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1、化工单元操作安全技术,概 述任务一 加热操作的安全技术任务二 冷却冷凝与冷冻操作的安全技术任务三 筛分、过滤操作的安全技术任务四 粉碎、混合操作的安全技术任务五 输送操作的安全技术任务六 干燥蒸发与蒸馏操作的安全技术任务七 其它单元操作的安全技术（吸收、萃取）任务八 化工单元设备操作的安全技术（反应器、容器）,化工生产过程,化工生产过程可归纳为“三传一反”。,化工单元操作指生产中具有共同物理变化特点的基本操作。化工单元反应指生产中具有共同化学变化特点的基本过程。,图1 化工生产过程,3,任务一 加热操作的安全技术,问：下图中哪些设备存在加热操作？,任务一：加热操作的安全技术,一、知识回顾1.传
2、热指热量传递的过程。加热指将热能传给较冷物体而使其变热的过程。问1：传热的基本方式有哪3种？哪种传热方式不需要媒介？答：热传导、热对流、热辐射。热辐射可在真空中传递。问2：生产中常用的换热方式有哪些？答：有3种，即间壁式换热、混合式换热、蓄热式换热。问3：列管式换热器有几种？答：主要有3种，即固定管板式、U型管式、浮头式换热器。,U型管式换热器,浮头式换热器,案例,【事故经过】1995年，陕西某化肥厂发生再生器爆炸事故，造成4人死亡，多人受伤。 该化肥厂铜氨液再生由回流塔、再生器和还原器组成。7时，再生系统清洗置换后打开再生器人孔和顶部排气孔。14:00采样分析，14:30用蒸汽对再生器下部的
3、加热器试漏，因温度高，所以用消防车向再生器充水降温。 15:40，用空气试漏，合成车间主任熊某等二人戴面具从再生器人孔进入检查。17:20，在未对再生器内采样分析的情况下，车间主任李某决定用0.12MPa蒸汽第三次试漏，并四人一起进入，李某用哨声对外联系关停蒸汽，工艺主任王某在人孔处进行监护。17:40再生器内混合气发生爆炸。除一人负重伤从器内爬出外，其余三人均死在器内，人孔处王某被爆炸气浪冲击到氨洗塔平台死亡。生产副厂长赵某、安全员蔡某和机械员魏某均被烧伤。,事故原因分析,在再生器系统清洗、置换不彻底的情况下，用蒸汽对再生器下部的加热器进行试漏（等于用加热器加热），使残留和附着在器壁等部件上
4、的铜氨液（或沉积物）解析或分解，析出的一氧化碳、氨气等可燃气与再生器内空气形成混合物达到爆炸极限范围，遇再生器内试漏作业产生的机械火花（不排除内衣摩擦静电火花）引起爆炸。,二、加热操作的安全技术要点,生产中常用的加热方式直接火加热（包括烟道气加热）、蒸汽或热水加热、有机或无机载体加热、电加热等。注意：加热温度100，采用热水或蒸汽加热；加热温度在100180（1MPa），采用水蒸气加热；加热温度180350，采用加热炉或热载体加热；载体种类：矿物油、联苯、二苯醚、二苯混合物、无机盐等。加热温度250，采用盐浴（可达500） 、电加热（1000）或烟道气（5001000）加热。,二、加热操作的安
5、全技术要点,1.直接火加热指采用直接火焰式烟道气加热的方法，其加热温度可达1030。视频-加热炉（1）加热炉内残渣应经常清除，以免局部过热引起：引起设备破裂；引起分解爆炸、易燃液体蒸汽的燃烧爆炸。（2）挡加热温度接近物料自燃点时，采用惰性气体保护。若加热温度接近分解温度，必须改进该危险工艺的条件，如负压或加压操作。（3）使用液体或气体燃烧的炉子，点火前应吹扫炉膛，排出可能积存的爆炸性混合气体，以免点火时发生爆炸。,二、加热操作的安全技术要点,2.水蒸气、热水加热特点：对于易燃、易爆物质，采用水蒸气或热水加热是比较安全的。但在处理可与水反应的物料时，不能采用此法。加热温度在100以下的，常用热水
