2.4 粉碎、混合操作的安全
定義:在生產(chǎn)中為滿足其工藝要求,常常需要將固體物料粉碎或研磨成粉末以增加其接觸面積,進(jìn)而縮短化學(xué)反應(yīng)時(shí)間。將大塊物料變成小塊物料的操作稱粉碎;而將小塊變成粉末的操作則稱研磨。
安全技術(shù):
①加料、出料最好是連續(xù)化、自動(dòng)化;
②具有防止破碎機(jī)損壞的安全裝置;
③產(chǎn)生粉末應(yīng)盡可能少;
④發(fā)生事故能迅速停車;
⑤球磨必須具有一個(gè)帶抽風(fēng)管的嚴(yán)密外殼;
⑥各類粉碎、研磨設(shè)備要密閉,操作室要有良好通風(fēng),以減少空氣中粉塵含量。必要時(shí),室內(nèi)可裝設(shè)噴淋設(shè)備;
⑦發(fā)現(xiàn)粉碎系統(tǒng)中粉末陰燃或燃燒時(shí),須立即停止送料,并采取措施斷絕空氣來(lái)源,必要時(shí)充入氮?dú)?、二氧化碳以及水蒸汽等惰性氣體。
混合
定義:凡使兩種以上物料相互分散,而達(dá)到溫度、濃度以及組成一致的操作,均稱為混合。
設(shè)備:液體混合設(shè)備:液體混合設(shè)備分機(jī)械攪拌(槳式攪拌器、螺旋槳式攪拌器、渦輪式攪拌器、特種攪拌器)與氣流攪拌(是用壓縮空氣或蒸汽以及氮?dú)馔ㄈ胍后w介質(zhì)中進(jìn)行鼓泡,以達(dá)到混合目的的一種裝置)。固體、糊狀物混合設(shè)備:固體介質(zhì)的混合包括固體粉末和與糊狀物的捏和。
安全技術(shù):
①根據(jù)物料性質(zhì)(如腐蝕性、易燃易爆性、粒度、粘度等)正確選用設(shè)備;
②槳葉制造要符合強(qiáng)度要求,安裝要牢固,不允許產(chǎn)生擺動(dòng);③攪拌器不可隨意提高轉(zhuǎn)速,尤其對(duì)于攪拌非常粘稠的物質(zhì),在這種情況下也可造成電機(jī)超負(fù)荷、槳葉斷裂以及物料飛濺等;
④安裝超負(fù)荷停車裝置。對(duì)于混合操作的加、出料應(yīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。對(duì)于混合能產(chǎn)生易燃、易爆或有毒物質(zhì),混合設(shè)備應(yīng)很好密閉,并充入惰性氣體加以保護(hù);
⑤在安裝機(jī)械攪拌的同時(shí),還要輔以氣流攪拌,或增設(shè)冷卻裝置;
⑥液-液混合裝料時(shí)就應(yīng)開(kāi)啟攪拌。
2.5 物料輸送操作的安全
定義:在生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)常需要將各種原料、中間體、產(chǎn)品以及副產(chǎn)品和廢棄物從一個(gè)地方輸送到另一個(gè)地方。
設(shè)備:
①固體塊狀和粉狀物料的輸送一般多采用皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送器、刮板輸送機(jī)、鏈斗輸送機(jī)、斗式提升機(jī)以及氣流輸送等多種方式。
②液體物料一般采用泵輸送,也有用壓縮空氣輸送的;
③氣體物料和粉狀氣流輸送一般采用壓縮機(jī)。
安全技術(shù):
①根據(jù)物料性質(zhì)正確選用設(shè)備;
②固體輸送設(shè)備部位如齒輪、皮帶、鏈條等應(yīng)采取防護(hù)措施;③粉狀氣流輸送系統(tǒng)應(yīng)保持良好的嚴(yán)密性,管道材料應(yīng)選擇導(dǎo)電性材料并有良好的接地,如采用絕緣材料管道,則管外應(yīng)采取接地措施。輸送速度不應(yīng)超過(guò)該物料允許的流速,粉料不要堆積管內(nèi),要及時(shí)清理管壁;
④可燃?xì)怏w的輸送管道應(yīng)經(jīng)常保持正壓,并根據(jù)實(shí)際需要安裝逆止閥、水封和阻火器等安全裝置;
