遇冷易變得黏稠甚至凝固的物料， 在冷卻時要注意控制溫度，防止物料堵塞設備及管道。7

43、檢修冷卻（凝）器時，應徹底清洗、置換，切勿帶料焊接，以防發(fā)生火災、爆炸事故。8如有不凝性可燃氣體需排空，為保證安全，應充氮保護。冷凍將物料溫度降到比環(huán)境溫度更低的操作稱為制冷或冷凍。冷凍操作其實質是不斷地有低溫物料（被冷凍物料）取出熱量，并傳給高溫 物料（水或空氣），以使被冷凍的物料溫度降低。熱量由低溫物體到 高溫物體的傳遞過程需要借助于冷凍劑實現(xiàn)。 一般凡冷凍范圍在-100-100C以內的稱為冷凍；而在-100-100-200-200C或更低的溫度，則稱為深度冷凍 或簡稱深冷。生產(chǎn)中常用的冷凍方法有三種。低沸點液體的蒸發(fā)，如液氨在0.2MPa0.2MPa 下蒸發(fā)，可以獲得-15-15C的低溫

44、；液態(tài)氮蒸發(fā)可達-210-210C等。冷凍劑于膨脹機中膨脹，氣體對外做功，致使內能減少而獲取低溫。 該法主要用于那些難以液化氣體（如空氣等）的液化過程。利用氣 體或蒸氣在節(jié)流時所產(chǎn)生的溫度降而獲取低溫的方法。目前應用較為廣泛的是氨制冷壓縮，它一般由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器與膨脹閥四 個基本部分組成。精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考除壓縮機操作安全外，冷凍還需注意以下安全問題。1制冷劑的泄漏以及危害。如以液氨為制冷劑的制冷機組，其最 大的危險是泄漏，液氨泄漏的危害注意有三種：人員中毒、火災爆炸（氨的爆炸范圍為 15.5%15.5%27.4%27.4%）和致人凍傷。國內氨冷庫發(fā)生了 多次特重大事故

45、，20132013 年 8 8 月 3131 號上海翁牌冷藏實業(yè)有限公司發(fā)生 液氨泄漏，造成 1515 人死亡、2525 人受傷；而因燃燒產(chǎn)生的高溫導致氨 設備和氨管道發(fā)生物理爆炸的吉林長春市寶源豐禽業(yè)有限公司“6?3?3”事故更是造成 121121 人死亡。一旦氨壓縮機發(fā)生漏氨事故，應立即切斷 壓縮機電源，馬上關閉排氣閥、吸氣閥，關閉機房運行的全部機器， 如漏氨事故較大，無法靠近事故機，應到室外停機，并迅速開啟氨壓 縮機機房所有的事故排風扇。2合理選取冷凍介質（往返于冷凍機與被冷物料之間的熱量載體），并確保其輸送安全。常用的冷凍介質有氯化鈉、氯化鈣、氯化 鎂等水溶液。對于一定濃度的冷凍鹽水，

46、有一定的凝固點，應確保所 用冷凍鹽水的濃度應較所需的濃度大，防止產(chǎn)生凍結現(xiàn)象。鹽水對金屬材料有較大的腐蝕作用，在空氣存在時，其氧化腐蝕作用更強。因 此，一般均應采用閉式鹽水系統(tǒng)，并在其中加入緩蝕劑。3裝有冷料的設備及管道，應注意其低溫材質的選擇，防止金屬 的低溫脆裂?！臼鹿拾咐堪咐?1 1 上海某染化廠生產(chǎn)丙烯腈- -苯乙烯樹脂中間體的碳酸化 鍋（俗稱咼壓釜），用道生油夾套加熱。咼壓釜下端環(huán)焊縫有許多微 孔，設備檢精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考修時并未發(fā)現(xiàn)，卻用水進行了沖洗，洗滌水滲漏到夾套形 成積水，烘爐時積水沿道生回流管進入已升溫到258258C的道生爐內，迅即發(fā)生爆炸。重 2t2t