6、或蒸汽加热；100180（1MPa）用蒸汽加热。注意：（1）高压水蒸气加热的设备和管道应很好保温，避免烤着易燃物品及发生烫伤事故。（2）用水蒸气或热水加热时，应定期检查蒸汽夹套、管道的耐压强度，严防泄漏或与物料混合造成事故。（3）加热操作时，先冷后热，保持适宜的升温速度，避免发生冲料、过热燃烧等事故。要注意设备的压力变化，以免超压爆炸。,11,吉林双苯厂爆炸事故（视频）,对松花江造成污染。,吉林双苯厂爆炸事故,【事故经过】,2005年11月13日，中石油吉林石化公司双苯厂硝基苯精馏塔发生5次爆炸，造成 6人死亡。 11月13日，因苯胺二车间硝基苯精馏塔塔釜蒸发量不足、循环不畅，班长组织停硝基苯
7、初馏塔和硝基苯精馏塔进料，排放硝基苯精馏塔塔釜残液，降低塔釜液位。10时10分，徐某组织人员进行排残液操作。在进行该项操作前，错误地停止了硝基苯初馏塔T101进料，没有按照规程要求关闭硝基苯进料预热器E102加热蒸汽阀，导致进料温度升高，在15分钟时间内温度超过150量程上限，徐某回控制室发现超温，关闭了硝基苯进料预热器蒸汽阀，硝基苯初馏塔进料温度开始下降至正常值。,【事故经过】（续）,13时21分，在组织T101进料时，操作工再一次错误操作，没有按照“先冷后热”的原则进行操作，而是先开启进料预热器的加热蒸汽阀7分钟后，进料预热器温度再次超过150量程上限13时34分启动了硝基苯初馏塔进料泵向
8、进料预热器输送粗硝基苯，当温度26粗硝基苯进入超温的进料预热器后由于温差较大，加之物料急剧气化，造成预热器及进料管线法兰松动，导致系统密封不严，空气被吸入到系统内（ T101塔为负压操作），与T101塔内可燃气体形成爆炸性气体混合物硝基苯初馏塔和硝基苯精馏塔相继发生爆炸T101塔、T102塔发生爆炸与T101、T102塔相连的两台硝基苯储罐及附属设备相继爆炸，随着火势增强装置区内的两台硝酸储罐爆炸，并导致与该车间相邻的55#灌区内的一台硝基苯储罐、两台苯储罐发生燃烧。,二、加热操作的安全技术要点,3.载体加热载热体：矿物油、联苯（沸点255）、二苯醚（沸点259）、二苯混合物（二苯醚73.5%
9、、联苯26.5%）、无机盐（加热温度可达350500。分盐浴如亚硝酸钠和亚硝酸钾的混合物、金属浴如铅、锡、锑等低熔点的金属。防止热载体循环系统堵塞，热油喷出，定期检查和清除油锅、油管上的沉积物。操作时必须严格控制进出口温度，定期排污、放空、过滤或更换导热油。使用联苯和二苯醚作载体加热时，不得混入低沸点杂质（如水等）和易燃易爆杂质， 否则含水的二苯混合物当200以上水迅速汽化，压力骤增导致爆炸。采用无机载体时，防止泄露发生爆炸、金属蒸汽对人伤害。,二、加热操作的安全技术要点,4.电加热特点：T1000，电加热比较安全，且易控制和调节温度，缺点是成本高。注意：采用电炉加热易燃物质时，应采用封闭式电
10、炉，电炉丝与被加热的器壁应有良好的绝缘，以防短路击穿器壁，使设备内易燃物质漏出产生气体或蒸气着火、爆炸。,任务二 冷却、冷凝和冷冻,一、知识回顾问1：冷却与冷凝的区别？答：区别在于被冷却的物料是否发生相变化，发生相变（如气相变为液相）称为冷凝，无相变只是温度降低则成为冷却。1.冷却与冷凝介质,一、知识回顾,2.冷冻冷冻冷冻也称制冷，指将物料降到比水或空气更低的温度（-100）的单元操作。深度冷冻（深冷）指物料降到-100-200的冷冻过程。 目前化学工业广泛使用的冷冻剂是氨。在石油化学工业中，常用石油裂解产品乙烯、丙烯作制冷剂。,低压液体,冷冻机,冷冻机构成：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器。压
