非工艺专业基本知识

1、第七章非工艺专业基本知识，第一节公共工程第二节安全防火与环境保护，第七章非工艺专业基本知识，第一节公共工程教学内容：了解给排水、供电、供热与制冷、采暖通风与空调工程的基本知识，了解工艺人员应当为上述专业提供的修订条件。 重点和难点：必须重点理解技术人员应该向上述专家提供的修订条件。第一节公共工程、一、给排水(一)设置修订基础条件1、设备配置平面、提供剖面图2 .给排水时修订。 分别列举了工厂各设备的用水量和排水量，包括正常和最大量、水温、水压、水质要求和排水的主要成分。 参考教材表7-4。 第一节公共工程、第一、给排水(二)给水水源、输送管道设置修订及水质处理1、工厂建设地区的水源状况2、循环

2、水处理的水质稳定(一)循环冷却水在长期循环使用中，在一定的温度和压力下，水中的钙离子和碳酸氢根发生如下可逆反应： ca2HCO水垢降低传热系数水垢保护金属管壁的腐蚀反应向左进行，这时循环水是有腐蚀性的水。 水垢被消除，传热效率提高的金属管的壁被腐蚀。 循环中，CO2的逸出、CaCO3水垢形成的可能性增大的冷却塔中的水吸收大气中的O2、SO2、H2S，腐蚀性增大的水部分蒸发，使水中的盐的浓度增加。1、给排水、2、循环水处理水质稳定(2)循环水水质稳定处理排水部分含盐分高的水，适当补充新鲜水。 水垢防止处理；新鲜水软化处理； 循环羟基处理； 添加吸附剂。 防腐处理主要是电化学腐蚀。 添加能够生成难

3、溶性阳极生成物保护膜或能够生成难溶性阴极保护膜的盐。 投用抑制微生物生长的氯。 去除机械杂质，用旁通过滤器过滤泥沙和微生物。 水质稳定处理符合化工企业循环冷却水处理设施修订规定HG/T 20690-2000规定化学软化水设施修订符合化工企业化学水处理设施修订规定HG/T 20653-1998规定，第一节公共工程、二、供电(一)设施修订基本知识1、化工生产工厂供电用高电压向工厂输送电流。 一般工厂的高压电为6000V或3000V，低压电为380V。 高压为6000V时，150kW以上的电机选择6000V。 150kW以下的电机选择380V。 高压为3000V时，100kW以上的电机为3000V，

4、100kW以下的电机为380V。 根据化工生产技术的特点和材料的危险程度，对供电的可靠性有不同的要求。 按照电力设定修订规范，将电力负荷分为三级，对一级负荷的要求最高，即电气设备要求连续供电运行，突然停电会引起起火、爆炸或人机损坏或巨大的经济损失。 二次负荷是指突然中断电力供给会产生大量废品，造成大量减产、企业内部停止运行等经济上巨大损失的人。 三次负荷是指不属于一次和二次负荷的其他所有负荷。 二、供电、二、供电中的防火防爆(一)爆炸性气体危险区域划分按照爆炸和火灾危险环境电力装置设置修订规范GB 5005892，爆炸性气体环境危险区域划分规定按爆炸性气体混合物的出现频率和持续时间划分。 连续

5、出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境为0区，通常运转时有可能产生爆炸性气体混合物的环境为1区，通常运转时不出现爆炸性气体混合物的环境，或者出现也只在短时间内存在的情况为2区。 属于0区和1区的场所应选择防爆电器，线路应按防爆要求敷设。 (2)防爆电器的标志电气设备的防爆标志由类型、等级、小组构成。类型分为防爆安全型(标记a )、耐压防爆型(标记b )、防爆充油型(标记c )、防爆通风(或空气填充)型(标记f )、防爆安全火花型(标记h )、防爆特殊型(标记t ) 6种等级和组：等级和组为爆炸和火灾的危险按爆炸能力分为四级，以1、2、3、4表示的自然温度分为5组，用a、b、c、d、e表示。 可参

6、照表7-4选择防爆电器。 工程上常用的防爆电机是YA和YB防爆耐压防爆电机，YA系列是防爆安全型，通常适用于没有爆炸性混合物的场所(2区或Q-2级)。 YB系列为隔爆型，通常适用于可周期性形成爆炸性混合物的场所和可短期形成爆炸性混合物的场所(0区、1区、Q-1级)。 二、供电、(二)工艺向电气专业提供的设定修正条件1、动力(1)设备配置平面图、图中明确记载电动机位置和进线方向、当场安装的控制按钮位置(2)电气设备表(表7-5所示) (3)电气加热修正(温度、控制精度、热量、工作时间) (4) 2 .在照明设备的平面布局图中，显示照明的位置。 照明周围的环境特性(介质、温度、相对湿度、防爆防雷的