47、 的道生爐飛起 2020 余米高，落到 50m50m 以外炸裂。 事故毀壞廠房 839839 川，現(xiàn)場 5 5 名工人中 3 3 人被炸死，2 2 人受重傷，經(jīng) 濟損失 4.4.3 3萬元（當時的價格）。事后檢查壓力表得知臨爆炸時的壓 強為 3.6MP&3.6MP&事故原因由于道生油等導熱油的飽和蒸氣壓遠小于水的飽和蒸 氣壓，如果一旦有足量的水混入高溫的導熱油加熱系統(tǒng)，驟然氣化的水蒸氣會使系統(tǒng)的壓力急劇上升，甚至迅即引起爆炸。這起事故的原 因就是因為高壓釜夾套的積水順著道生回流管進入高溫導熱油的加 熱爐，水在高溫下急劇氣化產(chǎn)生高壓引起的。安全措施采用導熱油加熱時，一定要嚴防水分進入高溫的導熱油

48、 加熱系統(tǒng)。案例 2201122011 年 7 7 月，中石油某石化公司 10001000 萬噸/ /年常減壓蒸 餾聯(lián)合裝置的減壓蒸餾塔塔底換熱器出現(xiàn)泄漏并引起火災事故， 造成 直接經(jīng)濟損失 187.7187.7 萬元。事故原因直接原因就是換熱器管箱法蘭檢修時，更換的墊片不符 合設計要求，且安裝不正，后經(jīng) 2 2 次緊固，墊片局部被“壓潰”，造 成原油泄漏，泄漏的原油流淌到泄漏點下方換熱器的高溫表面被引燃 所致。安全措施嚴格按照相關標準要求進行設備的設計、安裝與檢修。事故簡評上述兩起事故均與檢修有關，這充分說明嚴格按照規(guī)程 進行認真檢修是非常重要的。3.3 非均相混合物分離精心整理來源網(wǎng)絡，僅

49、供個人學習參考 二嚴屮:十亠3.3.1概述化工生產(chǎn)中涉及到許多混合物，它們一般可分為兩大類。（1 1）均相混合物物系內部各處物料性質均勻且不存在相界面的混合物，稱為均相混合物或均相物系。如氣體混合物、液體混合物（溶液）等。（2 2）非均相混合物凡物系內部存在兩相界面且界面兩側的物料性質不同的混合物， 稱為非均相混合物或非均相物系，如懸浮液、含塵氣體、含霧氣體等。 非均相混合物中處于分散狀態(tài)的物質， 稱為分散相或分散物質，如含 塵氣體中的塵粒、懸浮液中的顆粒等都是分散相。 非均相混合物中包 圍著分散物質而處于連續(xù)狀態(tài)的物質， 則稱為連續(xù)相或分散介質，如 含塵氣體中的氣體、懸浮液中的液體則是連續(xù)相

50、。為了獲得純度較高的產(chǎn)品，需要對混合物進行分離。非均相混合 物的分離方法主要有果過濾和沉降。（1 1 ）過濾過濾就是在外力的作用下使含有固體顆粒的非均相物系（氣 - -固 或液- -固物系）通過多孔性物質，混合物中固體顆粒被截留，流體則 穿過介質流出，從而實現(xiàn)固體與流體分離的操作。 雖然過濾包括含塵 氣體的過濾和懸浮溶液的過濾。但通常所說的“過濾”往往是指懸浮 液的過濾。化工生產(chǎn)中所涉及到的過濾一般為表面過濾或稱為濾餅過濾。在表面過濾中，真正發(fā)揮分離作用的主要是濾餅層，而不是過濾介質。 根據(jù)推動力不同，過濾可分為重力過濾（過濾速度慢，如濾紙過濾）、精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考冬: ；i

