化工过程安全技术-化工单元操作安全技术

第五单元化工过程安全技术本章摘要第五单元化工过程安全技术《化工安全与环保》任务二化工单元操作安全技术

学习目标011.1本节学习目标本节学习目标掌握典型化工单元操作过程的安全技术要点能针对具体化工单元操作岗位，制定合理的安全技术措施各类典型化工单元安全技术022.1.1输送单元——固体物料运输皮带运输机刮板输送机斗式输送机螺杆输送机2.1.1输送单元——固体物料运输2.1.1输送单元——固体物料运输2.1.1输送单元——固体物料运输2.1.2输送单元——液体物料运输2.1.2输送单元——液体物料运输离心泵工作动图往复泵工作动图离心泵在液体输送设备中应用最为广泛，约占化工用泵的80%-90%。2.1.2输送单元——液体物料运输一分钟了解“汽蚀”2.1.2输送单元——液体物料运输二、要想保证离心泵不发生汽蚀现象，泵应当在()允许吸液高度下操作。A.低于 B.高于 C.等于D.不低于一、造成离心泵汽蚀的主要原因是(

)。A.介质黏度低

B.介质温度低

C.泵吸入量不足D.介质吸入叶轮时压力过低《污水处理1＋X中级》理论知识复习题2.1.2输送单元——液体物料运输三、多级离心泵发生汽蚀现象的部位是()。A.第一级叶轮B.中间一级叶轮C.最后一级叶轮D.所有叶轮来源：《污水处理1＋X中级》理论知识题四、下列属于离心泵汽蚀处理方法的是()。A.停泵，排气充液后重启B.关闭出口阀，重新启动C.调整电机间隙后，重启D.调整填料松紧度后，重启六、离心泵抽空的结果是(

)。A.轴承温度高

B.泵体振动大C.出口无流量

D.电机温度高2.1.2输送单元——液体物料运输七、离心泵运行中，(

)原因能使泵内产生杂音。A.泵轴与电机轴不同心 B.地脚螺栓松动

C.叶轮刮泵壳

D.轴承温度高八、离心泵运行中，(

)原因能造成机械密封的泄漏。

A.介质中有颗粒

B.液体黏度大C.操作波动大

D.泵转速慢五、离心泵发生抽空现象时，应进行的操作是()。A.停泵 B.倒泵C.关小入口阀门 D.关小出口阀门九、判断题：

启动离心泵前关闭出口阀门是为了减小启动电流，以保护电机。2.1.2输送单元——液体物料运输2.1.3输送单元——气体物料运输气体输送采用压缩机机械与液体输送机械的工作原理大致相同，如通风机、鼓风机、压缩机与真空泵等但与液体输送相比，气体输送具有体积流量大、流速高、管径粗、阻力压头损失大的特点，而且气体具有可压缩性，在高压下，气体压缩的同时温度升高，因此高压气体输送设备往往带有换热器2.1.3输送单元——气体物料运输2.2.传热单元用于供给或取走热量的载体称为载热体。起加热作用的载热体称为加热剂(或加热介质)起冷却作用的载热体称为冷却剂(介质)传热即热量的传递，只要有温差存在的地方，就有热量的传递。传热广泛用于化工生产过程的加热或冷却热能的综合利用和废热回收以及化工设备和管道的保温，是应用最普遍的单元操作之2.2.1传热单元——加热复习蒸汽锅炉复习导热油炉2.2.1传热单元——加热危险性主要表现为：泄漏、火灾、爆炸2.2.1传热单元——加热2.2.2传热单元——冷却与冷凝冷却、冷凝都是通过将被冷却物料的热量传递给冷却剂，使被冷却物料温度降低的过程。当冷却剂是气相的，若在冷却过程中转变为液相，称为冷凝冷却剂没有发生相变的，称为冷却冷却剂分液体冷却剂和气体冷却剂两种常用液体冷却剂为水，气体冷却剂有氦气和二氧化碳等。液化汽化吸热或减压降温或增压2.2.2传热单元——冷却与冷凝危险性主要表现为：泄漏、火灾、爆炸2.2.2传热单元——冷却与冷凝2.2.3传热单元——换热器换热器

