化工單元操作的危險(xiǎn)性分析

　化工單元操作是指各種化工生產(chǎn)中以物理過(guò)程為主的處理方法，主要包括加熱、冷卻、加壓操作、負(fù)壓操作、冷凍、物料輸送、熔融、干燥、蒸發(fā)與蒸餾等。

1 加熱

　　加熱是促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和物料蒸發(fā)、蒸餾等操作的必要手段。加熱的方法一般有直接火加熱(煙道氣加熱)、蒸汽或熱水加熱、載體加熱以及電加熱等。 　　(1)溫度過(guò)高會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速度加快，若是放熱反應(yīng)，則放熱量增加，一旦散熱不及時(shí)，溫度失控，發(fā)生沖料，甚至?xí)鹑紵捅ā? 　　(2)升溫速度過(guò)快不僅容易使反應(yīng)超溫，而且還會(huì)損壞設(shè)備，例如，升溫過(guò)快會(huì)使帶有襯里的設(shè)備及各種加熱爐、反應(yīng)爐等設(shè)備損壞。 　　(3)當(dāng)加熱溫度接近或超過(guò)物料的自燃點(diǎn)時(shí)，應(yīng)采用惰性氣體保護(hù)；若加熱溫度接近物料分解溫度，此生產(chǎn)工藝稱(chēng)為危險(xiǎn)工藝，必須設(shè)法改進(jìn)工藝條件，如負(fù)壓或加壓操作。

2 冷卻

　　在化工生產(chǎn)中，把物料冷卻在大氣溫度以上時(shí)，可以用空氣或循環(huán)水作為冷卻介質(zhì)；冷卻溫度在15℃以上，可以用地下水；冷卻溫度在0～15℃之間，可以用冷凍鹽水。 　　還可以借某種沸點(diǎn)較低的介質(zhì)的蒸發(fā)從需冷卻的物料中取得熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻，常用的介質(zhì)有氟里昂、氨等。此時(shí)，物料被冷卻的溫度可達(dá)－15℃左右。 　　(1)冷卻操作時(shí)，冷卻介質(zhì)不能中斷，否則會(huì)造成積熱，系統(tǒng)溫度、壓力驟增，引起爆炸。開(kāi)車(chē)時(shí)，應(yīng)先通冷卻介質(zhì)；停車(chē)時(shí)，應(yīng)先停物料，后停冷卻系統(tǒng)。 　　(2)有些凝固點(diǎn)較高的物料，遇冷易變得黏稠或凝固，在冷卻時(shí)要注意控制溫度，防止物料卡住攪拌器或堵塞設(shè)備及管道。

3 加壓操作

　　凡操作壓力超過(guò)大氣壓的都屬于加壓操作。加壓操作所使用的設(shè)備要符合壓力容器的要求，加壓系統(tǒng)不得泄漏，否則在壓力下物料以高速?lài)姵?，產(chǎn)生靜電，極易發(fā)生火災(zāi)爆炸。 　　所用的各種儀表及安全設(shè)施(如爆破泄壓片、緊急排放管等)都必須齊全好用。

4 負(fù)壓操作

　　負(fù)壓操作即低于大氣壓下的操作。負(fù)壓系統(tǒng)的設(shè)備也和壓力設(shè)備一樣，必須符合強(qiáng)度要求，以防在負(fù)壓下把設(shè)備抽癟。 　　負(fù)壓系統(tǒng)必須有良好的密封，否則一旦空氣進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，形成爆炸混合物，易引起爆炸。當(dāng)需要恢復(fù)常壓時(shí)，應(yīng)待溫度降低后，緩緩放進(jìn)空氣，以防自燃或爆炸。

5 冷凍

　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，蒸氣、氣體的液化，某些組分的低溫分離，以及某些物品的輸送、儲(chǔ)藏等，常需將物料降到比水或周?chē)諝飧偷臏囟?，這種操作稱(chēng)為冷凍或制冷。 　　一般說(shuō)來(lái)，冷凍程度與冷凍操作技術(shù)有關(guān)，凡冷凍范圍在－100℃以?xún)?nèi)的稱(chēng)冷凍；而－100～－200℃或更低的溫度，則稱(chēng)深度冷凍或簡(jiǎn)稱(chēng)深冷。 　　(1)某些致冷劑易燃且有毒。如氨，應(yīng)防止致冷劑泄漏。 　　(2)對(duì)于制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器以及管路，應(yīng)注意耐壓等級(jí)和氣密性，防止泄漏。