11、缩机以氨压缩机最为多见。,什么叫设备的“跳车”,答：设备一般都设定了专门的保护程序，如果超温超压了，该程序会让设备自动停车，被称为“跳车”。动设备（压缩机、泵、风机等）因自身原因自动跳停，也称“跳车”案 例【事故经过】2001年，某公司大化肥装置氨冷器氨侧压力降到120kPa左右，水侧流量无指示。经分析氨冷器在上次停运后，水侧的积水没有及时排掉，由于氨侧压力控制较低，温度过低导致水结冰并冻裂1根水管。 2002年，发生第二次事故现象同上，但其原因是由于空分装置膨胀机跳车，导致整个合成氨全部跳车，造成氨冷器出口压力过低，而此时气氨压力调节阀处于自调状态，因阀门动作滞后，压力一直下降，引起水侧温度
12、跟着降到冰点，操作人员未及时发现，最终导致氨冷器冻堵事故。【事故原因分析】？,（1）正确选用冷却设备和冷却剂：根据被冷物料的T、p、理化性质及冷却工艺条件。（2）腐蚀性物料的冷却，选用耐腐蚀材料的冷却设备。如石墨、塑料、高硅铁、陶瓷套管冷却器和钛材冷却器。（3）严格注意冷却设备的密闭性，不允许串料。,二、冷却冷凝与冷冻的安全技术要点-8点,（4）冷却介质（如水）不能中断，否则会造成积热，后面工序温度、压力骤增，引起爆炸。要根据季节变换调节水和空气用量，用水冷却时，需要定期清洗。（5）开车前清除冷凝器中的积液，先冷后热；停车时，应先停物料，后停冷却系统，即先热后冷。（6）为保证不凝可燃气体排空安
13、全可充氮保护。（7）检修冷凝、冷却器，应彻底清洗、置换，切勿带料焊接。（8）冷冻盐水冷却：需严格控制进出口温度防止结晶堵塞管道，要定期放空和排污。,二、冷却冷凝与冷冻的安全技术要点（续）,看图回答,问：1.下面图形是什么设备？2.说说当夹套中通入蒸汽、冷却水、热水时的流向？,任务四 粉碎、混合操作的安全技术,一、粉碎基本知识粉碎指将大块物料变成小块物料的操作。粉碎分类：湿法、干法。,25,二、粉碎的安全技术要点,（1）粉碎机必须符合的安全条件（4点见书）。（2）各类粉碎机必须有紧急制动装置，必要时可超速停车。运转中的粉碎机严禁检查、清理、检修。如粉碎机加料口与地面齐平或低于地面1m均应设安全格
14、子。（3）对各类粉碎、研磨设备要密闭，操作室要有良好通风，以减少空气中粉尘含量。必要时，室内可装设喷淋设备。（4）加料斗需用耐磨材料制成，应严密、防沉积。（5）对于能产生可燃粉尘的研磨设备，要有可靠的接地装置和爆破片。要注意设备润滑，防止摩擦发热。（6）为确保安全，对于初次研磨的物料，应事先在研钵中进行试验，了解是否粘结、着火，然后正式进行机械研磨。（7）对于球磨必须具有一个带抽风管的严密外壳。如研磨具有爆炸性的物质，则内部需衬以橡皮或其他柔软材料，同时尚需采用青铜球。（8）发现粉碎系统中粉末阴燃或燃烧时，须立即停止送料，并采取措施断绝空气来源，必要时充入氮气、二氧化碳以及水蒸气等惰性气体。但
15、不宜使用加压水流或泡沫进行扑救，以免可燃粉尘飞扬，引起事故扩大。,防止尘肺病,尘肺病是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘并在肺内潴留而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。,26,三、混合的安全技术要点,混合指使两种以上物料相互分散，而达到温度、浓度以及组成一致的操作。混合是加工制造业广泛应用的操作，要根据物料性质正确选用设备。 机械搅拌桨叶制造要符合强度要求，安装要牢固，不允许产生摆动。 在修理或改造桨叶时，应重新计算其坚牢度。 搅拌器不可随意提高转速，对于搅拌黏稠物料，最好采用推进式及透平式搅拌机。为防止超负荷造成事故，应安装超负荷停车装置。 对于混合操作的加、出料应实现机械化、自动