是用于实现冷、热流体之间热量交换的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位。在化工生产中，换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。换热器/item/换热器/1291515?fr=aladdin2.2.3传热单元——换热器优点：单位面积传热面积处理能力大操作弹性大2.2.3传热单元——换热器本动图由中山大学制作2.2.3传热单元——换热器2.3冷冻单元https://haokan.baidu.04754810&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video冷冻将物料温度降到比环境温度更低的操作称为制冷或冷冻,。一般凡冷冻范围在-100℃以内的，称为冷冻；-100℃~-200℃称为深度冷冻。热量由低温物体到高温物体的传递，需要借助冷冻剂在冷冻机内减压汽化吸热、加压冷凝散热实现。液化汽化吸热或减压降温或增压2.3冷冻单元冷冻设备的压缩机内常用氨作为冷冻剂短距离冷冻：制冷剂直接进行热交换即可；长距离冷冻：需在蒸发器处与载冷体进行热交换，再由载冷剂到循环到生产设备上进行热交换2.3冷冻单元2.3冷冻单元目前使用最广泛的冷冻剂：

氨(R711)，但氨毒性较大，易燃（15.5%~27.4%）冷冻剂Ps：

含氯的氟利昂（CFC、HCFC），因在高空分离出Cl离子，破坏臭氧层，使臭氧层失去对太阳光紫外线的屏蔽作用，加速温室效应，因此已被禁用，目前空调机以R32、R410A环保制冷剂为主。应进一步研发替代的冷冻剂，如CO2。2.3冷冻单元2.3冷冻单元1、选择合适的盐水浓度：一定浓度下有一定的冻结温度，冻结温度应比所需达到的冷冻温度高，否则容易冻结析出冰层。2、盐水有腐蚀性，系统应密闭，防止空气进入加剧腐蚀；并在盐水中加入缓蚀剂，以防对管道产生腐蚀注意事项载冷体当全厂需冷冻操作的设备较多时，用一种盐类的水溶液在冷冻剂和冷冻物料间循环，从被冷冻物料中吸取热量升高温度，然后将热量传给冷冻剂，降低温度，这种水溶液称为载冷体。

