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1、第八章 制药单元操作安全技术,学习目的： 通过本章的学习，掌握医药化工单元操作安全技术有关基本知识、存在的危险性及主要控制措施，预防工伤事故及职业病的发生。,第一节 物料输送,概念：物料输送是借助各种输送机械设备将各种原料、中间品及成品从一个地方输送到另一个地方的过程。物料的形态不同，输送方式也不同,一、固体物料输送,1、皮带、螺旋、刮板、斗式提升 这些输送形式为连续往返运转，在运行过程中由于设备本身发生事故或由于操作失误造成停车，也可能因为不小心造成人身伤害。其输送设备最主要的部位是传动部分，因此除了要加强机械设备的常规维修以外，还应对齿轮、皮带、链条等部位采取防护措施。,（1）皮带传动：皮
2、带+皮带轮注意事项：皮带强度；皮带连接处要平滑，松紧要适当，防高温烧坏皮带或偏斜撕裂皮带事故；皮带与皮带轮接触部位：该部位非常危险，操作者不小心，肢体或头发就会被卷入，可能造成断肢、头皮撕裂等伤害，甚至危及生命。预防措施：采用触线紧急刹车检测装置、采用皮带跑偏检测、调整装置、采用打滑检测，调整装置、安装防护罩、穿戴防护服。,（2）齿轮传动：齿轮+齿轮条+链条注意事项：要保证齿轮与齿轮、齿轮与齿条、齿轮与链条很好的齿合，齿轮、齿条和链条要有足够的强度，链条的松紧要适当，要尽量保证负荷的均匀，要防止卡料而折断链条，甚至整个输送设备机架。预防措施：松紧适当、负荷均匀、啮合好、强度高、防止卡料、啮合部
3、位有防护装置等。案例分析：,（3）传动轴部位：轴+联轴节+联轴器+键+固定螺丝等注意事项：高速旋转造成事故预防措施：安装防护罩小结：对以上几种运输系统，为保证安全，还应设置安装超负荷、超行程自动停车和紧急事故停车装置；对设备经常维护（润滑、加油、清洁等）；检修时一定要采取断电或专人看管等措施，最好在传动部分上卡子，一定避免检修过程中突然送电造成的人身伤害。,2、气力输送： 是通过气流动力进行吸送和压送。 最大安全问题：系统堵塞、由摩擦静电引起的粉尘爆炸。（1）堵塞：物料粘性或湿度过高、颗粒沉淀、管道连接不同心、管道过粗、管道突然变大、漏风等原因，都会造成物料在入口处、拐弯处、连接处等发生物料堵
4、塞。建议：尽可能采取水平输送，减少拐弯，尤其是上下拐弯，应保证合适的输送速度，输送管道内壁要求光滑，不要有皱褶或凸凹，要保证管道的密闭性。,2、气力输送：（2）静电：粉状物料在气力输送系统中和管壁摩擦会产生静电，必须采取措施及时清除静电，否则很容易引起粉尘爆炸。 建议：选用导电材料制造管道，并有良好的接地；保证一定的气流速度，输送速度不应超过该物料允许的流速，减少摩擦电荷；粉料不要堆积管内，要及时清理管内壁。,二、液体物料输送,无论是水平输送和高位输送液体物料都需要泵来完成泵：离心泵、往复泵1、液态物料输送危险控制要点（1）输送易燃液体用蒸气往复泵，如采用离心泵，则泵的叶轮应用有色金属制造，以
5、防撞击产生火花；保持轴的密封与润滑，以防爆炸和泄露事故的发生；设备和管道应有良好的接地，以防静电引起火灾。（2）对于易燃液体不能用空气压缩机，因空气与蒸气混合可形成爆炸性混合物，且有产生静电的可能。对于闪点很低的可燃液体，应采用氮气或二氧化碳等惰性气体代替空气，以防造成燃烧与爆炸。,二、液体物料输送,液态物料输送危险控制要点（3）用各种泵类输送可燃液体时，管道流速不应超过安全流速，且管道应有可靠的接地措施，以防静电聚集；同时要避免吸入口产生负压，以防空气进入系统导致爆炸或抽瘪设备。（4）在医药化工生产中，也有用压缩空气为动力来输送一些酸碱等腐蚀性液体。这些设备也属于压力容器，要有足够的强度。,