16、化。 对于混合能产生易燃、易爆或有毒物质，混合设备应很好密闭，并充入惰性气体加以保护。在安装机械搅拌的同时，还要辅以气流搅拌，或增设冷却装置防局部过热。 有危险的气流搅拌尾气应加以回收处理。对于混合可燃粉料，设备应很好接地以导除静电，并应在设备上安装爆破片。 混合设备不允许落入金属物件。 进入大型机械搅拌设备检修，其设备应切断电源或开关加锁，绝对不允许任意启动。,三、混合基本知识,1.液体混合设备液体混合设备分为机械搅拌与气流搅拌。气流搅拌用压缩空气或蒸汽以及氮气通入液体介质中进行鼓泡混合的一种方式。特别适用于化学腐蚀性强的液体。2.固体、糊状物混合设备 固体介质的混合包括固体粉末捏合和固体粉
17、末与糊状物的捏合。此类设备常用于化学工业中的有三类：捏合机螺旋混合器干粉混合器,三、混合的安全技术要点,3.混合的安全技术要点（1）液-液混合 应依据液体的黏度和所进行的过程，如分散、反应、除热、溶解或多个过程的组合，设计搅拌。要有仪表测量和报警装置强化的工作保证系统。装料时就应开启搅拌。对于爆炸混合物的处理，需要应用软墙或隔板隔开，远程操作。（2）气-液混合 整个流线的低流速或低压报警、自动断路、防止静电产生等，才能使混合顺利进行。,三、混合的安全技术要点,3.混合的安全技术要点（3）固-液混合如果是重质混合，必须移除一切坚硬的无关的物质。在搅拌容器内固体分散或溶解操作中，必须考虑固体在器壁
18、的结垢和出口管线的堵塞。（4）固-固混合固-固混合用操作最突出的是机械危险。如果固体是可燃的，可在惰性气氛中操作，采用爆炸卸荷防护墙设施，消除火源，要特别注意静电的产生或轴承的过热等。应该采用筛分、磁分离、手工分类等移除杂金属或过硬固体等。（5）气-气混合 易燃混合物和爆炸混合物需要惯常的防护措施。,现场抽查：直读式粉尘检测仪,职业健康：个体采样泵,粉尘的监测,32,任务五 输送操作的安全技术,案例见书。一、流体输送操作相关知识1.流体分为2种：可压缩流体和不可压缩流体。温度T和压力p对密度的影响：对液体：T， ，p对 无影响。对气体：T， ， p， 。2.流体输送机械流体输送机械分为2种：液
19、体输送机械（泵）和气体压送机械（风机、压缩机）。,33,二、输送操作的安全技术要点,1.气流输送安全技术要点气流输送分为吸送式和压送式。当压力发生变化时其体积和温度也随之变化。 根据压缩比和终压分类如下：,视频-离心通风机,34,轴流式风机图片,35,多级低速离心鼓风机,36,以下图片展现了什么情景？原理是什么？,1.气流输送安全技术要点,视频台湾高雄丙烯闪爆55人死亡除尘设备本身会产生故障外，最大的问题是堵塞和静电引起的粉尘爆炸。（1）堵塞黏性或湿度过高物料易在供料处、转弯处粘附管壁造成堵塞；管道连结不同心，有错偏或焊渣突起等障碍处易堵塞；大管径长距离输送管比小管径短距离输送管，更易发生堵塞
20、；输料管径突然扩大，物料在输送状态中突然停车易造成堵塞。避免堵塞的措施：生产时应确定合适的输送速度，应尽量减少弯管，尤其要少用由水平向垂直过渡的弯管，严禁两个弯管直接连接。气流（粉料）输送系统应保持良好的严密性，否则，吸送式系统的漏风会导致管道堵塞，而压送式系统漏风，会将物料带出污染环境。,1.气流输送安全技术要点,（2）静电易燃气体和粉料气流输送管内流速不应过高，管道材料应选择导电性材料并有良好接地。如采用绝缘材料管道。管外应采取接地措施。粉料不要堆积在管内，要定期使用空气进行清扫清理管壁。对于易燃、易爆气体或蒸汽的抽送、压缩设备的电动机部分，应采用防爆型，否则，应穿墙隔离设置。输送管径要尽
