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化工单元操作安全技术

化工单元操作安全技术 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020第三章化工单元操作安全技术单元操作就是指化工生产过程中物理过程步骤(少数包含化学反应,但其主要目的并不在反应本身),是化工生产中共有的操作。
按其操作的原理和作用可分为:流体输送、搅拌、过滤、沉降、传热(加热或冷却)、蒸发、吸收、蒸馏、萃取、干燥、离子交换、膜分离等、按其操作的目的可分为:增压、减压和输送;物料的加热或冷却;非均相混合物的分离;均相混合物的分离;物料的混合或分散。
单元操作在化工生产中占主要地位,决定整个生产的经济效益,在化工生产中单元操作的设备费和操作费一般可占到80%~90%,可以说没有单元操作就没有化工生产过程。
同样,没有单元操作的安全,也就没有化工生产的安全。
《化工原理》已对单元操作的原理及设备进行详细的介绍,本章主要从安全的角度,简要说明主要单元操作中应注意的安全问题。
流体及固体输送概述化工生产中必然涉及流体(包括液体和气体)和(或)固体物料从一个设备到另一个设备或一处到另一处的输送。
物料的输送是化工过程中最普遍的单元操作之一,它是化工生产的基础,没有物料的输送就没有化工生产过程。
化工生产中流体的输送是物料输送的主要部分。
流体流动也是化工生产中最重要的单元操作之一。
由于流体在流动过程中:①有阻力损失;②流体可能从低处流向高处,位能增加;③流体可能需从低压设备流向高压设备,压强能增加。
因此,流体在流动过程中需要外界对其施加能量,即需要流体输送机械对流体做功,以增加流体的机械能。
流体输送机械按被输送流体的压缩性可分为:①液体输送机械,常称为泵,如离心泵等;②气体输送机械,如风机、压缩机等。
按其工作原理可分为:①动力式(叶轮式),利用高速旋转的叶轮使流体获得机械能,如离心泵;②正位移式(容积式),利用活塞或转子挤压使流体升压排出,如往复泵;③其他,如喷射泵、隔膜泵等。
化工单元操作技术培训资料PPT课件

在化工生产中: 把物料冷却在大气温度以上时,可以用空气或循环水作为
冷却介质; 冷却温度在15℃以上,可以用地下水; 冷却温度在0~15℃之间,可以用冷冻盐水。
1、冷却操作时,冷却介质不能中断,否则会造 成积热,系统温度、压力骤增而引起爆炸。开车时, 应先通冷却介质;停车时,应先停物料,后停冷却系 统。
2、中闪点液体: -18℃≤闪点<23℃
如苯(闪点为-11℃)、乙醇(闪点为12℃)等;
3、高闪点液体: 23℃≤闪点<61℃
如丁醇(闪点:35℃)、氯苯(闪点:28℃)等。
4 易燃固体、自燃物品、遇湿易燃物品
易燃固体
易被外部火源点燃
燃烧迅速
散发有毒烟雾、气体。
自燃点低
自燃物品
空气中易氧化放出热量 自行燃烧。
有毒,易燃,具麻醉性;远离火种、热源;严禁撞击、摩擦;严禁身体直接触!
