危险化学品生产中化工单元操作的危险性分析
危
险
化
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单
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险
性
分
析
温度是化工生产中最常见的需控制的条件之--。加热是控制温度的重要手段，其操作的关键是按规定严格控制温度的范围和升温速度。温度过高会使化学反应速度加快，若是放热反应，则放热量增加，一旦散热不及时，温度失控，就会发生冲料，甚至会引起燃烧和爆炸。 升温速度过快不仅容易使反应超温，而且还会损坏设备。例如，升温过快会使带有衬里的设备及各种加热炉、反应炉等设备损坏。 n0492
生产中常用的加热方式有直接火加热(包括烟道气加热)、蒸汽或热水加热、有机载体(或无机载体)加热以及电加热等。加热温度在100°C以下的，常用热水或蒸汽加热;100 ~ 140°C用蒸汽加热;超过140C则用加热炉直接加热或用热载体加热;超过250C时，一般用电加热。
用高压蒸汽加热时，对设备耐压要求高，须严防泄漏或与物料混合，避免造成事故。使用热载体加热时，要防止热载体循环系统堵塞，热油喷出，酿成事故。使用电加热时，电气 设备要符合防爆要求。直接火加热危险性最大，温度不易控制，可能造成局部过热烧坏设备，引起易燃物质的分解爆炸。当加热温度接近或超过物料的自燃点时，应采用惰性气体保护。若加热温度接近物料分解温度，此生产工艺称为危险工艺，必须设法改进工艺条件，如负压或加压操作。
(1)冷却与冷凝
冷却与冷凝被广泛应用于化工操作之中。二者主要区别在于被冷却的物料是否发生相的改变。若发生相变(如气相变为液相)则称为冷凝，否则，无相变只是温度降低则称为冷却。根据冷却与冷凝所用的设备，可分为直接冷却与间接冷却两类。
①直接冷却法
直接冷却法，可直接向所需冷却的物料加入冷水或冰，也可将物料置人敞口槽中或喷洒于空气中，使之自然气化而达到冷却的目的(这种冷却方法也称为自然冷却)。在直接冷却中常用的冷却剂为水。直接冷却法的缺点是物料被稀释。
②间接冷却法
ccc360间接冷却通常是在具有间壁式的换热器中进行的。壁的一.边为低温载体。如冷水、盐水、冷冻混合物以及固体二氧化碳等。而壁的另一边为所需冷却的物料。一般冷却水所达到的冷却效果不能低于0°C;20% 浓度的盐水，其冷却效果可达0~ -15°C;冷冻混合物(以压碎的冰或雪与盐类混合制成)，依其成分不同，冷却效果可达0~ -45°C。间接冷却法在生产中使用较为广泛。
③冷凝、冷却器
冷凝、冷却所使用的设备统称为冷凝、冷却器。冷凝器、冷却器就其实质而言均属换热器，依其传热面形状和结构可分为:
a.管式冷凝、冷却器。常用的有蛇管式、套管式和列管式等。
b.板式冷凝、冷却器。常用的有夹套式、螺旋式、平板式、翼片式等。
c.混合式冷凝、冷却设备。它包括:填充塔、喷淋式冷却塔、泡沫冷却塔、文丘里冷却器、
瀑布式混合冷凝器。混合式冷凝器又可分为干式、湿式、并流式、逆流式、高位式、低位式等。
按冷凝、冷却器材质还有金属与非金属材料之分。
④冷凝、冷却的安全技术
冷凝、冷却的操作在化工生产中容易被忽视。实际上它很重要，它不仅涉及原材料定额消耗，以及产品收率，而且严重地影响安全生产。
a.根据被冷却物料的温度、压力、理化性质以及所要求冷却的工艺条件,正确选用冷却设备和冷却剂。
b.对于腐蚀性物料的冷却，最好选用耐腐蚀材料的冷却设备。如石墨冷却器、塑料冷却器以及用高硅铁管、陶瓷管制成的套管冷却器和钛材冷却器等。