21、量大些，管路弯曲和变径应缓慢，弯曲和变径处要少。视频-美国糖果公司爆炸 视频-压缩机,1.气流输送安全技术要点,（3）压缩机操作注意事项抽送或压送可燃气体时，进气口应该经常保持一定余压，以免造成负压吸入空气形成爆炸性混合物。输送可燃气体压力不太高时采用液环泵。可燃气体的输送管道，应经常保持正压，并根据实际需要安装逆止阀、水封和阻火器等安全装置。冷压缩机在运行中应有可靠的润滑和冷却保护，防止运转轴承等部位超温。冷却水不能进入汽缸，以防发生水锤。对于氧压机严禁与油类接触，一般采用含10%以下的甘油的蒸馏水作为润滑剂。,1.气流输送安全技术要点,（3）压缩机操作注意事项气体抽送、压缩设备的垫圈应经常
22、检查及时修换。操作控制不好，压缩机因喘振（风机流量和压头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象）导致设备、管线损坏；驱动设施（如汽轮机）因调速系统故障、压缩机甩负荷等原因导致超速损坏。,41,设备图片,42,蒸汽机是瓦特发明的吗？,43,蒸汽机是瓦特发明的吗？,詹姆斯瓦特（1736年1月19日 - 1819年8月25日）是英国著名的发明家，是工业革命时期的重要人物。英国皇家学会会员和法兰西科学院外籍院士。他对当时已出现的蒸汽机原始雏形作了一系列的重大改进，发明了单缸单动式和单缸双动式蒸汽机，提高了蒸汽机的热效率和运行可靠性，对当时社会生产力的发展作出了杰出贡献。他改良了蒸汽机、发明了气压表、
23、汽动锤。后人为了纪念他，将制中功率和辐射通量的计量单位称为瓦特，常用符号“W”表示。他的芳名将永远刻在人类的历史上。,44,离心压缩机,离心压缩机,离心压缩机叶轮,45,2.液体输送的安全技术要点,液体4种输送方式,高位槽输送,压力输送,流体机械输送,真空输送,46,泵的分类,47,2.液体输送的安全技术要点,由于化工生产中输送的液体物料种类繁多、性质各异（有高黏性溶液、悬浮液、腐蚀液、腐蚀性溶液等），且温度、压强又有高低之分，因此所需要泵的种类较多。液体输送机械按工作原理分4类：往复泵、离心泵、旋转泵、 流体作用泵（如酸蛋）（1）保证泵的安全运行的关键是加强日常检查定时检查轴承温度； 定时检
24、查出口阀压力、温度；定时检查润滑油压力、定期检查润滑油油质；检查填料密封泄漏情况，适当调整填料压盖螺栓松紧；检查传动部件有无松动和异常声音；检查各部件连接紧固情况，防止松动；泵在正常运行中不得有异常振动声响，各密封部位无滴漏，压力表、安全阀灵活好用。,容积泵（也称正位移泵）,容积泵指利用泵缸内容积的变化来输送液体的泵 。如往复泵、旋转泵（齿轮泵、转子泵、螺杆泵）等。,（2）往复泵的安全技术要点,往复泵开动前，需对各种运动部件进行检查，观其活塞、缸套是否磨损，吸液管上的垫片是否适合法兰大小，以防泄漏，各注油处应适当加润滑油。开车时，将泵体内壳充满水，排出缸中空气，若出口装有阀门，必须将出口阀门打
25、开。问：为什么往复泵等容积泵严禁用出口阀门调节流量？答：容积泵若出口回路不畅通（堵塞、关闭或采用出口管路上的阀门进行流量调节）将导致管线超压开裂。视频-容积泵的流量调节,（3）旋转泵的安全技术要点,旋转泵特点：包括齿轮泵、转子泵、螺杆泵等。它依靠转子旋转时排送液体，流出空间形成低压将液体连续吸入和排出。特点是结构简单、紧凑，操作可靠，管理和使用方便，且转速较高可与电动机直接相连。问：齿轮泵出口流量如何调节？（视频）,51,转子泵,转子泵又称胶体泵、凸轮泵、三叶泵、万用输送泵等，属于容积泵，泵的流量与排出压力无关。特别适合卫生级介质和腐蚀性、高粘度介质的输送。,（4）流体作用泵的安全技术要点,这