7、要求)。 3、弱电是指电信设备、校正器设备的功耗位置以及生产联络的信号。 4、防雷设施修订按照建筑物防雷设施修订规范GB5005794(2000年版)，工业建筑的防雷等级根据其重要性、使用性质、发生雷事故的可能性及结果分为三类，根据情况采取相应的防雷措施。 第一节公共工程，三、供热和制冷工程(一)供热一、直接热源(一)烟道气体加热的优点是温度高，可达1000oC，使用方便，经济简单，温度控制困难，加热不均匀，带有火气和烟尘。 (2)电加热的优点是加热均匀、温度高、调节控制容易、清洁卫生、缺点是成本高2，间接热源(1)高温热介质的加热温度范围达到160-500oC，对于160-370oC的常用联

8、苯和二苯醚的混合物，加热温度为350 水蒸气化学工业生产中使用最广泛的热源，具有使用方便、加热均匀、速度快、控制方便的优点，但由于温度高压力过大不安全，多用于200以下的场合。 三、供热及冷冻工程、三、蒸汽供热设定修订条件(1)工厂或装置设备的平面布局图、蒸汽配管的进出口方位及标高如表7-6所示。 (三)冷冻工程化学工业生产中的材料温度需要维持在周围环境(例如大气、水等)的温度以下时，需要从冷冻系统提供低温冷却介质(称为载体)，另外，直接将制冷剂(例如液氨、液乙烯)送入工艺设备，利用其蒸发吸热选择冰点以下的盐水作为制冷剂的蒸发温度，使用温度通常比冰点高210，通常的盐水是水、盐水、有机物。 冷

9、却物温度5时为水，冷却温度045的范围时为盐水，NaCl水溶液时为0-15，CaCl2水溶液时为045，盐浓度越高则为冰点以下。 如果冷却温度较低，请选择乙醇、乙二醇、丙醇、F-11等。 技术人员必须提供全部工程各部(即工厂、工段、设备)的冷热量、冷方式、冷温度等级(或范围)及年冷热量的变化情况(冬、夏、过渡季节、最大、最小、平均) (参照表7-9 )。 第一节公共工程、四、供暖通风和空调厂为了排除佝热、佝湿、有害气体和粉尘，需要通风。 暖气是调节生产车间的室内温度，以达到生产技术和人体生理的要求，使生产能够正常进行。 通常用0.050.07MPa的低压蒸汽加热，或将空气加热到70后送入工厂，

10、即热风加热。 (1)自然通风利用工厂空气内外空气温度差引起的相对密度差和风压引起的自然换气。 (二)机械通风利用排气扇或鼓风机进行工厂通风通风。1 .局部通风利用密封式吸引(排)风罩强制通风局部需要暖气(或降温)的区域或局部区域有有害气体或粉尘的区域。 2、全面通风工厂充满有害气体或粉尘时，进行全面通风。 3 .有毒气体的净化和高空排出风扇的有害气体或者含有粉尘的气体不能直接排出。 (1)浓度低的有害气体必须通过具有一定高度的排毒筒排出；(2)浓度高的有害气体必须先经过净化处理，再通过具有一定高度的排毒筒排出。 第七章非工艺专业基本知识，第二节安全防火和环境保护教学内容：了解燃烧和爆炸的原因及

11、其危害程度，化工设施修订应遵守的安全防火设施修订规范，环境污染及其管理应遵守的标准，规范，技术人员应提供的安全防火和环境保护的设置修订条件。 重点和难点：重点理解化工设施修订应遵守的安全防火设施修订规范、环境污染及其管理应遵守的标准、规范，理解技术人员应提供的设施修订条件。 第二节安全防火和环境保护，一、燃烧爆炸和防火防爆(一)化工生产中安全防火设施修订的重要性执行“生产为安全，安全为生产”的方针，不能采用任何违反安全原则的设施修订方案。 (二)燃烧和爆炸的原因及其危险度1、燃烧(1)燃烧的三要素物质本身具有燃烧性，气氛中的气体包括助燃物(例如氧气等)、火(或火花)。 (2)引火点物质在火中可

12、着火的最低温度。 (3)自燃点物质无需外部点火即可在空气中自燃的温度。 (4)在爆炸极限常温常压的条件下该物质在空气中可燃烧的最低到最高浓度的范围。 (5)燃烧热可燃物质在氧气(或空气)中完全燃烧时释放的所有热量。 一、燃烧爆炸和防火防爆，(二)燃烧和爆炸的原因及其危险度2，爆炸是巨大能量瞬间突然释放产生的冲击波。 一般的爆炸与燃烧密切相关，燃烧非常激烈的话，燃烧物释放出大量的能量，周围的体积激烈膨胀引起爆炸的其他原因引起爆炸的话，逸出的可燃性气体碰到火种燃烧。 为了减少爆炸和燃烧的危险，引起爆炸燃烧的直接原因和间接原因，如火、静电产生的火花、转动电气设备产生的火花、设备配管的操作压力超过允许