一般有NaCl、CaCl2、MgCl2等水溶液。2.4.1蒸发和蒸馏单元——蒸发蒸发

是借加热作用使溶液中所含溶剂不断汽化、不断被去除，以提高溶液中溶质浓度或溶质析出，使挥发性溶剂与不挥发溶剂分离的物理操作过程。

目标是得到浓缩的溶质或溶质析出体。

按操作压力，可分为：常压蒸发、加压蒸发、减压蒸发主要危险性：溶液浓缩过程中产生的结晶、沉淀和污染会导致传热效率降低，造成局部过热，最终导致鼓包或爆炸液体吸热，汽化气体放热，液化改变操作压力可以改变液体的沸点液化汽化吸热或减压降温或增压2.4.1蒸发和蒸馏单元——蒸发2.4.2蒸发和蒸馏单元——蒸馏危险性：泄漏引起的燃烧、爆炸、中毒事件改变操作压力可以改变液体的沸点液体吸热，汽化气体放热，液化液化汽化吸热或减压降温或增压蒸馏是借液体混合物各组分沸点不同，使其分离为纯组分的操作单元。目标是获得蒸馏出的纯组分物质。按操作压力，可分为：常压蒸馏、加压蒸馏、减压蒸馏/item/蒸馏/2452696?fr=aladdin蒸馏方法适用情况注意事项真空蒸馏法（减压蒸馏）常压沸点＞150℃的难挥发物料、高温易分解、易爆炸或易聚合物质防止空气进入引起爆炸：必须保持密闭；作业完成后，应充氮气保护再停泵，真空泵应有单向阀，以防空气进入防止真空泵内冲料：先开冷却器进水阀→开真空进气阀→开蒸汽阀门排气：易燃物排气管应连接排气系统或高空排放，并安装阻火器。常压蒸馏法常压沸点~100℃的中等挥发性物料热源：易燃液体禁止明火，一般用蒸汽或过热水蒸汽防腐：有腐蚀性液体，应选择防腐耐高温材料防泄漏：自燃点很低的液体，应密闭系统，防止物料泄漏遇空气燃烧防结垢：高沸点液体要防蒸干、结垢，及时清理防止冷却水渗入导致超压爆炸持续冷却（冷冻），防止超温、超压引起爆炸加压蒸馏法常压沸点＜30℃的易挥发物料严格进行气密性和耐压实验，防止物料泄漏造成燃烧或中毒严格控制温度和压力易燃气体蒸馏，应将排气管与火炬相连2.4.2蒸发和蒸馏单元——蒸馏不同蒸馏方法的使用情况及注意事项2.4.2蒸发和蒸馏单元——蒸馏其他注意事项：消除静电：易燃液体蒸馏设备、管道要良好接地，蒸馏塔应有可靠避雷装置经常检查、维修，做好开车前、开车后的系统清洗、置换工作防爆：蒸馏易燃易爆物质的厂房，应符合防爆要求，室内电机、照明等电器应采用防爆产品2.5干燥单元常用的热源：热空气过热蒸汽烟道气明火干燥(或称为”固体的干燥”)利用热能使物料物料中的湿分（水分或其他溶剂）汽化，并利用气流或真空带走汽化的湿分，从而获得干燥产品的操作。干燥的目标不是绝对无水，而是使物料中的含水量降至规定的指标之下，且无龟裂、焦化、变色等变化。干燥过程的经济性取决于：热能消耗和热能的利用率。2.5干燥单元2.5干燥单元染整行业用烘布机洗染行业用滚筒式烘干机2.5干燥单元广州某牛仔洗水企业的节能干燥设施：湿牛仔裤经烟道气干燥→沿车间内轨道长距离风干实现烟道气预热利用减少蒸汽烘干设备的使用，实现节约用电和节约燃料2.5干燥单元间歇式干燥特点：人工直接在高温、粉尘或有害气体环境下操作加热源：热空气投资费用低、操作控制灵活方便能适应于多种物料但干燥时间较长，生产能力小2.5干燥单元连续式干燥特点：机械化操作加热源：烟道气、热空气生产能力大、热效率高、劳动环境好干燥得以进行的必要条件是(

)。A

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物料内部温度必须大于物料表面温度B.物料内部水蒸气压力必须大于物料表面水蒸气压力C

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物料表面水蒸气压力必须大于空气中的水蒸气压力D

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物料表面温度必须大于空气温度《污水处理1＋X中级》理论知识复习题2.5干燥单元Q传热量W水分汽化1）湿物料表面蒸气压Pw>热空气水分蒸气压P，进行干燥2）湿物料表面蒸气压pw=热空气水分蒸气压P,干燥即行停止3）湿物料表面蒸气压Pw<热空气水分蒸气压P，吸湿2.6气体吸收单元是用液体溶剂把气体混合物中的一个或几个组分部分或全部溶于其中而分离气体混合物的操作。

分离依据是各组分在溶剂中溶解度的差异。化学吸收：溶质与溶剂发生反应而被消除；物理吸收：溶质与溶剂不发生反应，仅仅是溶于溶剂危险性：吸收过程中，容易产生静电，有导致静电火花危险！易燃气体组分吸收不完全而溢出，与空气接触引起燃烧吸收后再进行解析操作，就能实现气体组分的回收利用！！！2.6气体吸收单元可直接用碱液吸收处理的废气是(

)。A

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二氧化硫 B

.

甲烷

C

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氨气

D

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一氧化氮《污水处理1＋X中级》理论知识复习题2.6气体吸收