●理化性质: 无色透明液体,有特殊香味,比重0.88,沸点80.1℃,闪点–15~10℃,爆炸极限范围1.3~9.5%,易蒸
发,不溶于水,苯蒸气与空气的相对密度2.8mg/m3 ●危险特性:
易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物;遇明火、高热极易燃烧爆炸,与氧化剂接触发生强烈反应,易 产生和聚集静电有燃烧爆炸危险;蒸气比空气重,沿地面扩散并易积存于低洼处,遇火源会着火回燃 ●健康危害:
● 干燥的热源 ● 干燥方式 ● 操作方式 ● 干燥过程安全控制与危险性分析
● 结晶过程采用搅拌装置重要作用 ● 结晶过程的搅拌器应注意要点
● 萃取方法 主要有单级和多级。
● 萃取设备主要性能 为两液相提供充分混合与充分分离的条件,使两液相之间
《化工单元操作》PPT课件

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4.1 概述
(5)蒸发操作的特点 ① 沸点升高
蒸发的物料是溶有不挥发溶质的溶液。由拉乌尔定律可知:在 相同温度下,其蒸汽压纯溶剂的为低,因此,在相同的压力下, 溶液的沸点高于纯溶剂的沸点。故当加热蒸汽温一定时,蒸发 溶液时的传热温差就比蒸发纯溶剂时来得小,而溶液的浓度越 大,这种影响就越显著。 ② 节约能源 ③ 物料的工艺特性 本章的重点就是研究上述问题,同时还考虑从二次蒸汽中分离 夹带液沫的问题。
③ 曲线Q有极值点(最大值),在此点下操作效率最高,能量损失
最小。与此点对应的流量称为额定流量。泵的铭牌上即标注额定值, 泵在管路上操作时,应在此点附近操作,一般不应低于92% 。max
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2.2.2离心泵的特性曲线
(5)转速n对特性曲线的影响 泵的特性曲线是在一定转速下测得,实际使用时会遇 到n改变的情况,若n变化 <20%,可认为液体离开叶轮时
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2.5气体输送机械
气体输送的特点 : ①动力消耗大:对一定的质量流量,由于气体的密度小,其 体积流量很大。因此气体输送管中的流速比液体要大得多,前经济 流速(15~25m/s)约为后者(1~3m/s)的10倍。这样,以各自的经 济流速输送同样的质量流量,经相同的管长后气体的阻力损失约为 液体的10倍。因而气体输送机械的动力消耗往往很大。
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4.2 单效蒸发
4.2.1 单效蒸发的计算
对于单效蒸发,在给定的生产任务和确定了操作条件以后,通 常需要计算以下的这些内容:
① 水分的蒸发量; ② 热蒸汽消耗量; ③ 发器的传热面积。 要解决以上问题,我们可应用物料衡算方程,热量衡算方程和 传热速率方程来解决。
补充:化工单元操作的安全技术52页PPT

④输送速度不应超过规定风速,输送量不应有急剧的变化。
⑤粉料不要堆积管内,要定期使用空气或惰性气体进行管 壁清扫。
1.2液态物料输送
在化工生产中,经常遇到液态物料在管道内的输送。高处 物料可借其位能自动输往低处。将液态物料由低处输往高 处,由一处水平输往另一处,由低压处输往高压处,以及 为保证克服阻力所需要的能量时,都要依靠泵这种设备去 完成。充分认识被输送的液态物料的易燃性,正确选用和 操作泵,对化工安全生产十分重要。
1.2.2往复泵、旋转泵的安全要点
往复泵和旋转泵(齿轮泵、螺杆泵)用于流量不大,扬程 较高或对扬程要求变化较大的场合,齿轮泵一般用于输送 油类等粘性大的液体。
往复泵和旋转泵,开车时必须将出口阀门打开,严禁采用 关闭出口管路阀门的方法进行流量调节,否则,将使泵内 压力急剧升高,引发爆炸事故。一般采用安装回流支路进 行流量调节。
①具有粘性或湿度过高的物料较易在供料处及转弯处粘附管壁, 最终造成堵塞。悬浮速度高的物料,比悬浮速度低的物料较易沉淀
堵塞。
②管道连接不同心、连接偏错或焊渣突起等易造成堵塞。பைடு நூலகம்
③大管径长距离输送管较小管径短距离输送管,更易发生堵塞。
④输料管的管径突然扩大,物料在输送状态中突然停车易造成堵
1.2.3流体作用泵的安全要点
流体作用泵是依靠压缩气体的压力,或运动着的流体本 身进行流体的输送。如常见的酸蛋、空气升液器、喷射泵。 这类泵无活动部件且结构简单,在化工生产中有着特殊的 用途,常用于输送腐蚀性流体。
