第五章化工单元操作的基本安全技术

1、化工单元操作的基本安全技术化工单元操作的基本安全技术 化工单元操作：指各种化学品生产化工单元操作：指各种化学品生产 过程中具有共同物理变化特点的通过程中具有共同物理变化特点的通 用物理操作。用物理操作。 常见的化工单元操作：物料输送、常见的化工单元操作：物料输送、 传热、蒸馏、粉碎、冷冻等传热、蒸馏、粉碎、冷冻等 第一节第一节 加热加热 直接火加热直接火加热 水蒸气、热水加热水蒸气、热水加热 载体加热载体加热 电加热电加热 一一 直接火加热直接火加热 是采用直接火焰或烟道气体进行加热的是采用直接火焰或烟道气体进行加热的 方法，主要以天然气、煤气、燃料油、方法，主要以天然气、煤气、燃料油、 煤等

2、作燃料，采用的设备有反应器、煤等作燃料，采用的设备有反应器、 管式加热炉等管式加热炉等 直接火加热的主要危险性：直接火加热的主要危险性： 加热处理易燃易爆物质时温度不加热处理易燃易爆物质时温度不 易控制，可能造成局部过热现象，易控制，可能造成局部过热现象， 因此处理易燃易爆物质时一般不因此处理易燃易爆物质时一般不 采用此方法采用此方法。 使用安全要点 加热炉门同加热设备应完全隔离，不使厂加热炉门同加热设备应完全隔离，不使厂 房内存在明火房内存在明火 加热锅内残渣应经常清理加热锅内残渣应经常清理 灼热部位应定期检查维修灼热部位应定期检查维修 使用煤粉做燃料时，应防止煤粉爆炸使用煤粉做燃料时，应防

3、止煤粉爆炸 使用液体或气体燃料时，点火前应排除爆使用液体或气体燃料时，点火前应排除爆 炸性混合气体炸性混合气体 二二 水蒸气、热水加热水蒸气、热水加热 l温度容易控制，比较安全温度容易控制，比较安全 l危险性危险性:设备或管道超压爆炸，升温设备或管道超压爆炸，升温 过快引发爆炸。过快引发爆炸。 水蒸气、热水加热的安全要点 应定期检查蒸汽夹和管道的耐压强度应定期检查蒸汽夹和管道的耐压强度 操作时应严密注意设备的压力变化操作时应严密注意设备的压力变化 加热时，升温不能过快加热时，升温不能过快 三三 载体加热载体加热 采用矿物油、有机物、无机物等作为采用矿物油、有机物、无机物等作为 加热的载体进行加

4、热。加热的载体进行加热。 载体加热的主要危险性在于载热体本载体加热的主要危险性在于载热体本 身的危险特性。身的危险特性。 载体加热的安全要点 直接火与载体之间要严格密封，定期检查直接火与载体之间要严格密封，定期检查 使用二笨混合物时，不得混入低沸点杂质，使用二笨混合物时，不得混入低沸点杂质， 妥善存放妥善存放 使用无机物时，注意防止发生燃烧和爆炸使用无机物时，注意防止发生燃烧和爆炸 四四 电加热电加热 采用电炉或电感进行加热，是比较安全的一采用电炉或电感进行加热，是比较安全的一 种加热方法种加热方法 电炉丝绝缘收到破坏，受潮后线路短路以及电炉丝绝缘收到破坏，受潮后线路短路以及 接点不良而产生电

5、火花电弧，等现象容易引接点不良而产生电火花电弧，等现象容易引 燃物料燃物料 电加热的安全要点 加热易燃物料是，应采用封闭式电炉加热易燃物料是，应采用封闭式电炉 用电感加热时应保证设备的安全可靠程度用电感加热时应保证设备的安全可靠程度 热敏性物料不应该选择电加热热敏性物料不应该选择电加热 应当加强通风以防止形成爆炸性混合物应当加强通风以防止形成爆炸性混合物 第二节第二节 冷却、冷凝与冷冻冷却、冷凝与冷冻 一一 冷却、冷凝冷却、冷凝 二二 冷冻冷冻 一一 冷却、冷凝冷却、冷凝 冷却：使热物体的温度降低而不发生相变的冷却：使热物体的温度降低而不发生相变的 过程过程 冷凝冷凝: 是热物体的温度降低而发

6、生相变化的是热物体的温度降低而发生相变化的 过程过程 常用设备：间壁式换热器常用设备：间壁式换热器 常用介质：冷水、盐水等常用介质：冷水、盐水等 安全要点： 根据冷却工艺以及物料的理化性质正根据冷却工艺以及物料的理化性质正 确选择冷却剂和冷却设备确选择冷却剂和冷却设备 注意冷却设备的密封性注意冷却设备的密封性 注意开车以及停车时的操作顺序注意开车以及停车时的操作顺序 二 冷冻 冷冻：冷冻：将物料的温度降到比周围环境温度更将物料的温度降到比周围环境温度更 低的操作低的操作 冷冻实质：冷冻实质：借助于某种冷冻剂蒸发或膨胀时借助于某种冷冻剂蒸发或膨胀时 直接或间接从需要冷冻的物料中取走热量来直接或间

