第三章、化工单元操作安全技术(改后)

第三章化工单元操作安全技术•第一节物料输送•第二节加料和出料•第三节熔融和干燥•第四节蒸发和蒸馏•第五节冷却、冷凝和冷冻•第六节筛分和过滤•第七节粉碎与混合•第八节加热、加压和负压第一节物料输送一、固体物料的输送1、皮带输送机、刮板输送机、链斗输送机、螺旋输送机、斗式提升机等输送设备；（1）传动部分1）皮带传动；2）齿轮传动；3）轴、联轴节、联轴器、键及固定螺钉。1）皮带传动要有足够的强度，皮带连接应平滑，并要根据载荷调整松紧度，皮带和皮带轮间要加防护罩。要防止运行过程中，因高温物料烧坏皮带，或因斜偏刮挡撕裂皮带发生。2）齿轮传动齿轮要有足够的强度。要注意载荷的均匀、物料的粒度以及混入其中的杂物，防止因卡料而拉断链条、链板。对于斗式提升机要应有因链带拉断而坠落的防护装置。对于链斗输送机还应注意下料器操作，防止下料过多，料面过高造成链带拉断，另还要注意下料器摇把反手伤人。对螺旋输送器，要注意螺旋导叶与壳体间隙、物料粒度和混入杂物（如铁钉、铁块），以防止挤坏螺旋导叶和壳体。3）轴、联轴节、联轴器、键及固定螺钉。固定螺钉不准超长；这些部位要安防护套，不得随意拆卸。斗式提升机斗式提升机链斗输送机螺旋输送机刮板输送机（2）输送设备的开、停车。输送设备的开、停车系统有自动和手机系统，应装设事故自动停车和就地手动事故按钮停车系统；应安装超负荷、超行程停车装置，紧急事故停车开关应设在操作者经常停留的部位，停车检修，开关应上锁或关电源。（3）输送设备的日常维护。自动注油和清扫装置。2.气力输送分为吸送式系统、压送式系统、封闭循环系统；特殊式系统。（1）分类1）吸送式系统分为低压（负压值﹤34.3KPa)吸送和真空吸送系统，真空系统又分为高真空（负压值﹥-34.3KPa）和低真空系统（负压值﹤-34.3KPa）真空输送具有输送量大、动力消耗小、防尘效果好、磨损小等优点；宜于输送设备干燥、松散、流动性好的粉状物料。2）压送式系统一般低压输送，其压力在0.2MPa以下,而高压输送,其压力为２～７MPa。该系统加料器结构复杂，且加料器装有一定的高度，适宜于长距离输送。3）封闭循环系统；4）特殊式系统。（2）气力输送优点及使用场所气力输送系统密封性好、物料损失少、结构简单，易实现自动化且输送远距离；但能量消耗大、管道磨损大，不适合输送湿度大、易粘的物料。（3）防堵赛和静电1）防堵塞①设计时确定合适输送速度；②选择管系的合理结构和布置形式。选择管系尽量减少弯管，少用由水平到垂直弯管，严禁两弯管直接相连，其间距最小应为管径的40倍，采用弯转半径较大弯管；对于卸船用的吸收装置，吸收管道最好处在夹角大于100情况进行，对压送装置可在弯管前、后及加速段设增压器；③应保持良好的密封性。2）防静电①选导电性材料做管道，并有良好接地；②粉料的粒度、形状、物料与管道匹配，管径大小等进行试验,优先产生静电小的配置；③管径尽量大，少弯管，变径缓慢，管内壁平滑，不设网格部件；④输送速度不应超过规定风速，输送量不要急剧变化；⑤定期使用空气进行管壁清扫，粉料不要堆积管内。二、液体物料的输送化工生产中的液体物料种类繁多、性质各异，且温度、压强又有高低之分，因此，所需要泵的种类较多，通常可分为：往复泵、离心泵、旋转泵、流体作用泵等四类。1.往复泵往复泵主要由泵体、活塞(或活柱)和两个单向活门构成，依靠活塞的往复运动将外能以静压力形式直接传给液态物料，借以输送。往复泵使用时应注意以下几个方面:（1）泄漏。活塞、套缸的磨损、缺少润滑油，以及吸液管处法兰松动等，都会造成物料泄漏，引发事故。因此注油处油壶要保证有液位，要经常检查法兰是否松动。（2）开车空气排空。开车时缸中空气如果不排空，空气混入液体物料会引发事故，因此，开车时应将泵体内壳内充满水或所输送液体，排除缸中空气，必须将出口阀打开。（3）流量调节误操作。往复泵操作严禁用出口阀门调节流量，否则可能造成缸内压力急剧变化，引发事故。