26、类泵的特点为无活动部分，液体物料的输送主要靠空气等气体的压力或运动着的流体本身。在输送有爆炸性或燃烧性物料时，要采用氮气、二氧化碳等惰性气体代替空气，以防造成燃烧或爆炸。（我国标准规定，输送甲、乙类易燃液体，需采用惰性气体）。喷射泵系用工作流体流动时产生静压能（负压）与动能的相互转换，以吸入和排出液体，此泵压头小，效率低，输送物料会被工作流体稀释。,（5）离心泵的安全技术要点,离心泵要防止气缚和汽蚀。操作前要盘车，适当压紧填料函，停车时慢慢关闭泵出口阀门，使泵进入空转，使用后放净泵与管道内积液，以防冬季冻坏设备、管道。在输送可燃液体时，其管道内流速不应大于安全流速，且管道应有可靠的接地措施以防
27、静电，同时要避免吸入口产生负压，使空气进入系统导致爆炸或抽瘪设备。,54,任务六 干燥、蒸发与蒸馏技术的安全技术,干燥、蒸发、蒸馏3个事故案例见书。二、干燥的安全技术要点1.干燥简介干燥是利用热能使固体物料中的水分（或溶剂）除去的单元操作。 干燥的热源有热空气、过热蒸汽、烟道气和明火等。,2.干燥分类,按操作压力，分为常压和减压干燥；按操作方式，分为间歇式与连续式干燥；按干燥介质类别，分为空气、烟道气或其他干燥介质的干燥；按干燥介质与物料流动方式，分为并流、逆流和错流干燥。在干燥方法中间歇干燥比连续式干燥危险，因为在这类操作过程中，操作人员不但劳动强度大，而且还需要在高温、粉尘或有害气体的环境
28、下操作。,3.干燥的安全技术要点,严格控制温度，防止局部过热，以免造成物料分解爆炸。干燥若散发出易燃易爆气体或粉尘，不得与高温物体接触。气流干燥中有防静电措施，在滚筒干燥中应适当调整刮刀与筒壁的间歇，防止火花。干燥设备应安装爆破片，并定期清理设备中的积灰。,57,三、蒸发的安全技术要点,蒸发是借加热作用使溶液中所含溶剂不断汽化、不断被除去，以提高溶液中溶质的浓度或使溶质析出，使挥发性溶剂与不挥发性溶剂分离的物理操作过程。1.蒸发分类蒸发按操作压力分为：常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发（真空蒸发）；按蒸发所需热量的利用次数分为：单效蒸发和多效蒸发。按蒸发器操作所依据溶液循环原理分为：自然循环、强制循
29、环、单程蒸发器和其他操作原理的蒸发器。蒸发设备称蒸发器，一般由加热室和蒸发室两部分组成。,58,下面的蒸发器叫标准蒸发器吗？,59,降膜式蒸发器,60,浸没燃烧蒸发器,它将燃气与空气充分混合，送入燃烧室进行完全燃烧，高温烟气直接喷入液体中，将液体加热蒸发。 浸没燃烧效率高，由于高温烟气从液体中鼓泡排出，气液两相进行直接接触传热，且气液混合与搅动十分强烈，大大增加了气液间的传热面积，强化了传热过程，排烟温度低。维护简单，成本低，适合大流量的液体加热蒸发。,61,2.蒸发器的安全技术要点,严格控制蒸发温度，防止：浓缩时因结晶、沉淀、污垢生成局部过热物料分解、燃烧和爆炸。为防止热敏性物料分解，可采用
30、真空蒸发，或采用高效蒸发器，传热面积，停留时间。例如，采用单程循环、高速蒸发等。蒸发粘度大的溶液，为保证流速，应采用强制循环回转薄膜式或降膜式蒸发器。（DOP脱醇工序采用的什么蒸发器？）蒸发易结垢或析出结晶的物料，可采用标准式或悬筐式蒸发器或管外沸腾式和强制循环蒸发器。蒸发发泡性溶液时，采用强制循环型和长管薄膜式蒸发器。蒸发腐蚀性物料需考虑防腐，如蒸发废酸采用浸没燃烧蒸发器。对处理量小的或采用间歇操作时，可采用夹套或锅炉蒸发器。,62,四、蒸馏的安全技术要点,1.蒸馏及其分类蒸馏是借液体混合物各组分沸点的不同，使其分离为纯组分的单元操作。按进料方式分为间歇蒸馏和连续蒸馏。按操作方式分为简单蒸馏