6、二、液体物料输送,2、各种泵使用时就注意事项（1）离心泵：1）做好接料准备，防止溢料泄漏，同时检测接地、接零线是否完好，检查油箱内的油位是否达到要求，正常油位是在1/2-2/3处。2）防振动造成泄漏：离心泵在运转时会产生机械振动，如果安装基础不牢固，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。因此泵要有牢固的基础，并且要经常检查与基础连接的地脚螺丝是否松动。,二、液体物料输送,2、各种泵使用时就注意事项（1）离心泵：3）静电引起燃烧：管内液体流动与管壁摩擦产生静电，引起事故，因此管道要有可靠的接地措施。4）入口吸入位置不当：如果泵吸入位置不当，会在吸入口产生负压，吸入空气，
7、引起事故。一般泵入口应在容器底部或将吸入口深入液体深处，为防止杂物泵体引发事故，吸入口应加设滤网。5）联轴节绞伤：由于电机的高速旋转，该部位容易造成对人员绞伤问题，因此应安装防护罩。,二、液体物料输送,2、各种泵使用时就注意事项（2）往复泵：1）防泄漏：活塞、套缸的磨损、缺少润滑油，以及法兰连接处松动等都会造成物料泄漏引发事故。2）开车时排除空气（若与物料混合易引起事故），3）严禁用出口阀门调节流量，易造成缸内压力变化，引发事故。案例分析：,三、气体物料输送（了解）,输送设备： 1、往复式压缩机（注意散热、泄漏、材质匹配等问题） 2、离心式压缩机（注意泄漏问题） 3、旋转式压缩机（注意密封问题
8、） 4、真空泵（注意温度问题）,第二节 加料和出料,一、加料（一）压入法投料:正压下投料安全注意事项1、置换：压入易燃物时用应先对加入设备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，形成爆炸混合物；2、防静电：压入易燃物料时必须严格控制压力，以防物料流速过快，产生静电积累，引起意外事故，同时设备系统应良好接地；3、防泄漏：正压系统密封性要好，防物料逸出引起爆炸或中毒等。,第二节 加料和出料,一、加料（二）负压抽料对于逸出后容易造成中毒、爆炸等事故的物料，采用负压抽入法进行加料。安全注意事项1、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，初始加料速度要慢，另外设备
9、要良好接地。2、控制温度：防液体物料大量气化而引起危险；3、设备密封：防空气吸入与易燃物料混合。,第二节 加料和出料,一、加料（三）人工加料安全注意事项1、加料前检查：物料种类、液位、压力等关键工艺，防止检查不到位发生异常情况。对于产生毒气的系统，一定提前打开通风系统，检查系统压力恢复到常压时才加料。2、注意佩戴防护用品：投料前必须按安全操作规程佩戴好劳动防护用品，防止突发异常情况，发生对人体的伤害。在人工投料过程中，一般容易出现的伤害有中毒、灼伤、燃烧与爆炸。,第二节 加料和出料,一、加料（三）人工加料安全注意事项3、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
10、害蒸汽逸出，引起中毒及燃烧爆炸事故。4、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，减少液体飞溅和蒸汽逸散。5、防静电：加入易燃易爆物料时，不允许直接从塑料容器中倒入，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。案例分析：P162,二、出料,（一）出料方式有四种：（二）注意（1）先降温后出料（2）对易燃易爆物料应对系统进行惰性气体置换（3）出料时发生堵塞不可用铁器敲击，对于固体爆炸品应用溶剂溶解疏通。（三）几种出料方式的安全注意事项1、常压出料（1）防止泄漏：尽可能采用管道放料，接受设备应采用密闭容器，防止溶
