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化工单元操作安全生产技术王罗强湖南化工职业技术学院化学工程系hncj.edu化工单元操作过程安全生产技术三、除尘过程的安全一、物料输送过程的安全二、过滤过程的安全六、混合与搅拌过程的安全四、粉碎过程的安全五、筛分过程的安全七、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hncj.edu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、粉碎等化工单元操作过程安全生产技术hncj.edu第一节物料输送过程的安全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。hncj.eduCase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。hncj.edu1.2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。hncj.edu1.3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hncj.edu1.3.1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。hncj.edu1.3.1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hncj.edu1.3.2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hncj.edu1.3.2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。hncj.edu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。hncj.edu过滤的安全技术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。hncj.edu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。hncj.edu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。hncj.edu3.1.1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。hncj.edu3.1.2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。hncj.edu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-干净气体出口hncj.eduhncj.edu3.3某除尘系统检修安全事故分析事故原因：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。hncj.edu第四节粉碎过程的安全4.1破碎过程安全技术大块物料破碎成小块物料称为破碎；小块物料磨成细粉称为粉磨。破碎机安全条件：①最好连续化、自动化加料、出料；②具有防止损坏的安全装置；③产生粉末应尽可能少；④发生事故能迅速停车。hncj.edu球磨机hncj.edu冲击式破碎机鄂式破碎机hncj.edu圆锥破碎机工作原理hncj.edu4.1破碎过程安全技术①颚式、圆锥式破碎机应装设防护板。②球磨机研磨具有爆炸性物质，需用橡皮或其它柔软材料衬里，同时采用青铜磨球。③粉碎机必须有紧急制动装置；④运转中的破碎机严禁检查、清理、调节和检修；⑤破碎机加料口应设安全栅格。⑥初次研磨的物料应先在研钵中试验。⑦可燃物料研磨后应先冷却，后装桶，防止发热引起燃烧。⑧粉末燃烧，立即停料，切断空气，必要时充入惰性气体。hncj.edu4.2粉碎过程安全事故案例分析2019年9月16日13时30分，苏州高新区某复合肥厂发生了一幕惊心动魄的惨剧，1名年仅36岁的李姓安徽民工在操作中，左脚不慎一滑，滑进了正在运转中的用来搅碎结块化肥的粉碎机里，顿时，整条腿被机器上碗口粗的钢刺绞住碾碎，且又卡在粉碎机里不能动弹，鲜血淋漓，生命垂危。经过千方百计解救，直到16时45分左右才将这位民工那条血淋淋的左脚从粉碎机中拉了出来。然而遗憾的是，由于这位民工的大腿全部被机器碾碎，大动脉失血过多，因此，在救出前他已经不治身亡。