51、i V V ）；）； I!I!離心過濾（過濾速度快，設備投資和動力消耗較大，多用于顆粒大、 濃度高懸浮液的過濾）和壓差過濾（應用最廣，可分為加壓過濾和真 空過濾）。隨著過濾的進行，被過濾介質截留的固體顆粒越來越多， 液體的流動阻力逐漸增加。壓差過濾又可分為恒壓過濾（即維持操作 壓強差不變的過濾過程，其過濾速度將逐漸下降）和恒速過濾（操作 時逐漸加大壓強差以維持過濾速度不變的過濾）。過濾設備按操作方式可分為：間歇式，出現(xiàn)早，結構簡單，操 作壓強可以較高，如壓濾機、葉濾機等；連續(xù)式，出現(xiàn)晚，多為真 空操作，如轉鼓真空過濾機等。若按壓差產(chǎn)生方式過濾設備又可分為： 過濾和吸濾設備，如壓濾機、葉濾機、轉

52、鼓真空過濾機等；離心 過濾設備，如離心過濾機。（2 2）沉降沉降就是依據(jù)連續(xù)相（流體）和分散相（顆粒）的密度差異，在 重力場或離心場中在場力作用下實現(xiàn)兩相分離的操作。它可用于回收 分散相，凈化連續(xù)相或保護環(huán)境。用來實現(xiàn)這種過程的作用力可以是 重力，也可以是離心力。因此，沉降又可分為重力沉降和離心沉降。 重力沉降多用于大顆粒的分離，而離心沉降則多用于小顆粒的分離。降塵室是應用最早的重力沉降設備，常用于含塵氣體的預分離； 連續(xù)式沉降槽(增稠器)一般用于懸浮液的重力沉降分離。旋風分離器是利用慣性離心力的作用從氣流中分離出所含塵粒 的設備。旋風分離器器體一般上部為圓筒形，下部為圓錐形。含塵氣 體從圓筒

53、精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考上側的進氣管以切線方向進入， 受器壁約束而旋轉向下作螺 旋運動，分離出粉塵后從圓筒頂?shù)呐艢夤芘懦觥?粉塵顆粒自錐形底落 入灰斗。旋風分離器具有結構簡單，沒有運動部件，分離效率較高， 可分離出小到 5 5am的顆粒，是氣- -固混合物分離的常用設備。但其阻 力損失較大，顆粒磨損嚴重。沉降離心機是利用機械帶動液體旋轉，分離非均相混合物的常用 設備，其分離速度快、效率高，但能耗大。332332 危險性分析(1 1 )存在中毒、火災和爆炸危險懸浮液中的溶劑都有一定的揮發(fā)性，特別是有機溶劑還具有有毒、 易燃、易爆性，在過濾或沉降(如離心沉降)過程中不可避免地存在 溶劑暴

54、露問題，特別是在卸渣時更為嚴重。因此，在操作過程中應注 意做好個人防護，避免發(fā)生中毒，同時，加強通風，防止形成爆炸性 混合物引發(fā)火災或爆炸事故。(2 2)存在粉塵危害含塵氣體經(jīng)過沉降設備后必然含有少量細小顆粒，尾氣的排放一 定要符合規(guī)定，同時操作場所應加強通風除塵，嚴格控制粉塵濃度， 避免粉塵集聚，引發(fā)粉塵爆炸或對操作人員帶來健康危害。（3 3）存在機械損傷危險離心機的轉速較高，應設置防護罩，嚴格按操作規(guī)程進行操作， 避免發(fā)生人身傷害事故。333333 安全技術根據(jù)懸浮液的性質及分離要求，合理選擇分離方式。間歇過濾一 般包精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考括設備組裝、加料、過濾、洗滌、卸料、濾