11、剂蒸汽大量逸出发生意外。（2）控制压力：为了防止溶剂蒸发造成的压力过高，接受设备可设排气装置，排气口应伸出室外。但要注意，由于冷却造成设备内压力降低，排气管吸入空气容易引发事故。2、带压出料（1）控制压力：一般压力差不超过一个大气压为宜（2）防止管道堵塞：若液体中含有较多固体颗粒，在带压放料时，极易出现放料管道堵塞。为防止该情况发生，应将搅拌转速降低而不能停止，如发生堵塞，不可用暴力敲打，可用溶剂反向疏通。,二、出料,（一）出料方式有四种：3、抽吸出料对于逸出后容易造成中毒、爆炸的物料，可采用该方法出料。低沸点的物料不能采用该方法，对物料损失比较大。还应注意避免将物料抽入真空泵可能引起的燃烧爆
12、炸危险。4、机械传动出料适用物料：物料较稠或为半固体时，可采用螺旋推进出料。对于易燃、易爆、热敏感物料，不能采用该方法出料。应加入适当溶剂使物料溶解或混为悬浮液，采用常压出料。,第三节 粉碎与筛分,一、粉碎粉碎：将大块物料变成（挤压、撞击、研磨和劈裂）粉状的过程。（为防止金属物品落入设备，粉碎过程中必须加装磁性分离装置）粉碎研磨过程安全注意事项：1、系统密闭、环境通风：因粉尘大2、防止摩擦产生静电：粉碎装置应接地3、惰性气体保护，为确保易爆易燃物质粉碎安全4、安全试验：针对初次粉碎的物料，应在研钵内试验，做出安全评估报告，以确定是否粘结、燃烧、爆炸或分解放出毒气。确定其安全危险性后，方能正式进
13、行粉碎。,二、筛分,为满足工艺生产的要求，常常需要将固体物料进行筛分，以选取符合工艺要求的粒度，这一过程称为筛分。分为人工筛分和机械筛分。所用的设备为筛子，通过筛网孔眼控制颗粒的粒度。,二、筛分,筛分过程中易发生的危险因素：1、对肺部的危害：粉尘易引起肺部组织发生纤维化病变，得矽肺病；2、引起粉尘爆炸：当空气中粉尘浓度达爆炸极限3、中毒：当粉尘具有毒性或腐蚀性时，吸入及皮肤接触后引起皮肤炎症或呼吸道病变，产生红肿、瘙痒、咳嗽等症状。4、在粉碎、筛分的过程中，设备会产生剧烈的震动，产生较大噪声，造成听觉的伤害对应措施：1、加强捕尘及通风，降低粉尘浓度；2、佩戴好防护用品；3、封闭性好，减少粉尘或
14、噪声；4、加防护罩，防机械伤害。,第四节 熔融与混合,一、熔融在医药化工生产中，常常需要将某些固体物料熔融后进行化学反应。主要危险因素：熔融物料的理化性质，如熔融的温度、料液的粘度、是否分解、有无气泡产生主要危害：灼烧采取措施：1、尽量除掉杂质（杂质不熔融会造成局部过热烧焦，致使熔融物喷出）2、不断搅拌（熔融过程在150-300度下进行，防止局部过热，一般采用浆式搅拌，对于非常粘稠的物质采用锚式搅拌。）,第四节 熔融与混合,二、混合主要为：液体与液体、液体与固体、固体与固体的混合，操作时应注意以下问题：1、桨叶强度与转速：采用机械搅拌进行混合的过程，桨叶强度是非常重要的。桨叶强度要高，安装要牢
15、固，桨叶的长度不能过长，搅拌转速不能随意提高，否则容易导致电机超负荷、桨叶折断以及物料飞溅等事故。2、设备密闭：对于混合能产生易燃易爆或有毒物质的过程，混合设备应保证很好的密闭，并冲入惰性气体进行保护。,第四节 熔融与混合,二、混合3、防静电：对于混合易燃可燃粉尘的设备，应有很好的接地装置，并应在设备上安装爆破片。4、搅拌突然停止措施：由于负荷过大导致电机烧坏或突然停电造成的搅拌停止，会导致物料局部过热，引发事故。应设有紧急应对措施，如设置冷却装置等。5、检修安全：机械搅拌设备检修时，应切断电源并在电闸处挂作业牌或派专人看守，以防设备突然启动造成重大人身伤害。,第五节 加热及传热,加热操作：化
16、学反应、物料蒸发、蒸馏等安全注意事项1、保证适宜的反应温度：按工艺要求升温，温度过高会导致催化剂烧坏，反应被迫停止，过高还会使反应速度加快，如果是放热反应，一旦温度散热不及时会引起温度失控，可能发生冲料、燃烧和爆炸。2、保持适宜的升温速度：因为实际温度通过测量反馈到显示仪表上是有时间滞后的，也就是说仪表上显示的温度要比实际温度低，若升温过快，不仅容易使反应超温，而且还会损害设备。,第五节 加热及传热,3、压力：通过排气调节压力，以免升温过程中压力过高，发生冲料、燃烧和爆炸事故。4、选择正确加热介质：100以下用热水循环加热，100140 用蒸汽加热，140 以上（或忌水的物料）可用油加热，防泄
