化工安全技术3-4(6)

d 防止静电； e 预防禁忌物的接触； f 避免操作失误。 4.2.2干燥

干燥是利用热能使固体物料中的水分(或溶剂)除去的单元操作。干燥的热源有热空气、过热蒸汽、烟道气和明火等。干燥所用的介质有空气、烟道气、氮气或其它惰性气体。

干燥的目的是为了使物料便于运输、加工处理，贮藏和使用。例如，聚氯乙烯的含水量须低于0.2%，否则在其制品中将有气泡生成；抗菌素的含水量太高则会影响其使用期限等等。干燥在其它农业部门中也得到普遍的应用，如副产品的加工、造纸、纺织、制革、木材加工和食品工业中，干燥都是必不可少的操作。 4.2.2.1 干燥过程的分类

按操作的压力不同，干燥可分为常压干燥和真空干燥。真空干燥温度较低，适合对于热敏性、易氧化或要求产品含水量极低的物料干燥；

按照热能传给湿物料的方式，干燥又可分为传导干燥、对流干燥、辐射干燥和介电加热干燥，以及由其中两种或三种方式组成的联合干燥；

按操作方式来分，干燥操作又可分为连续式和间歇式。连续式的优点是生产能力大，热效率高、劳动条件比间歇式好又能得到较均匀的产品。间歇式的优点是基建费用较低，操作控制方便，能适应多品种物料，但干燥时间较长，生产能力较少。 4.2.2.2 干燥的安全要点

a 易燃易爆物料干燥时，采用真空干燥比较安全； b 易燃易爆及热敏性物料的干燥要严格控制温度及时间； c 正压操作的干燥器应密闭良好；

d 干燥前必须彻底清除物料中含有的杂质；

e 在操作洞道式、滚筒式干燥器时，须防止机械伤害； f 在气流干燥中，应严格控制干燥气流风速。 4.2.3 蒸馏

蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其挥发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。蒸馏是分离液体混合物的一种方法，是传质过程中最重要的单元操作之一。

在工业中，广泛应用蒸馏方法分离液体混合物，从石油工业、酒精工业直至焦油分离，基本有机合成，空气分离等等，常常采用蒸馏分离方法，特别是大规模的生产中蒸馏的应用更为广泛。 4.2.3.1 蒸馏的分类

蒸馏按操作可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等多种方式； 按原料中所含组分数目可分为双组分蒸馏及多组分蒸馏；

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按操作压力则可分为常压蒸馏、加压蒸馏、减压（真空）蒸馏； 按操作是否连续蒸馏和间歇蒸馏；

工业中的蒸馏多为多组分精馏，但作为蒸馏问题的基础，本节着重讨论常压下的双组分精馏。

对不同的物料应选择正确的蒸馏方法和设备：

在处理难于挥发的物料时(常压下沸点在150 ℃以上)应采用真空蒸馏，这样可以降低蒸馏温度，防止物料在高温下分解、变质或聚合。

在处理中等挥发性物料(沸点为100 ℃左右)时，采用常压蒸馏。 对沸点低于30 ℃的物料，则应采用加压蒸馏。 4.2.3.2 蒸馏的安全要点

蒸馏涉及到加热、冷凝、冷却等单元操作，是一个比较复杂的过程，危险性大。蒸馏过程的主要危险有：

a 易燃液体蒸汽与空气形成爆炸混合物；

b 塔釜复杂的残留物在高温下发生热分解、自聚及自燃； c 不稳定杂质分解爆炸；

d 低沸点杂质瞬间产生大量蒸汽发生爆炸； e 腐蚀泄漏发生火灾； f 物料堵塞引起超压爆炸；

g 温度控制不当而引起液泛、冲料、超压、自燃及淹塔的危险； h 加料量控制不当，有沸溢的危险； I 回流量控制不当，使蒸馏温度发生异常。

在安全技术上，除了注意以上安全要点以外，还应根据物料的性质和工艺要求等条件，注意以下安全要点： （1）常压蒸馏

易燃液体蒸馏不可选择明火做热源； 腐蚀性物料蒸馏设备的防腐蚀； 自燃点低的物料要严防泄漏；

高温蒸馏系统要防止冷却水突然漏入塔内； 防止凝固点低的物料凝固堵塞管道； 冷却介质不可中断。 （2）减压蒸馏

真空蒸馏设备的密闭性很重要，蒸馏设备中温度很高，一旦吸入空气，对于某些易燃物质有引起爆炸和着火的可能；

氮气置换后再关闭真空泵，以防止空气进入热的蒸馏锅引起燃烧或爆炸； 注意操作顺序，先打开真空活门，然后开冷却器活门，最后打开蒸汽阀门；

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易燃物料真空蒸馏的排气管处理，应通至厂房外，管道上应安装阻火器。 （3）加压蒸馏

设备气密性和耐压性十分重要，应安装安全阀和温度、压力调节控制装置； 蒸馏易燃液体时，应注意系统的静电消除； 蒸馏设备应经常检查、维修。 4.2.4 蒸发

蒸发是借加热作用使溶液中所含溶剂不断气化，以提高溶液中溶质的浓度，或使溶质析出的物理过程。例如，氯碱工业中的碱液提浓、海水的淡化等。蒸发过程的实质就是一个传热过程。