6 物料輸送

　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常需要將各種原材料、中間體、產(chǎn)品以及副產(chǎn)品和廢棄物，由前一個(gè)工序輸往后一個(gè)工序，由一個(gè)車(chē)間輸往另一個(gè)車(chē)間，或輸往儲(chǔ)運(yùn)地點(diǎn)，這些輸送過(guò)程就是物料輸送。 　　(1)氣流輸送系統(tǒng)除本身會(huì)產(chǎn)生故障之外，最大的問(wèn)題是系統(tǒng)的堵塞和由靜電引起的粉塵爆炸。 　　粉料氣流輸送系統(tǒng)應(yīng)保持良好的嚴(yán)密性。其管道材料應(yīng)選擇導(dǎo)電性材料并有良好的接地，如采用絕緣材料管道，則管外應(yīng)采取接地措施。輸送速度不應(yīng)超過(guò)該物料允許的流速，粉料不要堆積管內(nèi)，要及時(shí)清理管壁。 　　(2)用各種泵類(lèi)輸送易燃可燃液體時(shí)，流速過(guò)快能產(chǎn)生靜電積累，其管內(nèi)流速不應(yīng)超過(guò)安全速度。 　　(3)輸送有爆炸性或燃燒性物料時(shí)，要采用氮、二氧化碳等惰性氣體代替空氣，以防造成燃燒或爆炸。 　　(4)輸送可燃?xì)怏w物料的管道應(yīng)經(jīng)常保持正壓，防止空氣進(jìn)入，并根據(jù)實(shí)際需要安裝逆止閥、水封和阻火器等安全裝置。

7 熔融

　　在化工生產(chǎn)中常常需將某些固體物料(如苛性鈉、苛性鉀、萘、磺酸等)熔融之后進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。堿熔過(guò)程中的堿屑或堿液飛濺到皮膚上或眼睛里會(huì)造成灼傷。 　　堿融物和磺酸鹽中若含有無(wú)機(jī)鹽等雜質(zhì)，應(yīng)盡量除掉，否則這些無(wú)機(jī)鹽因不熔融會(huì)造成局部過(guò)熱、燒焦，致使熔融物噴出，容易造成燒傷。 　　熔融過(guò)程一般在150～350℃下進(jìn)行，為防止局部過(guò)熱，必須不問(wèn)斷地?cái)嚢琛?

8 干燥

　　干燥是利用熱能使固體物料中的水分(或溶劑)除去的單元操作。干燥的熱源有熱空氣、過(guò)熱蒸汽、煙道氣和明火等。 　　干燥過(guò)程中要嚴(yán)格控制溫度，防止局部過(guò)熱，以免造成物料分解爆炸。在過(guò)程中散發(fā)出來(lái)的易燃易爆氣體或粉塵，不應(yīng)與明火和高溫表面接觸，防止燃爆。在氣流干燥中應(yīng)有防靜電措施，在滾筒干燥中應(yīng)適當(dāng)調(diào)正刮刀與筒壁的間隙，以防止火花。

9 蒸發(fā)

　　蒸發(fā)是借加熱作用使溶液中所含溶劑不斷氣化，以提高溶液中溶質(zhì)的濃度，或使溶質(zhì)析出的物理過(guò)程。蒸發(fā)按其操作壓力不同可分為常壓、加壓和減壓蒸發(fā)。 　　凡蒸發(fā)的溶液皆具有一定的特性。如溶質(zhì)在濃縮過(guò)程中可能有結(jié)晶、沉淀和污垢生成，這些都能導(dǎo)致傳熱效率的降低，并產(chǎn)生局部過(guò)熱，促使物料分解、燃燒和爆炸，因此要控制蒸發(fā)溫度。為防止熱敏性物質(zhì)的分解，可采用真空蒸發(fā)的方法，降低蒸發(fā)溫度，或采用高效蒸發(fā)器，增加蒸發(fā)面積，減少停留時(shí)間。

10 蒸餾

　　蒸餾是借液體混合物各組分揮發(fā)度的不同，使其分離為純組分的操作。蒸餾操作可分為間歇蒸餾和連續(xù)蒸餾；按壓力分為常壓、減壓和加壓(高壓)蒸餾。 　　在安全技術(shù)上，對(duì)不同的物料應(yīng)選擇正確的蒸餾方法和設(shè)備。在處理難于揮發(fā)的物料時(shí)(常壓下沸點(diǎn)在150℃以上)應(yīng)采用真空蒸餾，這樣可以降低蒸餾溫度，防止物料在高溫下分解、變質(zhì)或聚合。 　　在處理中等揮發(fā)性物料(沸點(diǎn)為100℃左右)時(shí)，采用常壓蒸餾。 　　對(duì)沸點(diǎn)低于30℃的物料，則應(yīng)采用加壓蒸餾。