55、布清洗等操作過程， 操作周期長，且人工操作、勞動強度大、直接接觸物料，安全性低。 而連續(xù)過濾過程的過濾、洗滌、卸料等各個步驟自動循環(huán)，其過濾速 度較間歇過濾快，且操作人員與有毒物料接觸機會少，安全性高。因 此可優(yōu)先選擇連續(xù)過濾方式。此外，操作時應注意觀察濾布的磨損情 況。當懸浮液的溶劑有毒或易燃，且揮發(fā)性較強時，其分離操作應采 用密閉式設備，不能采用敞開式設備。對于加壓過濾，應以惰性氣體 保持壓力，在取濾渣時，應先泄壓，否則會發(fā)生事故。對于氣- -固系統(tǒng)的沉降，要特別重視粉塵的危害，盡量從源頭上 加以控制。第一，應使流體在設備內分布均勻，停留時間滿足工藝要 求以保證分離效率，同時盡可能減少對沉

56、降過程的干擾， 以提高沉降 速度。第二，應避免已沉降顆粒的再度揚起，如降塵室內氣體應處于 層流流動，旋風分離器的灰斗應密閉良好（防止空氣漏入）。第三， 加強尾氣中粉塵的捕集，確保達標排放。第四，控制氣速避免顆粒和 設備的過度磨損。此外，還應加強操作場所的通風除塵，防止粉塵污 染。由于離心過濾或沉降機的轉速一般較高， 其危險性較大，使用時 應特別注意以下事項。1應注意離心機的選材和焊接質量，轉鼓、蓋子、外殼及底座應 用韌性金屬制造，并應限制其轉鼓直徑與轉速，以防止轉鼓承受咼壓 而引起爆炸。在有爆炸危險的生產(chǎn)中，最好不使用離心機。2處理腐蝕性物料，離心機轉鼓內與物料接觸的部分應有防腐措 施，如安裝

57、耐腐蝕襯里。精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考3應充分考慮設備自重、振動和裝料量等因素，確保離心機安裝穩(wěn)固。在樓上安裝時應用工字鋼或槽鋼做成金屬骨架，在其上要有減振裝置，并注意其內、外壁間隙。同時，應防止離心機與建筑物產(chǎn)生 諧振。4離心機開關應安裝在近旁，并應有鎖閉裝置。蓋子應與離心機 啟動聯(lián)鎖，蓋子打開時，離心機不能啟動。在開、停機時，不要用手 幫助啟動或停止，以防發(fā)生事故。不停車或未停穩(wěn)嚴禁清理器壁，以 防使人致傷。5離心機超負荷、運轉時間過長，轉鼓磨損或腐蝕、啟動速度過 高均有可能導致事故的發(fā)生。對于上懸式離心機，當負荷不均勻時（如 加料不均勻）會發(fā)生劇烈振動，不僅磨損軸承，且能使轉鼓撞

58、擊外殼 而發(fā)生事故。高速運轉的轉鼓也可能從外殼中飛出，造成重大事故。6離心機應有限速裝置，在有爆炸危險廠房中，其限速裝置不得 因摩擦、撞擊而發(fā)熱或產(chǎn)生火花。7當離心機無蓋或防護裝置不良時， 工具或其他雜物有可能落入 其中，并以很大速度飛出傷人。及時雜物留在轉鼓邊緣，也可能引起 轉鼓振動造成其他危險。8加強對離心機的巡檢，注意觀察潤滑、發(fā)熱、噪聲等是否正常。同時應對設備內部定期精心檢查，檢查內容包括轉鼓各部件材料的壁 厚和硬度，轉鼓上連接焊縫的完好性（可采用無損探傷）。轉鼓的動沁& IJIJ 平衡和轉速控制機構。. .1- I【事故案例】某廠的上懸式自動卸料離心機，在運行中裝（篩籃）突然爆炸，撞