c.严格注意冷却设备的密闭性，不允许物料窜人冷却剂中。也不允许冷却剂窜人被冷却的物料中(特别是酸性气体)。
d.冷却设备所用的冷却水不能中断。否则，反应热不能及时导出，致使反应异常，系统压力增高，甚至产生爆炸。另-方面冷凝、冷却器如断水，会使后部系统温度增高，未冷凝的危险气体外逸排空，可能导致燃烧或爆炸。
e.开车前首先清除冷凝器中的积液，再打开冷却水、然后通人高温物料。
f.为保证不凝可燃气体排空安全，可充氮保护。
g.检修冷凝、冷却器，应彻底清洗、置换，切勿带料焊接。
udn(2)冷冻
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在某些化工生产过程中，如蒸汽、气体的液化，某些组分的低温分离，以及某些物品的输送、储藏等，常需将物料降到比水或周围空气更低的温度，这种操作称为冷冻或制冷。
冷炼操作其实质是不断地由低温物体取出热量并传给高温物质(水或空气),以使被冷冻的物料温度降低。热量由低温物体到高温物体这--传递过程是借助于冷冻剂实现的。适当选择冷冻剂及其操作过程，可以获得由零度至接近于绝对零度的任何程度的冷冻。一般说来，
冷冻程度与冷冻操作的技术有关，凡冷冻范围在-100°C以内的称冷冻;而在-100~-210°C或更低的温度，则称为深度冷炼或简称深冷。
①冷冻方法
生产中常用的冷冻有以下几种方法。
电力线网络摄像机a.低沸点液体的蒸发。如液氨在0.2MPa压力下蒸发，可以获得-15°C的低温，若在0.04119MPa压力下蒸发，则可达-50°C。液态乙烷在0.05354MPa压力下蒸发可达-100°C，液态氮蒸发可达-210°C等等。
b.冷冻剂于膨胀机中膨胀，气体对外做功，致使内能减少而获取低温。该法主要用于那些难以液化气体(空气、氢等)的液化过程。
c.利用气体或蒸气在节流时所产生的温度降而获取低温的方法。
②冷冻剂
冷冻剂的种类较多。但目前尚无--种理想的冷冻剂能够满足所有的条件。冷冻剂对冷冻机
的大小、结构和材质有着密切关系。冷冻剂的选择一般考虑如下因素:
a.冷冻剂的气化潜热应尽可能的大，以便在固定冷冻能力下，尽量减少冷冻剂的循环量;
b.冷冻剂在蒸发温度下的比容以及与该比容相应的压强均不宜太大，以降低动能的消耗。同时，在冷凝器中与冷凝温度相应的压强亦不应太大，否则将增加设备费用;
c.冷冻剂需具有一定的化学稳定性，同时对循环所经过设备不尽可能小的腐蚀破坏作用。此外，还应选择无毒(或刺激性)或低毒的冷冻剂，以免因泄漏而使操作者受害;
d.冷冻剂最好不燃或不爆;
e.冷炼剂应价廉而易于购得。
目前广泛使用的冷冻剂是氨。在石油化学工业中，常用石油裂解产品乙烯、丙烯作冷冻剂。丙烯的制冷程度与氨接近，但蒸发潜热小，危险性较氨大。乙烯的沸点为-103.7°C，在常压下蒸发即可得到-70 ~ 100°C的低温。乙烯的临界温度为9.5C。
氨在大气压下沸点为-33.4°C，冷凝压力不高。它的气化潜热和单位重要冷冻能力均远超过
其他冷冻剂，所需氨的循环量少。它的操作压同其他冷冻剂相比也不高。即使冷却水温较高时，在冷凝器中也不超过1.6MPa压力。而当蒸发器温度低至-34°C时，其压力也不低于0.1MPa压力。因此，空气不会漏人以致防碍冷冻机正常操作。
氨几乎不溶于油，但易溶于水，一个体积的水可溶解700个体积的氨。所以在氨系统内无冰塞现象。氨对于铁、铜不起反应，但若氨中含水时，则对铜及铜的合金具有强烈的腐蚀作用。因此，在氨压缩机中不能使用铜及其合金的零件。
