2015年安全工程師《技術(shù)》：典型化工單元操作

　　傳熱在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用主要有創(chuàng)造并維持化學(xué)反應(yīng)需要的溫度條件、創(chuàng)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(dǎo)、熱對流和熱輻射三種基本方式。實(shí)際上，傳熱過程往往不是以某種傳熱方式單獨(dú)出現(xiàn)，而是以兩種或三種傳熱方式的組合?；どa(chǎn)中的換熱通常在兩流體之間進(jìn)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(yīng)定期檢查蒸汽夾套和管道的耐壓強(qiáng)度，并應(yīng)裝設(shè)壓力計和安全閥。與水會發(fā)生反應(yīng)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(yīng)設(shè)備用磚墻隔絕，或?qū)⒓訜釥t設(shè)于車間外面。油循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格密閉，不準(zhǔn)熱油泄漏。

　　3.為了提高電感加熱設(shè)備的安全可靠程度，可采用較大截面的導(dǎo)線，以防過負(fù)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(hù)層等措施。電感應(yīng)線圈應(yīng)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(shè)備的器壁之間應(yīng)有良好的絕緣，以防短路引起電火花，將器壁擊穿，使設(shè)備內(nèi)的易燃物質(zhì)或漏出的氣體和蒸氣發(fā)生燃燒或爆炸。在加熱或烘干易燃物質(zhì)，以及受熱能揮發(fā)可燃?xì)怏w或蒸氣的物質(zhì)，應(yīng)采用封閉式電加熱器。電加熱器不能安放在易燃物質(zhì)附近。導(dǎo)線的負(fù)荷能力應(yīng)能滿足加熱器的要求，應(yīng)采用插頭向插座上連接方式，工業(yè)上用的電加熱器，在任何情況下都要設(shè)置單獨(dú)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(shè)備間應(yīng)用磚墻完全隔離，不使廠房內(nèi)存在明火。加熱鍋內(nèi)殘?jiān)鼞?yīng)經(jīng)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(yīng)保持一定存量，不許倒空，避免空氣進(jìn)入，防止煤粉爆炸；制粉系統(tǒng)應(yīng)安裝爆破片。以氣體、液體為燃料時，點(diǎn)火前應(yīng)吹掃爐膛，排除積存的爆炸性混合氣體，防止點(diǎn)火時發(fā)生爆炸。當(dāng)加熱溫度接近或超過物料的自燃點(diǎn)時，應(yīng)采用惰性氣體保護(hù)。

　?。ㄈ┱麴s及精餾

　　化工生產(chǎn)中常常要將混合物進(jìn)行分離，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)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(shí)現(xiàn)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(yīng)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(yīng)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(chǎn)生燃燒。蒸餾自燃點(diǎn)很低的液體，應(yīng)注意蒸餾系統(tǒng)的密閉，防止因高溫泄漏遇空氣自燃。對于高溫的蒸餾系統(tǒng)，應(yīng)防止冷卻水突然漏入塔內(nèi)，這將會使水迅速汽化，塔內(nèi)壓力突然增高而將物料沖出或發(fā)生爆炸。啟動前應(yīng)將塔內(nèi)和蒸汽管道內(nèi)的冷凝水放空，然后使用。在常壓蒸餾過程中，還應(yīng)注意防止管道、閥門被凝固點(diǎn)較高的物質(zhì)凝結(jié)堵塞，導(dǎo)致塔內(nèi)壓力升高而引起爆炸。在用直接火加熱燕餾高沸點(diǎn)物料時（如苯二甲酸酐），應(yīng)防止產(chǎn)生自燃點(diǎn)很低的樹脂油狀物遇空氣而自燃。同時，應(yīng)防止蒸干，使殘?jiān)够Y(jié)垢，引起局部過熱而著火爆炸。油焦和殘?jiān)鼞?yīng)經(jīng)常清除。冷凝系統(tǒng)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(tǒng)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(diǎn)較高、在高溫下蒸餾時能引起分解、爆炸和聚合的物質(zhì)，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(zhì)的蒸餾必須采用真空蒸餾的方法以降低流體的沸點(diǎn)。借以降低蒸餾的溫度，確保其安全。

　?。ㄋ模怏w吸收與解吸

　　氣體吸收按溶質(zhì)與溶劑是否發(fā)生顯著的化學(xué)反應(yīng)可分為物理吸收和化學(xué)吸收；按被吸收組分的不同，可分為單組分吸收和多組分吸收；按吸收體系（主要是液相）的溫度是否顯著變化，可分為等溫吸收和非等溫吸收。在選擇吸收劑時，應(yīng)注意溶解度、選擇性、揮發(fā)度、黏度。工業(yè)生產(chǎn)中使用的吸收塔的主要類型有板式塔、填料塔、湍球塔、噴灑塔和噴射式吸收器等。

　　解吸又稱脫吸，是脫除吸收劑中已被吸收的溶質(zhì)，而使溶質(zhì)從液相逸出到氣相的過程。在生產(chǎn)中解吸過程用來獲得所需較純的氣體溶質(zhì)，使溶劑得以再生，返回吸收塔循環(huán)使用。工業(yè)上常采用的解吸方法有加熱解吸、減壓解吸、在惰性氣體中解吸、精餾方法。

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