31、、闪蒸、精馏、特殊精馏。按压力分为常压蒸馏、减压蒸馏、加压蒸馏。常压蒸馏：在处理中等挥发性物料（沸点为100左右）时，采用常压蒸馏。减压蒸馏：处理难于挥发的物料时（常压下沸点在150以上）或热敏性物料时应采用真空蒸馏，这样可以降低蒸馏温度，防止物料在高温下分解、变质或聚合。加压蒸馏：对沸点低于30的物料，则应采用加压蒸馏。,63,2.精馏原理,2.精馏原理,精馏原理：多次部分冷凝、多次部分汽化、液相回流及上升蒸气。进 料 板：原料液进入的那层塔板精 馏 段：进料板以上的塔段提 馏 段：进料板以下（包括进料板）的塔段精馏操作必不可少的两个设备：塔顶冷凝器和塔低再沸器。,3.精馏设备安全运行,精馏
32、塔再沸器爆炸案例见书P108（1）精馏设备的安全运行精馏塔需要配置真空或压力释放阀（安装在回流筒上或塔顶）。操作前应检查仪表、阀门等。预进料：打开发空阀冲氮置换系统中的空气当压力达到规定的指标后停止再打开进料阀达到规定液位高度停止进料。再沸器使用：先打开塔顶冷凝器的冷却水再通蒸汽加热。全回流要进行加热直至塔温、塔压、产品指标达到规定值。进正常操作时，要注意控制好回流比、温度、压力、进料量等。,3.精馏设备安全运行,（1）精馏设备的安全运行停车先停进料再停再沸器加热蒸汽停产品采出降温静雅后停冷却水。注意防止管道被凝固点较高的物质凝结堵塞，使塔内压力增高而引起爆炸。对于蒸馏自燃点很低的液体，应注意
33、蒸馏系统的密闭，防止因高温泄露遇空气而自燃。冷凝器中的冷却水或冷冻盐水不能中断，否则，未冷却的易燃蒸汽逸出使后部系统温度增高，或串出遇明火而引燃。,3.精馏设备安全运行,（2）精馏辅助设备的安全运行 再沸器和冷（全）凝器是保证精馏稳定操作必不可少的两个设备。对小塔，冷凝器一般安装在塔顶利用位差回流。对大塔或塔板数较多时，冷凝器若安装在塔顶不便于安装、检修和清理，可安装在地面，用泵输送回流，再沸器一般安装在塔底外部。,68,任务七 其它单元操作的安全技术,一、吸收操作的安全技术要点容器中的液面应自动控制和易于检查，对于毒性气体必须有低液位报警。控制溶剂的流量和组成。控制入口气流，检测其组成。控制
34、出口气体的组成。对腐蚀性物料要选择合适的设备材质。按操作规程进行操作。避免潮气转移到出口气流中，如用严密筛网或填充床除雾器等除去雾沫。出现异常情况，应能自动启动报警装置，控制仪表和操作程序能防止液泛等异常情况。,69,二、液液萃取操作的安全技术要点,1. 液-液萃取过程和原理萃取指利用物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度的不同，使物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。采用的溶剂称为萃取剂，被萃取的物质称为溶质，萃取后的萃取剂称萃取液（萃取相），残液称为萃余液（萃余相）。,视频-萃取工艺流程,例：用丙烷脱除原料油中的沥青。其中：丙烷是萃取剂，脱沥青油称溶质，萃取相主要是丙烷和脱沥青油，萃余
35、相主要是沥青。,液-液萃取特点,萃取法具有处理水量大，设备简单，便于自动控制，操作安全、快速、成本低等优点，因而该法具有广阔的应用前景。,72,二、液液萃取操作的安全技术要点,2.液液萃取操作的安全技术要点萃取过程常有易燃的稀释剂或萃取剂，要注意防静电。溶质或溶剂的回收常用蒸馏或蒸发操作，所以萃取过程也包含这些操作的安全技术要点。,73,任务八 化工单元设备操作的安全技术,五、反应器的安全运行1.釜体及封头的安全：釜体及封头有足够的强度、刚度和稳定性及耐腐蚀能力。2.搅拌器的安全：必须安全可靠。,美国聚乙烯反应器爆炸,1989年10月23日13时，美国德克萨斯州菲利浦公司休斯顿化工总厂聚乙烯反