补充:化工单元操作 的安全技术
第一讲 物料输送、加热
化工单元操作PPT

汽蚀
1)回收有价值的分散物质 例如从某些类型干燥器出来的气体及从结晶机出来 的晶浆中都带有一定量的固体颗粒,必须回收这些悬浮的颗粒作为产品。 2)净化分散介质以满足后继生产工艺的要求 例如某些催化反应的原料气中夹 带有会影响催化剂活性的杂质,因此,在气体进入反应器之前,必须除去其中 尘粒状的杂质。 3)环境保护和安全生产 为了保护人类生态环境,要求排放的废气或废液浓度 达到排放标准;很多含碳物质及金属细粉与空气形成爆炸物,必须除去这些物 质以消除隐患。
KA2 60
n
e
Ve
Q 60nV 60 KA2 (60n en2 ) Ven
Q 60n KA2 60 465 A Kn
n
Q=-λS·(dt/dr)=-λ·2πrL·(dt/dr)
Q=2πLλ(t1-t2)/ln(r2/r1) 或Q=(t1-t2)λSm/b 其中 b=r2-r1,Sm=2πrmL,rm=(r2-r1)/ln(r2/r1) 当r2/r1<2时,rm=(r2+r1)/2
q值
q/(q+1)
>1
+
1
∞
0<q<1
0
0
+
<0
q线在x-y图上的位置
ef1(↗) ef2(↑) ef3(↖) ef4(←) ef5(↙)
间歇蒸馏流程图
QI QO QL (0 1)
注意:作热量衡算时,由于焓是相对值,与温 度基准有关,故应说明基准温度。习惯上选0℃ 为基温,并规定0℃时液态的焓为零。
三. 静压强的表示方法 绝对压强(ata):以绝对真空为基准量得的 压强;
表压强(atg):以大气压强为基准量得的压 强。
化工单元操作 在生产中的应用
《化工生产安全》PPT课件

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2.安全教育
(1)入厂教育
每一级的教育时间,均应按化学工业部颁
发的《关于加强对新入厂职工进行三级安全
教育的要求》中的规定执行。厂内调动(包
括车间内调动)及脱岗半年以上的职工,必
须对其再进行二级或三级安全教育,其后进
行岗位培训,考试合格,成绩记入“安全作
业证”内,方准上岗作业。
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2.安全教育 (2)日常教育 即经常性的安全教育, 企业内的经常性安全教育可按下列形式 实施。 ①安全和工业卫生教育 ②企业应定期开展安全活动,班组安 全活动确保每周一次。
本着“三不放过”的原则。 ①保护现场。 ②广泛了解情况。 ③技术鉴定和分析化验。 ④多方参加。
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5.事故调查分析 (2)事故原因分析 ①组织管理方面。 ②技术方面。 ③卫生方面。
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学生汇报
项目任务: 将P62的案例按我国的《生产安全 事故等级划分及责任追究制度》进 行事故等级划分,并进行责任处理
方准独立作业。特种作业人员在进行作业
时,必须随身携带“特种作业人员操作
证”。
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3.安全检查
安全生产法规定:生产经营单位的安
全生产管理人员应当根据本单位的生产
经营特点,对安全生产状况进行经常性
检查;对检查中发现的安全问题,应当
立即处理;不能处理的,应当及时报告
本单位有关负责人。
检查及处理情况应当记录在案。
此外,还要严格执行化学工业部 颁布的安全生产禁令。
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一、案例 1988年11月20日,湖北省红安县化肥
厂造气车间因限电停车,车间设备主任 临时提出修补2号造气炉下行阀后有裂纹 的管子。对下行管和洗气塔用蒸汽进行 了置换后即开始动焊,但因下行管裂缝 处有蒸汽冷凝水渗出不好焊而没焊完。
化工单元操作和安全教育课件

1.输送设备的安全注意事项
皮带、刮板、链斗、斗式提升机 这类输送设备连续往返运转,可 连续加料,连续卸载。存在的危 险性主要有设备本身发生故障以 及由此造成的人身伤害。
2 .气力输送系统的安全注意 事项