蒸发按其操作压力不同可分为常压、加压和减压蒸发。 常见蒸发设备有循环型和单程型两种： 蒸发的安全要点

a 凡蒸发的溶液皆具有一定的特性。如溶质在浓缩过程中可能有结晶、沉淀和污垢生成，这些都能导致传热效率的降低，并产生局部过热，促使物料分解、燃烧和爆炸，因此要控制蒸发温度；

b 对热敏性物料必须考虑温度控制。为防止热敏性物质的分解，可采用真空蒸发的方法，降低蒸发温度，或采用高效蒸发器，增加蒸发面积，减少停留时间；

c 溶液蒸发产生结晶和沉淀，针对这些物质的稳定性，必须严格控制蒸发温度。 4.2.5 加热

加热是指热能传给较冷物体而使其变热的过程，是促进化学反应和物料蒸发、蒸馏等操作的必要手段。加热的方法一般有直接火加热(烟道气加热)、蒸气或热水加热、载体加热以及电加热等。 4.2.5.1 直接火加热 直接火加热的危险性：

温度不容易控制，可能造成局部过热烧坏设备； 加热不均匀容易造成液体蒸汽的燃烧爆炸。 直接火加热的安全要点：

采取隔离措施，不使厂房内存在明火； 加热锅内残渣应经常清除；

加热锅的烟囱、烟道等灼热部位应经常维修； 漏料要及时转移；

使用煤粉作为燃料时，在制粉系统上要安装爆破片；

使用液体或气体作燃料时，点火前应吹扫炉膛，以免积存爆炸性混合气体。 4.2.5.2 水蒸气、热水加热 水蒸气、热水加热的危险性：

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利用水蒸汽、热水加热相对较安全，主要危险在于设备或管道超压爆炸，升温过快引发事故。

水蒸气、热水加热的安全要点：

定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度； 严密监视设备的压力变化； 保持适当的升温速度；

高温水蒸气加热的设备要注意保温。 4.2.5.3 载体加热

在用水蒸气、热水不能满足要求时，可采用矿物油、有机物、无机物等作为载体进行加热。常用的载体有：机油、锭子油、二苯混合物、熔盐、金属熔融物等。 载体加热的危险性主要在于载体物质本身的危险性。 载体加热的安全要点：

?油类作载体：油循环系统要严格封闭；

?二苯混合物作载体：不得混入低沸点杂质(如水等)，也不得混入易燃易爆杂质； ?无机物作载体：易燃易爆物混入的爆炸危险；金属蒸汽对人体的伤害。 4.2.5.4 电加热 电加热的危险性：

主要危险是电炉丝绝缘受到破坏，受潮后短路以及接点不良而产生电火花电弧，电线发热等引燃物料；物料过热分解爆炸。 电加热的安全要点：

?电炉加热易燃物料时，应采用封闭式电炉； ?用电感加热时，应保证设备的安全可靠程度； ?注意被加热物料的危险特性； ?加强通风以防止形成爆炸性混合物。 4.2.6 冷却、冷凝与冷冻

冷却是指使物料温度降低而不发生相变化的过程。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。还可以借某种沸点较低的介质的蒸发从需冷却的物料中取得热量来实现冷却，常用的介质有氟里昂、氨等。此时，物料被冷却的温度可达－15℃左右。冷凝是指使热物料的温度降低而发生相变化的过程，通常指物质从气态变成液态的过程。化工生产过程中实现冷却、冷凝的设备通常是间壁式换热器。

冷冻是指把物料的温度降到比周围环境温度更低的操作。冷冻操作的实质是借助于某种冷冻剂蒸发或膨胀时直接或间接地从需要冷冻的物料中取走热量。

-100℃是划分一般冷冻与深度冷冻（深冷）的界限。化工生产中通常用冷冻盐水间接制冷。 4.2.6.1 冷却、冷凝的安全要点

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?正确选用冷却剂和冷却设备； ?冷却设备的密闭性要求；

?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，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； ?有些凝固点较高的物料，遇冷易变得黏稠或凝固，在冷却时要注 意控制温度，防止物料卡住搅拌器或堵塞设备及管道； ?不凝缩可燃气体排空时，要充惰性气体保护； ?检修设备必须彻底清洗、置换。 4.2.6.2 冷冻操作安全要点

a 注意冷冻剂的危险:氨、氟里昂、乙烯、丙烯的危险特性 b 氨冷冻压缩机的安全要点: ?采用防爆型电气设备；

?压缩机出口方向设置能通到吸入管的安全装置； ?油分离器应设于室外；

?设备要有足够的耐压程度及密封性良好； ?紧急停车时要注意冷冻物料的排空处理； ?设备低温材质的选择； ?避免含水物料冻结堵塞管道。 4.2.7 熔融

?熔融是将固体物料通过加热使其熔化为液态的操作。

在化工生产中常常需将某些固体物料(如苛性钠、苛性钾、萘、磺酸等)熔融之后进行化学反应。碱熔过程中的碱屑或碱液飞溅到皮肤上或眼睛里会造成灼伤。碱融物和磺酸盐中若含有无机盐等杂质，应尽量除掉，否则这些无机盐因不熔融会造成局部过热、烧焦，致使熔融物喷出，容易造成烧伤。

熔融过程一般在150～350℃下进行，为防止局部过热，必须不间断地搅拌。可以采用烟道气、油浴或金属浴加热。 熔融安全要点

从安全技术角度出发，熔融的主要危险在于熔融物料的危险性、熔融时的粘稠程度、中间副产物的生成、熔融设备、加热方式等方面。 ?避免物料熔融时对人体的伤害； ?注意熔融物中杂质的危害； ?降低物质的粘稠程度； ?防止溢料事故；

?选择适宜加热方式和加热温度；

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