59、擊離心機裝保護外殼，使部分外殼飛脫。擊中操作臺面的四名人員， 造精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考成重大傷亡事故。事故原因直接原因就是設備長期運轉導致轉鼓材料硬化和壁厚 的嚴重減?。p導致），加之在定期檢查中未能及時發(fā)現(xiàn)。安全措施操作時要注意設備及其部件的使用壽命， 加強定期檢查。事故簡評物料對設備的腐蝕和設備的老化一般時較為緩慢和漸 進的過程，這需要在定期檢查進行認真檢查，最好能借助相關專業(yè)儀 器進行。3.43.4 均相混合物分離均相混合物時化工生產(chǎn)中設計最多的一類混合物，其分離方法主 要有吸收、蒸餾、萃取等。吸收時利用液體溶劑吧氣體混合物中的一個或幾個組分部分或 全部溶于其中而分離氣體混

60、合物的操作。 它是氣體混合物分離的主要 單元操作，其分離的依據(jù)是氣體混合物中各組分在溶劑中溶解度的差 異。在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常在吸收的同時需要解吸（溶質和吸收劑分離 的操作，是吸收的逆過程），通過解吸使溶質氣體得到回收，吸收劑 得以再循環(huán)使用。解吸的原理與吸收相同。吸收廣泛用于分離混合氣 體回收有用組分，除去有害組分以凈化氣體以及制備產(chǎn)品， 如用水吸 收 HCIHCI、NOxNOx、S03S03 氣體制取鹽酸、硝酸、硫酸等。吸收按其過程有無化學反應可分為物理吸收（吸收過程中溶質與 吸收劑之間不發(fā)生明顯的化學反應） 和化學吸收（吸收過程中溶質與 吸收劑之間有顯著的化學反應）；按被吸收的組分數(shù)目可分

61、為單組分 吸收（混合氣體中只有一個組分在吸收劑中有顯著的溶解度，其他組分的溶解度極小可以忽略）和多組分吸收（吸收時氣體混合物中有多 個組精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考分在吸收劑中有顯著的溶解度）；按吸收過程有無溫度變化可分 為非等溫吸收和等溫吸收；按吸收過程的操作壓強可分為常壓吸收 （操作壓力為常壓）和加壓吸收。蒸餾是借助與液體混合物中各組分揮發(fā)能力的差異而達到分離 的目的，它是分離液體混合物或能液化的氣體混合物（如空氣）的一 種重要方法，是工業(yè)應用最廣的傳質分離操作，其歷史也非常久遠。 蒸餾操作簡單，技術成熟，可獲得高純度的產(chǎn)品。蒸餾按物系的組分數(shù)可分為雙組份（二元）蒸餾和多組分（多元）

62、 蒸餾；按操作方式可分為間歇精餾（主要用于實驗室，小規(guī)模生產(chǎn)或某些有特殊要求的場合）和連續(xù)精餾（工業(yè)生產(chǎn)中常采用的操作，生 產(chǎn)能力大）；按塔頂操作壓強可分為常壓精餾、加壓精餾和減壓精餾（塔頂絕壓v40kPa40kPa 的減壓蒸餾又稱為真空蒸餾）;按分離程度可分 為簡單精餾、平衡精餾和精餾。簡單精餾和平衡精餾只能使液體混合 物得到有限分離，而精餾是采用多次部分汽化和多次部分冷凝的方法 將混合物中組分進行較完全的分離，它是工業(yè)上最常用的一種分離方 法。蒸餾操作是通過汽化、冷凝達到提濃的目的。加熱汽化要耗熱，沁& i,1汽相冷凝則需要提供冷量，因此加熱和冷卻費用是蒸餾過程的主要操 作費用。此外，對同

63、樣的加熱量和冷卻量，其費用還與載熱體溫位有 關。對加熱劑，其溫位越高，單位質量加熱劑越貴；而對冷卻劑則是 溫位越低，越貴。而蒸餾過程中液體沸騰溫度和蒸汽冷凝溫度均與操 作壓強有關，因此，加壓或減壓蒸餾一般用于以下情況。精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考（i i）加壓精餾1常壓下是混合液體，但其沸點較低（一般v，如采用常壓蒸餾其蒸氣用一般的冷卻水冷凝不下來，需用冷凍鹽水或其他較昂 貴的的制冷劑，操作費大大提高。此時采用加壓操作可避免使用冷凍 劑。2混合物在常壓下為氣體，如空氣，則通過加壓或冷凍將其液化 后蒸餾。（2 2 ）減壓蒸餾1常壓下沸點較高（一般150,150, t t加熱溫度超出一般水蒸