气力输送即风力输送,它主要凭借 真空泵或风机产生的气流动力以实 现物料输送,常用于粉状物料的输 送。气力输送系统除设备本身故障 损坏外,最大的安全问题是系统的 堵塞和由静电引起的粉尘爆炸。
使用无机物作为载体时,操作时特别注意在熔融的硝 酸盐浴中,如加热温度过高、或硝酸盐漏入加热炉燃 烧室中或有机物落入硝酸盐浴内,均能发生燃烧或爆 炸。水、酸类物质流入高温盐浴或金属浴中,会产生 爆炸。采用金属浴加热,操作时还应防止金属蒸气对 人体的危害
④电加热
电加热即采用电炉或电感进行加热。是 比较安全的一种加热方式,一旦发生事 故,尚可迅速切断电源。
化工单元操作和安全
第一节、准备工作
1、原料存放
气体:瓶装气体物料应在库房内一定部 位储存。
液体:易燃液体严禁同酸、碱混放。桶 装物体一般采用225L的标准桶,每桶约 200公斤。
固体:对于怕水和易燃、易爆的固体原 料,不应在车间储存。
2、备料
计算:主要是指投料量的计算。 称重:确认原料的重量。 复核:对原料的名称、含量、重量和投
1、主要危险性
载体加热的主要危险性在于载体物质本 身的危险特性,在操作中必须予以充分 重视。
2、安全要点
油类作载体加热时,应将加热炉设于车间外面,将热 油输送到需要加热的设备内循环使用。油循环系统应 严格密闭,不准热油泄漏,要定期检查和清除油锅、 油管上的沉积物。
使用二苯混合物作载体加热时,特别注意不得混入杂 质(如水等),也不准混入易燃易爆杂质,否则在升 温过程中极易产生爆炸危险。
化工单元安全运行技术PPT课件( 49)

在初始条件下的十分微小的变化,经过不断放大, 对事物未来会造成极其巨大的影响与后果。
1.1.3 影响工业生产过程控制的因素
从负反馈角度分析:测量的影响
一些生产过程的变量很难测定 技术的发展,使过去某些不可测变量变为可测变量 间接测量:利用可测变量与相关模型,计算不可测
全操作与控制措施的总结
1.1.2 影响工业生产的安全因素
一个工厂、一个生产流程、一个生产装置,均 需按产品品质和数量的要求、原材料供应及公 共设施情况,由工艺设备组建一定的工艺流程 而后组织生产。
工艺流程:主要是针对生产,为合理使用各种 机械,提高机械使用率,提高总体生产力的一 个工艺技术安排。
Integrated Manufacturing Systems) ) 现场总线控制技术发展
现场总线控制系统: (FCS:Fieldbus Control System)
继集散控制系统(DCS)后的新一代控制系统, 它是电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术 的发展成果。
现场总线使得现场仪表、执行机构、控制室设 备之间构成网络互连系统,实现全数字化、双 向、多参数的数字通信,为控制系统的全分布 和全数字化运行奠定了基础。
1.1.1工业生产过程操作 现代工业生产过程存在的安全操作与控制问题:
开车、停车 工艺流程及设备间切换 工艺运行中安全控制 间歇生产过程操作 生产负荷的改变 异常状态下的紧急处理
工业生产过程的安全要求
对上述运行过程按一定的顺序操作 其他要求:
监视和管理整个生产过程 对生产过程进行规划、调度和决策 生产过程的异常现象记录,事故案例的积累以及安
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第三节
除尘过程的安全
机械除尘器、电除尘器、过滤除尘器和洗涤除尘器等。
3.1 惯性(离心)力除尘器故障和预防
由于粉尘附着、堆积,器壁磨损及气体泄漏等原因会引起 除尘器性能下降。
3.1.1 粉尘附着与堆积
附着的原因:气体中水分凝聚, 物质粘合,粉尘热沉降等等。 措施:采取保温措施防止粉尘 结块;粉尘颗粒越细引起沉 降的可能性越大。
1.3
固体块状物料与粉料输送的安全
皮带输送机 螺旋输送器 刮板输送机 链斗输送机 斗式提升机 气力输送
1.3.1 皮带、刮板、链斗、螺旋、斗式提升机等输送设备
(1) 传动部分 皮带传动 皮带同皮带轮接触部位是极其危险部位, 对操作者存在极大危害甚至危及生命安全。应安 装防护罩。 齿轮传动 齿轮与齿轮、齿条、链带相啮合部位极 其危险,该处连同它的端面应采取防护措施,防 止发生重大人身伤亡事故。
第二节
过滤过程的安全
连续过滤较间歇式过滤安 全:连续过滤机循环周期 短,能自动洗涤卸料,过 滤速度较高,且操作人员 脱离有毒物料接触。 间歇式过滤机需要经常重 复卸料、装合、加料等各 项辅助操作,较连续式过 滤周期长,人工操作劳动 强度大,直接接触毒物。