17、漏引起火灾等5、工艺：当加热温度接近或超过物料自燃点时，应采用惰性气体保护；若加热温度接近物料分解温度时称为危险工艺，应改进工艺。,第六节 冷却、冷凝与冷冻,冷却、冷凝、冷冻过程广泛应用于医药化工生产中反应产物后处理和分离过程。冷却：温度降低，无相变冷凝：温度降低，发生相变冷冻：温度降到-100以内称为冷冻，-100-200或更低称为深冷。一、冷却与冷凝物料冷却到环境温度以上 空气或循环水冷却温度在15度以上 地下水冷却温度在0-15度之间 冷冻盐水还可借助沸点较低的物质的蒸发，从需冷却的物料中取得热量来实现冷却，如氟利昂,第六节 冷却、冷凝与冷冻,操作注意事项：1、正确选用冷却冷凝设备：根据
18、物料的温度、压力、性质及工艺要求选择设备及冷却剂。2、密封性：防物料窜入冷却剂中引发各类事故3、冷却冷凝介质不能中断：一旦中断，造成积热，反应异常，不能及时赶走热量，可能引起系统温度失控，压力升高，造成事故。4、开车前积液清理：开车时，先通冷凝介质，待冷却剂流动正常后再通高温物料；停车时，先停物料，后停冷却系统。5、排空保护：为了保证物料中不凝可燃气体顺利通过，进行惰性气体保护6、温度控制：高凝固点物料冷却后变得粘稠，在冷却时要注意冷却温度，防止物料卡住搅拌器或堵塞设备及管道。,二、冷冻,冷冻操作的实质是利用冷冻剂自身通过压缩-冷却-蒸发的循环过程，不断的由被冷物体内取出热量，并传给高温物质（
19、水或空气），以使被冷冻物体温度降低。操作注意事项：1、防制冷剂泄漏（如氨易燃有毒）2、防低温材料脆裂3、紧急停车时应对被冷物料进行排空处置4、对于氨压缩机，应采用不发火花的电器设备；注意制冷压缩机润滑油的选择，要不冻结，不与制冷剂发生化学反应5、防制冷液的腐蚀。,第七节 加压与负压,加压操作注意事项：1、加压设备符合工艺和压力容器的基本要求，非压力容器加压很容易发生事故。2、加压系统密闭 加压系统不能有渗漏，以免造成物料泄漏；或造成压力降低反应异常，出现生产事故3、控制升压速度和压力 在升压过程当中，要保持适当的升压速度，避免压力猛升，导致喷料，同时产生静电火花，引起火灾爆炸。4、严密监视压力
20、表 在升压操作中，为掌握操作速度和压力，要严立注意压力表。5、设备防爆 安装设备防爆装置，如爆破片等负压操作注意事项（了解）,第八节 过滤,一、操作概述1、过滤（即固液分离）：是使悬浮液在真空、加压、离心的作用下，通过细孔物体，将固体悬浮微粒截留进行分离的操作。2、分类：,二、过滤的安全要点,（一）过滤过程安全措施：过滤有毒、易燃易爆物料时应密闭过滤机；在有火灾、爆炸危险工艺中不宜采用离心过滤机；确保离心过滤机的质量。（二）操作注意事项1、加压过滤：板框式压滤机（1）防静电：压滤操作时，由于滤液通过过滤介质和板框运动都可能产生静电，所以要接地。（2）防泄漏：整个压滤过程，要避免液体渗漏，尤其危
21、险性液体，以免造成事故。（3）个人防护：卸渣和装卸板框，如需要人力操作，作业时应注意好个人防护，在卸渣时，要先将系统内的压力放掉，以免造成事故。,二、过滤的安全要点,2、真空过滤（1）防静电：高电阻率的滤液高速通过过滤介质时容易产生大量静电，如果是易燃液体，系统内存在空气，极易发生爆炸事故。因此抽滤开始时，滤速要慢，真空过滤机还应良好接地。（2）防滤液蒸气进入真空系统：抽滤时，滤液在真空下可能大量蒸发，被抽进真空泵，会影响其运转，进而引发事故。因此真空泵前应设置蒸汽冷凝回收装置。,二、过滤的安全要点,3、离心过滤（1）防剧烈振动：离心机过滤操作中，当负荷不均匀会发生剧烈震动，造成轴承磨损、转鼓