36、应器爆炸。事故造成23人死亡、130人受伤，直接经济损失7.55亿美元。,美国聚乙烯反应器爆炸事故原因,聚乙烯反应器沉降管堵塞，阀门驱动器失灵，当清理聚乙烯堵塞物时，易燃气体突然冲出，遇火爆炸。作业者违反了工厂的多项规定，如工厂规定检修时应加盲板、不准连接软管等，作业者均未执行。,76,七、容器的安全运行,1.容器的选择大量液体的贮存一般使用圆形或球形贮槽；易挥发的液体为防止物料挥发损失选用浮顶贮罐；蒸汽压大气压的液体要专门设计贮槽；可燃液体的贮存要在贮存设备的开口处设置防火装置；容易液化的气体，一般加压液化后贮存于压力贮罐或高压钢瓶中；难于液化的气体，大多数加压后贮存于气柜、高压球形储槽或柱
37、形容器中；易受空气和湿度影响的物料应贮存于密闭的容器内。2.安全存量的确定：根据具体情况而定。3.容器适宜容积的确定：一般存放气体的容器的装料系数为1，存放液体的装料系数为0.8。,储罐区（储罐）重大危险源指相关类别的危险物品，且储存量达到或超过其临界量的储罐区或单个储罐。,79,案例：光气贮槽爆炸，致7人死亡,1997年3月29日，某厂光气贮槽发生爆炸，造成7人死亡，装置停产6个月。光气贮槽位于隔离体内，由于原料和操作上的问题，使光气中含有Cl2和H2，在静电火花下发生剧烈爆炸。爆炸将隔离体墙壁炸开缝隙，光气由墙上的缝隙泄漏。生产控制室的进风口正位于光气泄漏处附近，由于光气量较大以及检修更换
38、问题，控制室进气系统的活性炭保护措施失效，光气进入控制室，导致7人死亡。改进措施是将控制室换气的进口移至安全位置，远离光气隔离体。,80,案例：检修操作不当，液态光气外泄致多人中毒,1986年12月28日下午，某厂按计划检修清理光气缓冲罐内的结晶物。检修人员在15时20分左右，拆除两只光气缓冲罐的封头螺栓后，发现东侧罐内有黄褐色液体流出，西侧罐也有微量液体流出，因检修人员都戴着防毒面具，起先都认为流出的是污水，随着刺激气味逐渐增浓，并伴有辣眼的感觉，同时现场监视人员发现东罐底部结霜，确认罐内流出的是液态光气，就运来烧碱进行破坏，直到现场无味为止。在未进行破坏之前，光气随风飘至附近工厂，致使附近
39、两厂200余人吸入光气，9人治疗，重度中毒2人。,案例：检修操作不当，液态光气外泄致多人中毒-事故原因, 在光气设备检修前，没有考虑到液态光气残存的可能。对光气设备、管道实施检修多次，均只发现残留的气态光气，经过负压抽空、破坏、高空排放等措施，即能消除并保证检修安全。此次检修仍按常规方法处理，忽视了气温低、停车时间长等因素，致使拆罐后液态光气外泄，造成多人中毒事故。 对光气性质的了解不够，技术素质低，没有意识到液态光气出现外泄的可能性。一旦有液光出现，如何处理的安全措施没有考虑周全。 对周围环境将造成严重影响估计不足。光气泄漏时，没有采取相应果断措施，撤离厂外受污染区的人员，特别是没有对靠现场
40、最近的电石车间及浴池的洗澡人员采取应有的措施，而且涉及人员多，又没光气吸入的判断和预防常识，给急救治疗带来了一定困难。,案例：冷凝器漏水漏入光气接收贮槽，造成光气外溢事故,1983年7月2日，某厂光气生产工段，零点班（0-8）接班时，光气合成通气量小，阻力较大，接班后通气量逐步下降而停车。检查发现4#光气合成接触器内有水。早晨7：50，厂房内外能嗅到较大光气味道，检查发现-20冷凝器漏冷凝水而进入6#光气接收贮槽，造成槽内反应，尾气压力增大，光气外溢（当时槽压力达2.6kg/cm2），2小时后光气槽反应才减慢，现场虽喷氨破坏，可是仍造成3人光气吸入，送医院冶疗后痊愈。事故原因是3#光气合成接触器内漏进盐水，因时间长而造成冷凝器腐蚀漏水，进入光气接收贮槽，从而造成反应压力大，光气外溢。,