过滤的安全技术
1.3.2
气力输送
依靠真空泵或风机产生的气流动力输送物料。 (1) 吸送式系统 (2) 压送式系统
Eg:HNNT公司从美 国进口的35000t/a 粉剂设备
1.3.2
气力输送
1.堵塞 引起堵塞的主要因素: ① 粘性物料粘附。 ② 管道连接不同心,有错偏或焊渣突起等障碍。 ③ 大管径长距离输送。 ④ 输料管径突然扩大,突然停车。 措施: 设计时应确定合适输送速度,选择管系合理结构和布置形 式。尽量减少弯管数量,尤其要少用由水平向垂直过渡的 弯管。严禁两个弯管挨近连接等。
图4-11 管式电除器工作原理图 1-沉淀极;2-电晕极;3-绝缘极;4-高压直流电源; 5-接地线;6-集灰斗; 7-含尘气体进口;8-干净
事故原因: 1.运行人员停电操作存在严重的随意性。 2.检修人员违反《电业安全工作规程》的规定,在没有监护 的情况下单人在带电场所作业,且安全措施不全,造成触电。 3.运行班长在检修人员触电后,应急处理和救援不当。不是 立即对所有电场停电救人,而是打电话逐级汇报,延误了抢 救时间。 防范措施: 1.紧急缺陷处理时,必须待安全措施完成后检修人员方可进 行作业。并执行监护制度。 2.对可能发生的触电危险情况,事前开展危险点分析。 3.对职工加强 应急处理和救援的教育。
化工单元操作安全生产技术
湖南化工职业技术学院化学工程系 王罗强
化工单元操作过程安全生产技术
一、物料输送过程的安全 二、过滤过程的安全 三、除尘过程的安全 四、粉碎过程的安全 五、筛分过程的安全
六、混合与搅拌过程的安全 七、造粒过程的安全
八、换热过程的安全 九、干燥过程的安全 十、蒸馏过程的安全
1.2
气体物料输送的安全
1.抽送或压送可燃性气体时,进气口应保持一定 余压,以免造成负压吸入空气形成爆炸性混合物。 2. 压缩机汽缸、贮气罐以及管路要有足够强度。
3.要安装经校验准确可靠的压力表和安全阀。
4.压缩机在运行中不能中断润滑油和冷却水。 5. 特殊安全措施。如在乙炔压缩机中与乙炔接触 的部件不能使用铜材质,以避免产生比较危险的 乙炔铜等等。
化工单元操作过程安全生产技术
单元操作——在不同化工产品 生产过程中,发生同样物理 变化,遵循共同物理学规律, 使用相似设备,具有相同功能 的基本物理操作。 1.流体流动 2.传热 3.传质 4.热力过程:液化、冷冻等 5.机械过程:输送、粉碎等
第一节
物料输送过程的安全
1.3.1
皮带、刮板、链斗、螺旋、斗式提升机等输送设备
(2) 输送设备的开、停车 安装超负荷、超行程停车装置。 紧急事故停车开关安装在操作者经 常停留部位。 停车检修,开关应上锁或撤掉电源。 长距离输送系统应安装开停车联系 信号、自动联锁装置或程序控制系 统。 (3) 输送设备的日常维修
过滤中能散发有害或爆炸性气体时,对于加压过滤不能采 用敞开式过滤操作,应采用密闭式过滤操作,并用压缩空 气或惰性气体保持压力。 在取滤渣时应先放压力,否则会发生事故。
过滤的安全技术
离心过滤机: (1)转鼓、盖子、外壳及底座应用韧性金属制造。 (2)处理腐蚀性物料,转鼓需要衬里; (3)盖子应与启动机链锁; (4)应有限速装置; (5)离心机开关应装在近旁; (6)楼上离心机要有减振装置,防止谐振; (7)对离心机内、外部及负荷应定期进行检查。
1.1 液态物料输送: 一般采用泵和管道 输送。输送的液体 物料性质各异(例 如高粘性溶液、悬 浮液、腐蚀性溶液 等),且温度、压 强又有高低之分。
Case 离心机安全事故分析 2019柳州地区某糖厂榨季中期发生过一例事故: 甲糖上悬式离心分蜜机运转时转鼓突然断裂, 碎片 飞出机外, 将砖墙打成一个深坑, 幸亏没有击中现 场工人, 否则后果不堪设想。 事后对该离心机进行剖析, 发现其转鼓壁断裂处由 于糖蜜的腐蚀已变薄至只有11mm (新机转鼓壁 厚16mm , 该机已使用第九个榨季)。这样的壁厚 是不能维持安全运行的。 运行700~ 1400 小时之后应进行小修; 运行3000~ 4000 小时后进行中修; 当轴损伤或转鼓腐蚀, 轮圈断裂或轮壳与转鼓配 合松动时则应进行大修。
3.1.2 器壁磨损:采用内衬碳化硅或氮化硅防范。 3.1.3 气体泄漏:漏入空气,粉尘飞散,除尘器内部 气流状态恶化。 3.2 电除尘器故障和防治措施 电除尘器故障过去主要是高压电源部分和电极断 路事故;静电除尘结构对于微米以下的微粒粉尘 的除尘比任何除尘方式都有效,相反对粗大颗粒 的粉尘却收效甚微。