2、离心泵将机械能通过泵体内高速旋转的叶片给液体以动能，再由动能转化成静压能，然后排出泵外。离心泵的使用应注意以下几个方面的问题：（1）振动造成泄漏。离心泵在运转时会产生机械振动，如果安装基础不坚固，由于振动会造成法兰连接处松动和管路焊接处破裂，物料泄漏引发事故。因此，安装离心泵要有坚固的基础，并且要经常检查泵与基础连接的地脚螺丝是否松动。（2）静电引起燃烧。管内液体流动与管壁摩擦会产生静电，引起事故，因此管道应有可靠的接地措施。（3）入口吸入位置不对。如果泵吸入位置不当，会在吸入口产生负压吸入空气，引起事故。一般泵入口应设在容器底部或将吸入口深入液体深处。为防止杂物进入泵体引起机械事故，吸入口应加设滤网。（4）联轴节绞伤。由于电机的高速运转，联轴节处容易造成对人员的绞伤问题。因此泵与电机的联轴节处应安装防护罩。3、旋转泵同往复泵一样，同属于正位移泵，不同之处是泵中没有活门，只有在泵中旋转着的转子，它就是依靠旋转时排送液体，留出空间形成低压将液体连续吸入和排出。用途:旋转泵压头大、流量小，因为无活门，适合输送粘度大的液体，如油类物料等；由于缝隙小不宜输送固体的悬浮液。注意：流量不能用出口阀进行调节，而用改变转子转速或装回流支路调节流量。4、流体泵特点：无活动部分，液体物料的输送主要靠空气的压力，或运动着的流体本身。前者如空气升液器，由于这类泵无活动部分且结构简单，因此可衬以耐酸或耐腐蚀材料，在化工生产中有特殊的用途。不适合易燃液体，因为空气与易燃液体蒸气混合，可形成爆炸性混合物，且有产生静电的可能（可用惰性气体代替空气）。输送易燃液体采用蒸气往复泵较为安全。如采用离心泵，则泵的叶轮应用有色金属或塑料制造，以防撞击发生火花，设备和管道应良好接地，以防静电引起火灾。临时输送液体的泵和管道(胶管)连接处必须紧密、牢固，以免输送过程中胶管受压脱落、漏料而引起火灾。三、气体物料的输送用于气体输送的设备有往复式压缩机、离心式压缩机、旋转式压缩机、真空泵等几类。1、往复式压缩机使用时应注意以下几个方面。（1）散热不好。汽缸内的气体被压缩后，体积缩小，温度会升高，如果不及时散热，会引起事故。因此，往复式压缩机必须要有散热装置，可以采用冷却水夹套或散热翅片。采用冷却水夹套散热时，注意冷却水不能进入气缸，以防发生水锤，引起事故。（2）泄漏。活塞、套缸的磨损、缺少润滑油，以及气体进出口处法兰垫圈损坏等，都会造成气体外逸，从而引发事故。因此。注油处油壶要保证有液位，要经常检查垫圈。（3）部件材质不匹配。压缩机部件的材质应注意根据输送气体的特性进行选择。2、离心式压缩机。离心式压缩机的安全主要是泄漏问题。要防止因振动等原因造成的气体外逸，引发事故。3、旋转式压缩机。旋转式压缩机的安全主要是操作温度问题。操作温度不能过高，否则容易使转子受热膨胀而发生碰撞，甚至咬死，引发事故。4、真空泵。真空泵的安全主要是密封问题输送易燃易爆气体时，设备密封一定要保证，要防止负压吸入空气引发爆炸事故。可以采用液环真空泵。第二节加料和出料一、加料化工生产中投料方式一般有压入法、负压抽入法、人工法三种。（l）压入法投料压入法投料指正压下投料采用的方法。采用压入法加料时应注意以下几个问题。1）置换。压入易燃物料时应先对加入设备(如反应器等）进行惰性气体吹扫置换，然后压入物料，防止压入时物料与空气混合可能产生的危险。2）防静电。压入易燃物料时必须严格控制压力，以防物料猛烈喷射摩擦产生静电火花，引起意外事故，同时设备系统应有良好的接地。3）防泄漏。正压系统应保证良好的密封，防止因物料逸出引发的事故。（2）负压抽料对于逸出后容易造成中毒、爆炸等事故的物料，可以采用负压抽入法进行加料。1）控制温度。负压抽料时要控制物料温度,防止液体物料在负压条件下大量气化而引起危险。2）防静电。液体加料时，应从设备底部进入，不要从顶部向下喷淋，初始加料时速度要慢，以减少静电危险。设备应有良好的接地装置。3）设备密封。负压操作系统应保证良好的密封，以防空气吸入与易燃物料混合发生危险。