化工生产中传质过程的安全技术

(呼和浩特职业学院 生物化学工程学院，内蒙古  呼和浩特 010062)
摘 要：文章对化工生产中传质过程的各个操作单元进行了危险性分析，并且针对这些危险性，初步探讨了它的安全技术。
关键词：蒸馏；干燥；吸收；传质；安全技术
中图分类号：TQ02  文献标识码：C  文章编号：1007—6921(2009)02—0100—01

众所周知，化工生产中从原料、中间产品到成品大都具有易燃、易爆、有毒、有腐蚀性、有放射性等化学危险性；工艺过程复杂多变，高压、高温、高速、深冷等不安全因素很多。据报道，在工业爆炸事故中，化学工业占32.4 %，机械制造业占23.5% ，金属工业占17.7% ，金属冶金业占13.9%，其他工业占12.5%〔1〕，而且每次事故所造成的损失也以化学工业最为严重，约为其他工业的五倍。本文对化工生产中传质过程的各个操作单元进行危险性分析，并探讨它的安全技术。化工生产的传质过程包括蒸馏、干燥、吸收等操作单元〔2〕。
1 蒸馏

化工生产中常常要将混合物进行分离，以实现产品的提纯和回收或原料的精制。对于均相液体混合物，最常用的分离方法是蒸馏。

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蒸馏过程危险性分析及其安全技术：①在常压蒸馏中应注意易燃液体的蒸馏热源不能采用明火，而采用水蒸气或过热水蒸气加热较安全。②蒸馏腐蚀性液体，应防止塔壁、塔盘腐蚀，造成易燃液体或蒸气逸出，遇明火或灼热的炉壁而产生燃烧。③蒸馏自燃点很低的液体，应注意蒸馏系统的密闭，防止因高温泄漏遇空气自燃。④对于高温的蒸馏系统，应防止冷却水突然漏入塔内，这将会使水迅速汽化，塔内压力突然增高而将物料冲出或发生爆炸。⑤启动前应将塔内和蒸汽管道内的冷凝水放空，然后使用。⑥在常压蒸馏过程中，还应注意防止管道、阀门被凝固点较高的物质凝结堵塞，导致塔内压力升高而引起爆炸。⑦在用直接火加热蒸馏高沸点物料时(如苯二甲酸酐)，应防止产生自燃点很低的树脂油状物遇空气而自燃。

真空蒸馏(减压蒸馏)是一种比较安全的蒸馏方法。对于沸点较高、在高温下蒸馏时能引起分解、爆炸和聚合的物质，采用真空蒸馏较为合适。如硝基甲苯在高温下分解爆炸、苯乙烯在高温下易聚合，类似这类物质的蒸馏必须采用真空蒸馏的方法以降低流体的沸点，借以降低蒸馏的温度，确保其安全。
2 干燥

干燥按其热量供给湿物料的方式，可分为传导干燥、对流干燥、辐射干燥和介电加热干燥。干燥按操作压强可分为常压干燥和减压干燥；按操作方式可分为间歇式干燥与连续式干燥。常用的干燥设备有厢式干燥器，转筒干燥器、气流干燥器、沸腾床干燥器、喷雾干燥器。

干燥过程危险性分析及其安全技术：①当干燥物料中含有自燃点很低或含有其他有害杂质时必须在烘干前彻底清除掉，干燥室内也不得放置容易自燃的物质。②干燥室与生产车间应用防火墙隔绝，并安装良好的通风设备，电气设备应防爆或将开关安装在室外。在干燥室或干燥箱内操作时，应防止可燃的干燥物直接接触热源，以免引起燃烧。③干燥易燃易爆物质，应采用蒸汽加热的真空干燥箱，当烘干结束后，去除真空时，一定要等到温度降低后才能放进空气；对易燃易爆物质采用流速较大的热空气干燥时，排气用的设备和电动机应采用防爆的。④间歇式干燥，物料大部分靠人力输送，热源采用热空气自然循环或鼓风机强制循环，温度较难控制，易造成局部过热，引起物料分解造成火灾或爆炸。因此，在干燥过程中，应严格控制温度。⑤在采用洞道式、滚筒式干燥器干燥时，主要是防止机械伤害。在气流干燥，喷雾干燥、沸腾床干燥以及滚筒式干燥中，多以烟道气、热空气为干燥热源。⑥干燥过程中所产生的易燃气体和粉尘同空气混合易达到爆炸极限。在气流干燥中，物料由于迅速运动相互激烈碰撞、摩擦易产生静电；滚筒干燥过程中，刮刀有时和滚筒壁摩擦产生火花，因此，应该严格控制干燥气流风速，并将设备接地；对于滚筒干燥，应适当调整刮刀与筒壁间隙，并将刮刀牢牢固定，或采用有色金属材料制造刮刀，以防产生火花。用烟道气加热的滚筒式干燥器，应注意加热均匀，不可断料，滚筒不可中途停止运转，斗口有断料或停转应切断烟道气并通氮，干燥设备上应安装爆破片。
3 吸收

气体吸收按溶质与溶剂是否发生显著的化学反应可分为物理吸收和化学吸收；按被吸收组分的不同，可分为单组分吸收和多组分吸收；按吸收体系(主要是液相)的温度是否显著变化，可分为等温吸收和非等温吸收。在选择吸收剂时，应注意溶解度、选择性、挥发度、黏度。工业生产中使用的吸收塔的主要类型有板式塔、填料塔、喷洒塔和喷射式收器等。

气体吸收过程危险性分析及其安全技术：①要正确选择吸收剂，从吸收剂的挥发度、黏度、再生性能及稳定性能进行选择，应从生产的具体要求和条件出发，全面考虑各方面因素，做出经济合理的选择。②在吸收塔操作过程中，注意维持塔内的温度、压力、气液流量稳定，维持塔釜恒定的液封高度。③总体上，吸收塔开车时应先进吸收剂，待其流量稳定以后，再将混合气体送入塔中；停车时应先停混合气体，再停吸收剂，长期不操作时应将塔内液体卸空。
4 结论

当前，化工生产的安全性对一个化工企业甚至是化工园区的影响日益增加，为了化工产业的可持续性的发展，我们应该坚持以安全意识为第一，产量、质量为第二的生产理念。加强生产中各个环节的安全技术管理，提高工人的安全意识，将化工危险事故降到最低。总之，注意从生产中各个操作单元进行安全管理，全面加强安全防范意识。
［参考文献］
［1］ 蒋军成，虞汉华．危险化学品安全技术与管理［M］．北京：化学工业出版社，2005，(5).[ZK)]
［2］ 刘爱明，王壮坤．化工单元操作技术［M］．北京：高等教育出版社，2007，(1).

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