7、接从需要冷冻的物料中取走热量来 实现的实现的 冷冻过程的主要危险主要来自于冷冻剂的危冷冻过程的主要危险主要来自于冷冻剂的危 险性，被冷冻物料潜在的危险性以及制冷设险性，被冷冻物料潜在的危险性以及制冷设 备在恶劣操作下的危险性备在恶劣操作下的危险性 安全要点： 1 注意冷冻剂的危险注意冷冻剂的危险 （氨、氟利昂、乙烯、丙烯等的（氨、氟利昂、乙烯、丙烯等的 危险特性）危险特性） 2 氨冷冻压缩机的安全要点氨冷冻压缩机的安全要点 第三节第三节 粉碎与筛分粉碎与筛分 1粉碎的操作概述以及安全要点粉碎的操作概述以及安全要点 2 筛分的操作技术以及安全要点筛分的操作技术以及安全要点 一 粉碎 破碎：破碎：

8、将大块物料变成小块物料的操作将大块物料变成小块物料的操作 研磨：研磨：将小块物料变成粉末的操作将小块物料变成粉末的操作 粉碎的方法：挤压粉碎的方法：挤压 撞击撞击 研磨研磨 劈裂劈裂 应用：应用： 1 提高生产效率提高生产效率 2 提高在混合物中的分散度提高在混合物中的分散度 3 满足用户的需求满足用户的需求 安全要点： 保持环境通风良好保持环境通风良好 应消除粉末输送管道中的粉末沉积应消除粉末输送管道中的粉末沉积 注意设备的润滑，防止摩擦发热注意设备的润滑，防止摩擦发热 研磨后应先冷却然后在装桶研磨后应先冷却然后在装桶 应注意定期清洗机器应注意定期清洗机器 二 筛分 n是用具有不同尺寸筛孔的

9、筛子将固体是用具有不同尺寸筛孔的筛子将固体 物料一招所规定的颗粒大小分开物料一招所规定的颗粒大小分开 n所用设备所用设备:筛子筛子 分为固定筛和运动筛分为固定筛和运动筛 两类两类 安全要点 粉尘如果具有可燃性，应避免静电和碰撞粉尘如果具有可燃性，应避免静电和碰撞 的产生的产生 如粉尘具有毒性、吸水性和腐蚀性，应注如粉尘具有毒性、吸水性和腐蚀性，应注 意器官和皮肤的保护意器官和皮肤的保护 要加强检查，注意筛网和筛孔的完整要加强检查，注意筛网和筛孔的完整 筛分设备的运转部分应加防护罩，以防绞筛分设备的运转部分应加防护罩，以防绞 伤人体伤人体 第四节第四节 熔融与混合熔融与混合 一一 熔融熔融 二二

10、 混合混合 一 熔融 操作概述：操作概述： l 熔融：熔融：将固体物料通过加热使其熔化将固体物料通过加热使其熔化 为液体的操作。为液体的操作。 l熔融温度一般为熔融温度一般为150-350摄氏度，采用摄氏度，采用 烟气道、油浴或金属浴加热烟气道、油浴或金属浴加热 安全要点：安全要点： 避免物料熔融时对人体的伤害避免物料熔融时对人体的伤害 注意熔融物中杂质的危害注意熔融物中杂质的危害 降低物质的粘稠程度降低物质的粘稠程度 防止溢料事故防止溢料事故 熔融设备熔融设备 熔融过程的搅拌熔融过程的搅拌 二 混合 操作概述：操作概述： 混合：混合：指用机械或其他方法使两种或多种指用机械或其他方法使两种或多

11、种 物物 料相互分散而达到均匀状态的操作。料相互分散而达到均匀状态的操作。 用于液态的混合装置有机械搅拌和气流搅拌用于液态的混合装置有机械搅拌和气流搅拌 安全要点：安全要点： 混合易燃易爆或有毒物时，设备应密封，并混合易燃易爆或有毒物时，设备应密封，并 通入惰性气体保护通入惰性气体保护 混合可燃物料时，设备应接地，以导除静电混合可燃物料时，设备应接地，以导除静电 设备中不允许落入金属物件设备中不允许落入金属物件 利用机械搅拌时，桨叶必须具备足够的强度利用机械搅拌时，桨叶必须具备足够的强度 不可随意提高搅拌速度不可随意提高搅拌速度 物料放热时，搅拌不可中途停止物料放热时，搅拌不可中途停止 第五节