（3）人工加料1）注意投料温度。人工投料时，要注意投料温度，一般应在较低的温度下操作，以免大量有害蒸气逸出，引起中毒及燃烧爆炸事故。2）注意投料顺序。如果是加入固体和水，一般应先加水，再加固体物料，可减少粉尘飞扬；如果是其他液体和固体，应先加固体物料，再加液体物料，减少液体飞溅和蒸气逸散。3）防静电。加入易燃易爆物料时，不允许直接从塑料容器倒入，以防止产生静电引起危险。应先将物料倒入木桶，再加入设备中。二、出料化工生产中出料的方式有常压出料、带压出料、抽吸出料和机械传动出料等几种。出料一般应先降温，后出料。如果是易燃易爆物料，出料时应先对进入系统进行惰性气体置换。出料时如果发生堵塞，不可用铁器等敲凿，应采用木棒疏通；若是爆炸品，应采用加人适当溶剂溶解的方法疏通。（1）常压出料可流动性物料多采用常压出料。操作时应注意以下两点。1）防止泄漏。尽可能采用管道放料，接收设备应采用密闭容器，防止溶剂蒸气大量逸出发生意外。2）控制压力。为防止由于溶剂蒸发造成的压力过高，接收设备可设排气装置，排气口应伸出室外。（2）带压出料由于后系统压力与出料压差较小，有时常压放料比较困难，可采用带压放料方式。带压放料时应注意为保证后系统正常，带压出料的压力不得任意提高。一般压差不超过一个工程大气压为宜。（3）抽吸出料对于逸出后容易造成中毒、爆炸等事故的物料，可以采用负压抽出法出料。低沸点的物料不宜采用此法。采用负压抽出法应注意避免将物料抽入真空泵可能引起的燃烧爆炸危险。一般应在接收出料设备与抽真空系统之间设置安全容器。（4）机械传动出料物料较稠，或为半固体时，可采用螺旋推进出料，但应注意，对于易燃、易爆、热敏感的物料，不能采用此种方法出料。第三节熔融和干燥一、熔融主要危险来源1、熔融物料的危险性质；熔融过程的碱，可使蛋白质变为胶状碱蛋白的化合物，又可使脂肪变为胶状皂化物质，所以碱灼伤比酸具有更强的渗透能力，且深入组织较快，因此碱灼伤要比酸灼伤更为严重。2、熔融物的杂质；碱和硫酸盐中含有无机盐杂质，应尽量除去。其无机盐杂质不熔融、而是呈块状残留于反应物内，块状杂质阻碍反应物质的混合，并能使局部过热、烧焦，致使熔融物喷出烧伤操作人员，因此必须经常消除锅垢。3、物质的黏稠程度；为使熔融物具有较好的流动性，可用水将碱适当稀释，当氢氧化钠或氢氧化钾有水存在时，其熔点就显著降低，从而可以使熔融过程在危险性较小的低温下进行。4、碱熔设备。熔融过程是在150～350℃下进行的，一般采用烟道气加热也可采用油浴或金属浴加热，使在煤气加热，应注意煤气的泄漏引起爆炸或中毒。对于加压熔融的操作设备，应安装压力表、安全阀和排放装置。二、干燥1、定义：将固体与液体分离所采用的方法。2、分类：按加热方式分为对流干燥、传导干燥、辐射式和介电加热式。（1）对流干燥对流干燥设备主要有箱式干燥器、转筒干燥器、气流干燥器、沸腾干燥器和喷雾干燥器。特点:干燥介质温度易调控,干燥介质离开设备带走部分热量,热能利用程度较差，被干燥物料不易过热。注意：1）严格控制干燥温度。为防止出现局部过热造成物料分解以及易燃蒸气逸出或粉尘逸出，引起燃烧爆炸，干燥操作时要严格控制温度。2）严格控制干燥气流速度。在对流干燥中，由于物料相互运动发生碰撞、摩擦易产生静电，容易引起干燥过程所产生的易燃气体和粉尘与空气混合发生爆炸。因此，干燥操作时应应严格控制干燥气流速度，并安装设置良好的接地装置。3）严格控制有害杂质。对于干燥物料中可能含有自燃点很低或其他有害杂质，在干燥前应彻底清除，防止在干燥前发生危险。4）定期清理死角积料。为防止积料长时间受热发生变化引起事故，应定期对干燥设备中的死角进行清理。清理应在停车状态下进行，并按检修要求进行安全清理。（2）传导干燥传导干燥设备主要有滚筒干燥器和真空干燥器。特点：热利用高,但物料温度不易控制,容易过热物质。1）滚筒干燥器操作时应注意：①要适当调整刮刀与简壁间隙，牢牢固定刮刀，及防止产生撞击火花；②用烟道气加热的干燥过程中，应注意加热均匀，不可断料，