22、撞击外壳引发事故。（2）防杂物落入：当离心机无盖时，工具和其他杂物落入其中，可能会高速飞出，造成事故。（3）严禁不停车清理（适于所有设备）：不停车或车未停稳进行器壁清理，工具会脱手飞出，使人致伤，因此离心机在转动情况下，严禁将手伸进离心机处理各种情况。,第九节 蒸发与干燥,一、蒸发1、概念：借加热作用使溶液中所含溶剂不断气化，以提高溶液中溶质的浓度，使溶质析出的物理过程，是浓缩或结晶前的主要操作过程。2、分类：常压蒸发、加压蒸发、减压蒸发3、蒸发过程的危险性：溶质在浓缩过程中可能有结晶、沉淀和污垢生成，这些都能导致传热效率的降低，并产生局部过热，促使物料分解、燃烧和爆炸。为防止热敏物质的分解，
23、可采用真空蒸发的方法。,第九节 蒸发与干燥,一、蒸发4、蒸发操作注意事项：（1）根据溶液的粘度、发泡性、腐蚀性、热敏性以及是否容易结垢、结晶等选择蒸发器；（2）定期清洗管壁结垢；还有改进蒸发器结垢，如把蒸发器的加热管加工光滑些，使污垢不容易生成，即使生成也易清洗，也可提高溶液循环的速度，从而可降低污垢生成的速度。（3）严格控制蒸发温度，防结晶、沉淀及污垢产生；（4）保证蒸发器内液位 一旦蒸发器内溶液被蒸干，严禁立即加入蒸发溶液，以防溶剂突然大量气化引起超压，发生爆炸事故。应停止供热，待冷却后在加料开始操作。,二、干燥,1、概念：利用热能使固体物料中的水分除去的单元操作，中医药化工生产中精制固体
24、产品常用的操作过程。干燥的热源有：热空气、过热蒸汽、烟道气、明火等2、分类：3、安全措施：（1）烘干前清除自燃点很低的物质，干燥室禁止放容易自燃的物质。（2）干燥室与生产车间应用防火墙隔绝，并安装良好的通风设施，电气设备应防爆或将开关安置在室外。（3）干燥易燃易爆物时应采用蒸汽加热的真空干燥箱，当烘干结束后，去除真空时，一定要等温度降低后才能放空气进去。,二、干燥,（4）在干燥过程中严格控制温度:采用间歇式干燥，物料大部分靠人力输送，热源采用热空气的自燃循环或鼓风强制循环，温度较难控制，易造成局部过热，引起物料分解造成火灾爆炸等事故。（5）滚筒式干燥过程中防机械伤害（6）防易燃气体和粉体与明火
25、接触；在气流干燥过程中，控制流速，防止静电；滚筒干燥过程中，适当调整刮刀与壁的间距，或采用有色金属制成，防止火花的产生。,第十节 蒸馏,1、概念：是医药化工生产中分离液体混合物，精制液体产品最常用的操作过程，是借液体混合物各组分挥发度的不同，使其分离为纯组分的操作。2、分类：通常分为常压、减压和加压蒸馏3、安全技术分析：沸点150减压蒸馏，可降低蒸馏温度，防物料在高温下分解、变质或聚合。沸点100 常压蒸馏沸点30 加压蒸馏,第十节 蒸馏,4、蒸馏过程危险性分析（1）常压蒸馏的危险性1）热源一般不用明火而用水蒸气2）注意防腐和密闭：塔壁、塔板等腐蚀；易燃蒸汽燃烧、爆炸3）防冷却水漏入塔内：水进
26、入会迅速气化导致塔压迅速升高而发生冲料。4）防止堵塔，使塔压升高引起爆炸5）保证塔顶冷凝，防未凝易燃蒸气逸出6）防蒸干：残渣焦化结垢，引起局部过热7）经常清除残渣（2）减压（真空蒸馏）危险性（略）（3）加压蒸馏的危险性（略）,第十一节 吸收与解吸,1、概念：吸收操作是生产中分离气体混合物、精制气体原料和产品最常用的操作过程。解吸或脱吸是脱除吸收剂中已被吸收的溶质，而使溶质从液相逸出到气相的过程。2、吸收与解吸过程的安全注意事项（1）保证系统密闭：气体（2）安全使用吸收剂：注意防腐（3）定期进行清洗与排污：如不及时清理，可大幅度降低吸收效率，气流流速减慢、泄露机会增加等。,第十二节 萃取萃取时溶剂的选择是萃取操作的关键，如乙醚、四氯化碳、三氯甲烷萃取剂等。应防燃烧爆炸，防毒、防火等第十三节 结晶1、概念：是固体物质以晶体状态从溶液中析出的过程。在医药化工单元操作中用于药品的纯化而获取高纯度的药物结晶体。结晶过程常采用搅拌装置。2、结晶过程的搅拌安全注意事项防静电、防堵塞、防温度急剧下降、加强密闭、检修搅拌器等,
