(八)萃取
萃取時溶劑的選擇是萃取操作的關鍵,萃取劑的性質(zhì)決定了萃取過程的危險性大小和特點。萃取劑的選擇性、物理性質(zhì)(密度、界面張力、黏度)、化學性質(zhì)(穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和抗氧化穩(wěn)定性)、萃取劑回收的難易和萃取的安全問題(毒性、易燃性、易爆性)是選擇萃取劑時需要特別考慮的問題。工業(yè)生產(chǎn)中所采用的萃取流程有多種,主要有單級和多級之分。
萃取設備的主要性能是能為兩液相提供充分混合與充分分離的條件,使兩液相之間具有很大的接觸面積,這種界面通常是將一種液相分散在另一種液相中所形成,兩相流體在萃取設備內(nèi)以逆流流動方式進行操作。萃取的設備有填料萃取塔、篩板萃取塔、轉(zhuǎn)盤萃取塔、往復振動篩板塔和脈沖萃取塔。
(九)制冷
冷卻與冷凝的主要區(qū)別在于被冷卻的物料是否發(fā)生相的改變,若發(fā)生相變則成為冷凝,否則,如無相變只是溫度降低則為冷卻。冷卻、冷凝操作在化工生產(chǎn)中十分重要,它不僅涉及到生產(chǎn),而且也嚴重影響防火安全,反應設備和物料由于未能及時得到應有的冷卻或冷凝,常是導致火災、爆炸的原因。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,蒸氣、氣體的液化,某些組分的低溫分離,以及某些物品的輸送、儲藏等,常需將物料降到比水或周圍空氣更低的溫度,這種操作稱為冷凍或制冷。
冷凍操作的實質(zhì)是利用冷凍劑自身通過壓縮—冷卻—蒸發(fā)(或節(jié)流、膨脹)的循環(huán)過程,不斷地由被冷凍物體取出熱量(一般通過冷載體鹽水溶液傳遞熱量),并傳給高溫物質(zhì)(水或空氣),以使被冷凍物體溫度降低。一般說來,冷凍程度與冷凍操作技術有關,凡冷凍范圍在—100℃以內(nèi)的稱冷凍;而在—100~—200℃或更低的,則稱為深度冷凍或簡稱深冷。
冷卻(凝)及冷凍過程的危險控制要點如下:
(1)應根據(jù)被冷卻物料的溫度、壓力、理化性質(zhì)以及所要求冷卻的工藝條件,正確選用冷卻設備和冷卻劑。忌水物料的冷卻不宜采用水做冷卻劑,必需時應采取特別措施。
(2)應嚴格注意冷卻設備的密閉性,防止物料進入冷卻劑中或冷卻劑進入物料中。
(3)冷卻操作過程中,冷卻介質(zhì)不能中斷,否則會造成積熱,使反應異常,系統(tǒng)溫度、壓力升高,引起火災或爆炸。因此,冷卻介質(zhì)溫度控制最好采用自動調(diào)節(jié)裝置。
(4)開車前,首先應清除冷凝器中的積液;開車時,應先通入冷卻介質(zhì),然后通入高溫物料;停車時,應先停物料,后停冷卻系統(tǒng)。
(5)為保證不凝可燃氣體安全排空,可充氮進行保護。
(6)高凝固點物料,冷卻后易變得黏稠或凝固,在冷卻時要注意控制溫度,防止物料卡住攪拌器或堵塞設備及管道。
2.冷凍過程的安全措施
(1)對于制冷系統(tǒng)的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器以及管路系統(tǒng),應注意耐壓等級和氣密性,防止設備、管路產(chǎn)生裂紋、泄漏。此外,應加強壓力表、安全閥等的檢查和維護。
(2)對于低溫部分,應注意其低溫材質(zhì)的選擇,防止低溫脆裂發(fā)生。
(3)當制冷系統(tǒng)發(fā)生事故或緊急停車時,應注意被冷凍物料的排空處置。
(4)對于氨壓縮機,應采用不發(fā)火花的電氣設備;壓縮機應選用低溫下不凍結(jié)且不與制冷劑發(fā)生化學反應的潤滑油,且油分離器應設于室外。
(5)注意冷載體鹽水系統(tǒng)的防腐蝕。
(十)篩分及過濾
1.篩分
在工業(yè)生產(chǎn)中,為滿足生產(chǎn)工藝的要求,常常需將固體原料、產(chǎn)品進行篩選,以選取符合工藝要求的粒度,這一操作過程稱為篩分。篩分分為人工篩分和機械篩分。篩分所用的設備稱為篩子,通過篩網(wǎng)孔眼控制物料的粒度。按篩網(wǎng)的形狀可分為轉(zhuǎn)動式和平板式兩類。
篩分過程的危險控制要點。在篩分可燃物時,應采取防碰撞打火和消除靜電措施,防止因碰撞和靜電引起粉塵爆炸和火災事故。
2.過濾
過濾是使懸浮液在重力、真空、加壓及離心的作用下,通過細孔物體,將固體懸浮微粒截留進行分離的操作。按操作方法,過濾分為間歇過濾和連續(xù)過濾兩種;按推動力分為重力過濾、加壓過濾、真空過濾和離心過濾。過濾采用的設備為過濾機。