12、第五节 过滤过滤 操作概述：操作概述： 借助重力、真空、加压及离心力的作用，使借助重力、真空、加压及离心力的作用，使 含固体微粒的液体混合物或气体混合物通过含固体微粒的液体混合物或气体混合物通过 过滤介质将固体悬浮物分离出来的单元操作过滤介质将固体悬浮物分离出来的单元操作 过滤操作的分类过滤操作的分类 推动力：推动力： 操作方式：间歇过滤和连续过滤操作方式：间歇过滤和连续过滤 安全要点：安全要点： 在有爆炸危险的生产中，最好采用真空过滤在有爆炸危险的生产中，最好采用真空过滤 处理有害气体时，应采用密闭式加压过滤机操处理有害气体时，应采用密闭式加压过滤机操 作作 离心过滤机应注意不能超负荷工作，

13、以及不能离心过滤机应注意不能超负荷工作，以及不能 在无盖和防护装置时操作在无盖和防护装置时操作 清理器壁必需待过滤机完全停稳后在操作清理器壁必需待过滤机完全停稳后在操作 第六节第六节 蒸发与干燥蒸发与干燥 一一 蒸发的操作技术及安全要点蒸发的操作技术及安全要点 二二 干燥的操作技术及安全要点干燥的操作技术及安全要点 一 蒸发 操作概述：操作概述： 借加热作用使溶液中的溶剂不断气化，以提借加热作用使溶液中的溶剂不断气化，以提 高溶液中溶质的浓度，或使溶质析出的物理高溶液中溶质的浓度，或使溶质析出的物理 过程过程 蒸发器：蒸发器：主要由加热室和蒸发室两部分组成主要由加热室和蒸发室两部分组成 ，常见

14、的有循环型和单程型两种，常见的有循环型和单程型两种 安全要点：安全要点： 对加热部分应经常洗涤，防止结晶、沉淀对加热部分应经常洗涤，防止结晶、沉淀 等的产生等的产生 对热敏性材料的蒸发，需要考虑温度控制对热敏性材料的蒸发，需要考虑温度控制 问题问题 溶液的蒸发产生结晶和沉淀，应注意严格溶液的蒸发产生结晶和沉淀，应注意严格 控制蒸发温度控制蒸发温度 二 干燥 操作概述：操作概述： 干燥：是利用干燥介质所提供的热能出去固干燥：是利用干燥介质所提供的热能出去固 体物料中的水分的单元操作。体物料中的水分的单元操作。 常用的干燥介质有：空气、烟道气、氮气或常用的干燥介质有：空气、烟道气、氮气或 其他惰性

15、介质其他惰性介质 安全要点：安全要点： 易燃易爆物料干燥时，干燥介质不能选用空易燃易爆物料干燥时，干燥介质不能选用空 气或烟道气，宜采用真空干燥气或烟道气，宜采用真空干燥 易燃易爆及热敏性物料的干燥要严格控制干易燃易爆及热敏性物料的干燥要严格控制干 燥温度及时间燥温度及时间 干燥器应密封良好，防止可燃气体及粉尘泄干燥器应密封良好，防止可燃气体及粉尘泄 露到作业环境中露到作业环境中 干燥前必需清除自燃点低的物质干燥前必需清除自燃点低的物质 在气流干燥中，应严格控制干燥气流风速，在气流干燥中，应严格控制干燥气流风速， 并将设备接地并将设备接地 第八节第八节 蒸馏蒸馏 一 蒸馏的操作概述 蒸馏蒸馏：

16、是利用均相液态混合物中各组分挥发是利用均相液态混合物中各组分挥发 度的差异，使混合液中各组分得以分离的操度的差异，使混合液中各组分得以分离的操 作。作。 蒸馏操作可分为间歇蒸馏和连续蒸馏蒸馏操作可分为间歇蒸馏和连续蒸馏 二 蒸馏的安全要点 1 常压蒸馏常压蒸馏 易燃液体的蒸馏不能采用明火作热源，应采易燃液体的蒸馏不能采用明火作热源，应采 用水蒸气加热用水蒸气加热 蒸馏腐蚀性和自然点低的液体时，应注意蒸蒸馏腐蚀性和自然点低的液体时，应注意蒸 馏系统的密封馏系统的密封 应防止冷却水突然漏入塔内应防止冷却水突然漏入塔内 应注意防止管道被凝固点较高的物质凝结堵应注意防止管道被凝固点较高的物质凝结堵 塞塞 塔顶冷凝器中的冷却水不能中断塔顶冷凝器中的冷却水不能中断 2 减压蒸馏减压蒸馏 要保证设备的密封性要保证设备的密封性 当易燃易爆物质蒸馏完毕时，要待其冷却当易燃易爆物质蒸馏完毕时，要待其冷却 ，充入氮气后，再停止真空泵的运转，充入氮气后，再停止真空泵的运转 应注意操作顺序，先打开真空活门，然后应注意操作顺序，先打开真空活门，然后 开冷却器活门，最后打开蒸汽阀门开冷却器活门，最后打开蒸汽阀