⑤可燃液體管內(nèi)流速不應(yīng)超過(guò)安全速度,在輸送有爆炸性或燃燒性物料時(shí),要采用氮、二氧化碳等惰性氣體代替空氣,以防造成燃燒或爆炸
2.6 干燥與蒸發(fā)操作的安全
干燥
定義:在生產(chǎn)中將固體和液體分離的操作方法是過(guò)濾,要進(jìn)一步除去固體中液體的方法是干燥
安全技術(shù):干燥過(guò)程中要嚴(yán)格控制溫度,防止局部過(guò)熱,以免造成物料分解爆炸。在過(guò)程中散發(fā)出來(lái)的易燃易爆氣體或粉塵,不應(yīng)與明火和高溫表面接觸,防止燃爆。在氣流干燥中應(yīng)有防靜電措施,在滾筒干燥中應(yīng)適當(dāng)調(diào)正刮刀與筒壁的間隙,以防止火花。
蒸發(fā)
定義:借加熱作用使溶液中所含溶劑不斷氣化,以提高溶液中溶質(zhì)的濃度,或使溶質(zhì)析出的物理過(guò)程。
安全技術(shù):
①控制蒸發(fā)溫度,防止產(chǎn)生局部過(guò)熱而使物料分解、燃燒和爆炸;
②對(duì)于熱敏性物質(zhì),可采用真空蒸發(fā)的方法,降低蒸發(fā)溫度,或采用高效蒸發(fā)器,增加蒸發(fā)面積,減少停留時(shí)間;
③對(duì)具有腐蝕性的溶液,要合理選擇蒸發(fā)器的材質(zhì)。
2.7 蒸餾、萃取與結(jié)晶操作的安全
蒸餾
定義:化工生產(chǎn)中常常要將混合物進(jìn)行分離,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的提純和回收或原料的精制。蒸餾是借液體混合物各組分揮發(fā)度的不同,使其分離為純組分操作。
安全技術(shù):
①根據(jù)物料性質(zhì)、工藝要求正確選擇蒸餾方法和蒸餾設(shè)備;②對(duì)難于揮發(fā)的物料時(shí)(常壓下沸點(diǎn)在150℃以上)應(yīng)采用真空蒸餾,這樣可以降低蒸餾溫度,防止物料在高溫下分解、變質(zhì)或聚合。在處理中等揮發(fā)性物料(沸點(diǎn)為100℃左右)時(shí),采用常壓蒸餾。對(duì)于沸點(diǎn)低于30℃的物料,則應(yīng)采用加壓蒸餾;
③易燃液體的蒸餾熱源不能采用明火,而采用水蒸氣或過(guò)熱水蒸氣加熱較為安全。腐蝕性液體的蒸餾應(yīng)防止塔壁、塔盤(pán)腐蝕,造成易燃液體或蒸氣逸出,遇明火或灼熱的爐壁而產(chǎn)生燃燒。蒸餾自燃點(diǎn)很低的液體,應(yīng)防止冷卻水突然漏入塔內(nèi),使水迅速汽化,塔內(nèi)壓力突然增高而將物料沖出或發(fā)生爆炸。蒸餾
萃取結(jié)晶
萃取:指在欲分離的液體混合物中加入一種適宜的溶劑,使其形成兩液相系統(tǒng),利用液體混合物中各組分在兩相中分配差異的性質(zhì),易溶組分較多地進(jìn)入溶劑相從而實(shí)現(xiàn)混合液的分離。
結(jié)晶:溶質(zhì)和溶劑的回收一般還要采用蒸餾或蒸發(fā)操作結(jié)晶是固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸汽、溶液或熔融物中析出的過(guò)程。通過(guò)結(jié)晶可以制備產(chǎn)品與中間產(chǎn)品,獲得高純度的純凈固體物料。結(jié)晶常采用攪拌裝置。主要危險(xiǎn)來(lái)源于物料和攪拌裝置
2.8 吸收與吸附操作的安全
吸收指氣體混合物在溶劑中選擇溶解實(shí)現(xiàn)氣體混合物組元的分離。主要分為物理吸收(溶解性吸收)和化學(xué)吸收(發(fā)生反應(yīng)吸收)。吸收過(guò)程要使用不同特性、危險(xiǎn)性大的有機(jī)溶劑。溶劑在高速流動(dòng)過(guò)程中不僅存在大量汽化擴(kuò)散的危險(xiǎn),而且還會(huì)產(chǎn)生大量靜電,導(dǎo)致靜電火花的危險(xiǎn)。
吸附:吸附是利用某些固體能夠從流體混合物中選擇性地凝聚一定組分在其表面上的能力,使混合物中的組分彼此分離的單元操作過(guò)程。