13、值等是引起爆炸燃烧的直接原因。 另一方面，由于反应器的加热器的温度上升，失去控制，设备被破坏，散热反应速度急剧增加，爆炸等是间接的原因。 一、燃烧爆炸和防火防爆、三、燃烧和爆炸的危险度影响火灾爆炸危险性的因素有物质的种类、性质和数量、工艺过程的操作残奥表、生产装置的技术状态和先进度、生产现场空间的大小及其通风设备和条件、操作管理者的素质、管道、设备的泄漏和误操作的可能性等。 美国DOW化工公司曾经提出过修订燃烧和爆炸危险度的指数，以下简称F.E .指数，为了研究一个生产过程的潜在危险度，该指数是根据物性和生产过程的性质进行修订的。 从F.E .指数可以估计生产的危险性，在化工设施修订中，在评价

14、工艺流程方案时，可以指出哪个方案的危险性小，在设备布局图和管道及修订器流程图完成后，指导安全措施的决定。 F.E .指数是物料因子乘以物料危险因子，再乘以流程通用性和流程特性危险因子。 影响F.E .指数的基本系数是主要工艺品的燃烧热，也就是说品种系数占有重要的位置。 3 .燃烧和爆炸的危险性；(1)气体评价煤气火灾爆炸危险性的主要指标是爆炸极限和自发点。 煤气的爆炸界限越宽，爆炸下限越低，火灾爆炸的危险性越大煤气的自燃点越高，火灾爆炸的危险性越小。(2)液体评价液体火灾爆炸危险性的主要指标是爆炸极限和闪点。 液体的闪点越低越容易燃烧，爆炸极限越宽爆炸的危险性越高。 (3)固体固体物质的火灾危

15、险性主要涉及固体的熔点、燃点、自燃点、比表面积和热分解性等。 融点和自燃点低的固体比较容易燃烧，燃烧速度快的单位比表面积越大，爆炸的危险性越大，热分解温度越低，火灾的危险性越高。 (三)提供安全防火设置修订条件的技术人员应当提供原料、中间体、成品的火灾危险性特征、材料用量和储量等数据资料。 格式如表7-16所示。 第二节安全防火和环境保护，二、环境污染及其管理(一)基础知识1、化学物质的急性毒性LD50-染毒动物半数死亡的剂量LC50-染毒动物半数死亡的浓度2、水质污染程度化学耗氧量(COD)-污水中含有的有机物质和强氧化剂反应的一般1升污水的耗氧量密集生物化学需氧量(BOD)-1升污水中含有

16、的有机物全部氧化时必须的氧量(mg/L )。 一般培养5天，即以5天的生化需氧量(BOD5)作为测定水质污染的指标。 每单位体积溶解氧do的水中溶解的游离氧的质量(mg/L )。 二、环境污染及其治理，(一)基础知识3、废水处理方法(一)根据作用原理可分为物理法、生化法、化学法和物理化学法物理法：利用物理原理和机械作用管理废水，包括沉降、平衡调整、过滤和离心分离等。 生化法：利用微生物去除废水中的溶胶物质和有机物质，包括活性污泥法、生物膜法和厌氧处理方法等。 物理化学法：将废水在物理化学过程中处理，去除水中污染物，包括吸附、浮选、反渗透、电渗析、超滤和超吸附等方法。 化学法：采用化学药品或其他

17、化学反应手段处理废水，包括中和、氧化还原、电解和离子交换等方法。 二、环境污染及其治理，(一)基础知识3、废水处理方法(二)根据处理程度分为一级处理、二级处理和三级处理一级处理，主要解决悬浮固体、胶体、悬浮油等污染。 多采用沉降、浮选、油分离等物理方法和中和等。 二次处理主要解决水中溶解的储藏物及部分悬浮固体的污染，多采用生物处理方法，这是处理化工废水的主要部分。 三次处理主要解决难分解的有机物和无机物，常用活性炭吸附、离子交换、反渗透等方法。 4 .废气处理(1)对烟尘、雾滴、粉尘等颗粒状污染物，利用其质量大的特点，利用各种除尘器、除湿器从废气中分离。 (2)对so 2、NOx、HF、Cl2、HCl、CmHn等气体污染物，采用冷凝、吸收、吸附、燃烧、催化转化等方法进行处理。 二、环境污染及其管理、(一)基础知识5、废渣处理(一)泥污浓缩采用