主要原因：粉碎机设计问题，粉碎机的挡板不科学。次要原因：当事人的自我安全防范意识不强，操作时未能小心谨慎。hncj.edu第五节筛分过程的安全（1）如果粉尘具有可燃性，必须注意因碰撞和静电而引起粉尘燃烧、爆炸。如粉尘具有毒性、吸水性、腐蚀性，须注意呼吸器官及皮肤保护，防止引起中毒或皮肤伤害。（2）筛分操作扬尘量很大，在不妨碍操作、检查的前提下，应将筛分设备最大限度密闭；（3）要加强检查，注意筛网磨损、筛孔堵塞、卡料，以防筛网损坏和混料；（4）筛分设备运转部分应加防护罩；（5）采用隔离等消声措施。hncj.edu筛分机故障种类（1）往复运动筛筛网破损（2）球形物料堵眼（3）因附着造成堵眼（4）异物混入hncj.edu故障防止措施（1）筛网选定：常用正方形网眼，开孔率可通过公称网目和线径（或开孔）选择。（2）筛分物料：应了解所处理物料特性，包括粒子形状、比重、硬度、磁性等。从加工方法和环境条件来看包括分散性、水含量、带电性、破碎性、附着性等。粒度。（3）堵眼：①敲打；②刷光网面；③用振动器振动网面；④用消除静电除去堵塞（如增湿法）；⑤超声波振动（适于微粉）；⑥增加机械本身的振动力；⑦网线加热。hncj.edu知识拓展：筛子目数筛网在1英寸（25.4mm）线段内的孔数即定义为目数。目数越大，说明物料粒度越细。常用的泰勒制是以每英寸长的孔数为筛号,如100目的筛子表示每英寸筛网上有100个筛孔。hncj.edu筛孔尺寸与标准目数对应筛孔尺寸：4.75mm标准目数：4目筛孔尺寸：4.00mm标准目数：5目筛孔尺寸：3.35mm标准目数：6目筛孔尺寸：0.180mm标准目数：80目筛孔尺寸：0.150mm标准目数：100目筛孔尺寸：0.125mm标准目数：120目筛孔尺寸：0.090mm标准目数：170目筛孔尺寸：0.0750mm标准目数：200目筛孔尺寸：0.0630mm标准目数：230目筛孔尺寸：0.0530mm标准目数：270目筛孔尺寸：0.0450mm标准目数：325目筛孔尺寸：0.0374mm标准目数：400目hncj.edu第六节混合与搅拌过程的安全液体混合设备（a）机械搅拌（b）气体搅拌：用压缩空气或蒸汽以及氮气通入液体介质中鼓泡达到混合目的。搅拌装置桨式搅拌hncj.edu混合安全技术1.桨叶要牢固安装，不允许产生摆动；2.防止电机超负荷以及桨叶折断；3.搅拌机不可随意提高转速，尤其搅拌粘稠物质，造成电机超负荷、桨叶断裂以及物料溅出；4.安装超负荷停车装置；5.加料、出料机械化、自动化。hncj.edu搅拌机安全事故案例分析2009年11月21日，石家庄市某动物药品厂发生的一起搅拌机挤压事故，造成1人死亡。当日上午10时20分左右，操作工赵某在未关闭搅拌机电源的情况下，用小笤帚清扫余料，手指被搅拌机的转轮挤住，并将身体上部带入，使胸部被转轮挤压，导致窒息，经抢救无效死亡。事故的主要原因：一是因为作业时违反安全操作规程，清扫余料时未关闭搅拌机电源。二是安全教育培训不够，落实安全规章制度不到位。hncj.edu第八节换热过程的安全1.热源：烟道气、电力、空气2.中间热载体：液体热载体：水、石油、润滑油、甘油、联苯混合剂、有机硅液体和易熔金属熔体等；气体热载体：过热水蒸汽、空气，固体、液体和气体燃料的燃烧产物等。hncj.edu8.1加热过程的安全1.为了使设备和原料逐步加热必须缓慢提高炉温，可燃液体迅速加热可能导致进入系统中的水分剧烈沸腾、压力急剧升高和导致发生事故。2.工厂常发生燃烧室和烟道爆炸事故以及燃烧室火焰外喷事故，事故原因由于气体从循环系统中泄漏、火焰脱离喷嘴以及暂时停止向喷嘴供应燃料等引起。3.燃料泄漏是管式炉操作中经常发生火灾原因。hncj.edu8.2换热器的安全事故案例：1994年2月17日，湖南省某氮肥厂，因金属垫片选型不符合规范、法兰螺栓紧固不均匀，投入使用前，换热器未按要求进行试压及气密性试验，在检修完甲胺分厂合成低温U形管换热器重新开车后，封头法兰处的金属垫片被冲开发生泄漏，大量液氨并带有部分甲醇、甲胺喷出，造成3人中毒死亡。hncj.edu8.2换热器的安全1.换热器的构造：管内是高压流体。图4-21U形管式换热器1-中间挡板；2-U形管；3-内导流筒hncj.edu1.换热器的构造hncj.edu1.换热器的构造hncj.edu1.换热器的构造hncj.edu8.2换热器的安全2.故障和防止措施管子裂缝或穿孔、管板和管子接缝开裂等。长期使用导致管子内表面腐蚀、磨损，严重的必须拆换。因松动而产生的泄漏主要发生在螺栓拧紧部位，如浮头式换热器的浮头盖处容易泄漏，因漏出的液体流不出来，很难发现；