64、氣的范圍（v180180C,減壓蒸餾可使沸點降低，以避免使用高溫載熱 體。2常壓下蒸餾熱敏性物料，組分在操作溫度下容易發(fā)生氧化、分 解和聚合等現(xiàn)象時，必須采用減壓蒸餾以降低沸點。如P-NCBP-NCB、O-NCBO-NCB 的分離。總之，操作壓強的選取還應考慮其組分間揮發(fā)性、塔的造價和傳 質效果的影響以及客觀條件，作出合理選擇。利用液體混合物中各組分在某溶劑中溶解度的差異而實現(xiàn)分離 的單元操作稱為液液萃取或溶劑萃取或抽提，常簡稱為萃取。顯然， 萃取是分離液體混合物的一種方法。 萃取一般在常溫下操作，是采用 質量分離劑即溶劑（稱為萃取劑）分離混合物，其能耗遠低于蒸餾方 法，并在萃取過程中不受物系

65、組分相對揮發(fā)度的限制，而取決于組分溶解度的差異，因此，萃取操作在工業(yè)上應用越來越廣泛，特別適合 于采精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考用常規(guī)蒸餾難以處理的物系，如液體混合物中組分沸點非常接近， 混合液在蒸餾時易形成恒沸物，熱敏物系，以及從稀溶液中提取有價 值的組分或分離極難分離的金屬，如鋯與鉿、鉭與鈮等。目前，萃取 操作已成為分離和提純物質的重要單元操作之一。萃取操作主要由混合、分層、萃取相分離、萃余相分離等過程構 成，工業(yè)生產(chǎn)中所采用的萃取主要有單級和多級之分。在液液萃取操 作中，兩相密切接觸并伴有較高的湍動，當兩相充分混合后，尚需使 兩相再達到較為完善的分離。在吸收和蒸餾中由于氣相與液相之

66、間的 密度差異很大，兩相分離很容易而且迅速完成，而在萃取中兩個液相間的密度相差不大，因而兩液相的分離比較困難。吸收、精餾和萃取同屬氣（汽）液或液液相傳質過程，所用設備 皆應提供充分的氣液或液液接觸，因而有著很大的共同性。傳質設備 種類繁多，其中應用最廣的傳質設備主要有： 逐級接觸式傳質設備 如 板式塔， 氣 （液） 、液兩相在塔內進行逐級接觸，兩相的組成沿塔高 呈階梯式變化和連續(xù)接觸式傳質設備如填料塔、氣（液）、液在填料 的潤濕表面上進行接觸，其組成沿塔高連續(xù)變化 。填料塔具有分離 效率高、壓降小、持液量少等優(yōu)點，但它不適宜于處理易聚合或含有 沁屛PKPK !/!/1 1 固體懸浮物的物料。x.嘰Vjj342342 危險性分析（1 1 ）因溶劑及物料的揮發(fā)，存在中毒、火災和爆炸危險在化工生產(chǎn)中，無論是吸收劑、萃取劑，還是精餾過程中產(chǎn)生的 物料蒸氣，大多數(shù)都是易燃、易爆、有毒的危險化學品，這些溶劑或 物料的揮精心整理來源網(wǎng)絡，僅供個人學習參考發(fā)或泄露必將加大中毒、火災和爆炸事故發(fā)生的概率。因此, 應高度重視系統(tǒng)的密閉性以及耐腐蝕性。此外，還應注意控制尾氣中 溶劑及物料的濃度。（2 2 ）