典型化工單元操作過程安全技術

　　【考試大綱要求】：

　　1、了解非均相分離、加熱及傳熱、蒸餾及精餾、氣體吸收、干燥、蒸發、結晶、萃取、制冷、篩分與過濾、物料輸送等化工單元操作過程;

　　2、熟悉這些化工單元操作過程存在的風險和控制技術。

　　3、了解氧化反應、還原反應、硝化反應、聚合反應、裂化反應及其不同的特點;

　　4、掌握上述反應過程中反應物和反應過程等方面存在的危險性及主要控制措施。

　　5、了解鉆井、采油(自噴采油、機械采油)、采氣、注水等生產工藝過程中如何防火防爆、防井噴、防中毒;

　　6、掌握鉆井、采油(氣)作業主要傷害事故的預防措施和相關的安全技術標準規定。

　　7、了解各類修井作業中的方法、技術特點及安全技術要求;

　　8、熟悉現場主要修井設備、設施的性能及操作要領;

　　9、掌握作業過程中的主要危害及其預防措施。

　　【教材內容】：

　　二、典型化工單元操作過程安全技術

　　(一)非均相分離

　　化工生產中的原料、半成品、排放的廢物等大多為混合物，為了進行加工。得到純度較高的產品以及環保的需要等，常常要對混合物進行分離。混合物可分為均相(混合)物系和非均相(混合)物系。非均相物系中，有一相處于分散狀態，稱為分散相，如霧中的小水滴、煙塵中的塵粒、懸浮液中的固體顆粒、乳濁液中分散成小液滴的液相;另一相處于連續狀態，稱為連續相(或分散介質)，如霧和煙塵中的氣相、懸浮液中的液相、乳濁液中處于連續狀態的液相。從有毒有害物質處理的角度，非均相分離過程就是這些物質的凈化過程、吸收過程或濃縮分離過程。工業生產中多采用機械方法對兩相進行分離，常見的有沉降分離、過濾分離、靜電分離和濕洗分離等，此外，還有音波除塵和熱除塵等方法。

　　過濾過程安全措施：

　　1.若加壓過濾時能散發易燃、易爆、有害氣體，則應采用密閉過濾機。并應用壓縮空氣或惰性氣體保持壓力：取濾渣時，應先釋放壓力。

　　2.在存在火災、爆炸危險的工藝中，不宜采用離心過濾機，宜采用轉鼓式或帶式等真空過濾機。如必須采用離心過濾機時，應嚴格控制電機安裝質量，安裝限速裝置。注意不要選擇臨界速度操作。

　　3.離心過濾機應注意選材和焊接質量，轉鼓、外殼、蓋子及底座等應用韌性金屬制造。

　　(二)加熱及傳熱

　　傳熱在化工生產過程中的應用主要有創造并維持化學反應需要的溫度條件、創造并維持單元操作過程需要的溫度條件、熱能綜合和回收、隔熱與限熱。

　　熱量傳遞有熱傳導、熱對流和熱輻射三種基本方式。實際上，傳熱過程往往不是以某種傳熱方式單獨出現，而是以兩種或三種傳熱方式的組合。化工生產中的換熱通常在兩流體之間進行，換熱的目的是將工藝流體加熱(汽化)，或是將工藝流體冷卻(冷凝)。

　　加熱過程安全分析：

　　加熱過程危險性較大。裝置加熱方法一般為蒸汽或熱水加熱、載熱體加熱以及電加熱等。

　　1.采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，并應裝設壓力計和安全閥。與水會發生反應的物料，不宜采用水蒸氣或熱水加熱。

　　2.采用充油夾套加熱時，需將加熱爐門與反應設備用磚墻隔絕，或將加熱爐設于車間外面。油循環系統應嚴格密閉，不準熱油泄漏。

　　3.為了提高電感加熱設備的安全可靠程度，可采用較大截面的導線，以防過負荷;采用防潮、防腐蝕、耐高溫的絕緣，增加絕緣層厚度。添加絕緣保護層等措施。電感應線圈應密封起來，防止與可燃物接觸。

　　4.電加熱器的電爐絲與被加熱設備的器壁之間應有良好的絕緣，以防短路引起電火花，將器壁擊穿，使設備內的易燃物質或漏出的氣體和蒸氣發生燃燒或爆炸。在加熱或烘干易燃物質，以及受熱能揮發可燃氣體或蒸氣的物質，應采用封閉式電加熱器。電加熱器不能安放在易燃物質附近。導線的負荷能力應能滿足加熱器的要求，應采用插頭向插座上連接方式，工業上用的電加熱器，在任何情況下都要設置單獨的電路，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，加熱爐門與加熱設備間應用磚墻完全隔離，不使廠房內存在明火。加熱鍋內殘渣應經常清除以免局部過熱引起鍋底破裂。以煤粉為燃料時，料斗應保持一定存量，不許倒空，避免空氣進入，防止煤粉爆炸;制粉系統應安裝爆破片。以氣體、液體為燃料時，點火前應吹掃爐膛，排除積存的爆炸性混合氣體，防止點火時發生爆炸。當加熱溫度接近或超過物料的自燃點時，應采用惰性氣體保護。

　　(三)蒸餾及精餾

　　化工生產中常常要將混合物進行分離，以實現產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。要實現混合液的高純度分離，需采用精餾操作。

　　蒸餾過程危險性分析：

　　在常壓蒸餾中應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生燃燒。蒸餾自燃點很低的液體，應注意蒸餾系統的密閉，防止因高溫泄漏遇空氣自燃。對于高溫的蒸餾系統，應防止冷卻水突然漏入塔內，這將會使水迅速汽化，塔內壓力突然增高而將物料沖出或發生爆炸。啟動前應將塔內和蒸汽管道內的冷凝水放空，然后使用。在常壓蒸餾過程中，還應注意防止管道、閥門被凝固點較高的物質凝結堵塞，導致塔內壓力升高而引起爆炸。在用直接火加熱燕餾高沸點物料時(如苯二甲酸酐)，應防止產生自燃點很低的樹脂油狀物遇空氣而自燃。同時，應防止蒸干，使殘渣焦化結垢，引起局部過熱而著火爆炸。油焦和殘渣應經常清除。冷凝系統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溫度增高，或竄出遇明火而引燃。

　　真空蒸餾(減壓蒸餾)是一種比較安全的蒸餾方法。對于沸點較高、在高溫下蒸餾時能引起分解、爆炸和聚合的物質，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，類似這類物質的蒸餾必須采用真空蒸餾的方法以降低流體的沸點。借以降低蒸餾的溫度，確保其安全。

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