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化工操作原理與安全

  
評論: 更新日期:2011年03月11日


  (2)離心
  離心操作是通過機(jī)械手段實(shí)現(xiàn)固—液分離。離心操作依據(jù)加工物料的性質(zhì),可能會有易燃或毒性蒸氣釋放的危險(xiǎn),對加工物質(zhì)暴露的危險(xiǎn)。機(jī)械故障會引起離心機(jī)部件的拋射或摩擦熱的產(chǎn)生。離心可以是間歇或連續(xù)操作。對于間歇操作,由于大量是手工性的,易燃蒸氣的形成和釋放,電火花的產(chǎn)生,以及機(jī)械和物質(zhì)暴露的潛在危險(xiǎn)都要大一些。
  對于易燃溶劑的離心處理,例如在精細(xì)化工和制藥工業(yè)中,考慮防爆是最重要的。除去常規(guī)防護(hù)外,良好的操作實(shí)踐,排除一切火源,選取過程適宜的最小揮發(fā)度的易燃溶劑,操作置于惰性氣氛中,都是減小危險(xiǎn)的重要措施。
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  四、物料的輸送和機(jī)械加工

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  1.物料輸送
  在化工生產(chǎn)中,需要把各種原材料、中間體、產(chǎn)物、副產(chǎn)物或廢棄物從一道工序輸送至另一道工序,從一個(gè)車間輸送至另一個(gè)車間,或輸送至儲運(yùn)地點(diǎn)。物料輸送是化工行業(yè)最普通的操作手段。物料的相態(tài)、形態(tài)不同,輸送的設(shè)備和方法也各不相同。無論采用何種設(shè)備和方法輸送物料,運(yùn)行安全都是極為重要的,否則一處故障可能會危及整個(gè)生產(chǎn)的全局。
  (1)固體物料輸送
  固體塊狀或粉狀物料,可以采用皮帶、螺旋、鏈斗等機(jī)械輸送方式,也可以采用風(fēng)機(jī)或真空泵等風(fēng)力輸送方式,甚至可以采用位差溜槽等重力輸送方式。
  采用機(jī)械設(shè)備輸送固體物料,可以往復(fù)運(yùn)行,連續(xù)加料,連續(xù)卸載。采用這種方式輸送物料,除設(shè)備本身會發(fā)生事故外,也有可能造成人身傷害。為了安全運(yùn)行,應(yīng)該根據(jù)物料性質(zhì)、物料負(fù)荷以及運(yùn)轉(zhuǎn)速度合理地選擇傳動裝置。對于皮帶傳動的情形,皮帶鉸接應(yīng)該平滑,并根據(jù)負(fù)荷調(diào)整松緊度,在皮帶和皮帶輪接觸部位,應(yīng)該安裝防護(hù)罩。對于齒輪傳動的情形,要注意負(fù)荷均勻,防止因卡料拉斷鏈條和鏈板。齒輪與齒輪、齒條、鏈條嚙合的部位,應(yīng)該采取防護(hù)措施,防止發(fā)生人身傷害事故。
  風(fēng)力輸送物料主要憑借真空泵或風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流動力。常見的有吸送式和壓送式兩種類型。風(fēng)力輸送系統(tǒng)密閉性好,物料損失少,但能耗大,管道磨損嚴(yán)重,不適于輸送濕度大、易粘結(jié)物料。風(fēng)力輸送系統(tǒng)除應(yīng)注意防止設(shè)備本身的故障損壞外,還要特別注意防止系統(tǒng)堵塞和由靜電引起的粉塵爆炸。為此,輸送管道的直徑應(yīng)該盡量大些,而且要有良好的接地。輸送速度不要超過額定值,輸送量不應(yīng)有急劇變化。
  (2)液體物料輸送
  一般是應(yīng)用管道輸送液體物料。高位的物料可憑借其位能輸往低位。若把液體物料由低位輸往高位,或沿水平線輸送,克服液體自重或流動阻力所需要的壓頭,則由泵設(shè)備來供給?;ひ后w種類繁多、性質(zhì)各異,化工用泵種類較多。通??煞譃橥鶑?fù)泵、離心泵、旋轉(zhuǎn)泵、流體運(yùn)動作用泵四種類型。泵送液體除去應(yīng)該有常規(guī)的機(jī)械安全防護(hù)外,還需要注意防止物料,特別是危險(xiǎn)物料泄漏引起的危險(xiǎn)。
  ①往復(fù)泵? 往復(fù)泵主要由泵體、活塞和兩個(gè)單向活門構(gòu)成。往復(fù)泵開動前,需要對各運(yùn)動部件進(jìn)行檢查。檢查活塞、缸套是否磨損,吸液管之上的墊片是否適合法蘭大小,以防泄漏。
 ?、陔x心泵? 離心泵是把機(jī)械能通過泵內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的葉片傳遞給液體,再把液體的動能轉(zhuǎn)化為靜壓能,使液體壓縮排出泵外。離心泵在開動前,泵內(nèi)和吸入管必須充滿液體,或采取其他措施以防氣縛現(xiàn)象發(fā)生。如果在吸液管配置一單向閥,使泵在停止時(shí)不致流空,或?qū)⒈弥糜谖胍好嬷?,或采用自引式離心泵都可將泵內(nèi)氣體排盡。在輸送易燃液體時(shí),管內(nèi)流速不應(yīng)大于安全流速,管道要有可靠的接地措施防止靜電的產(chǎn)生,同時(shí)應(yīng)該避免吸入口產(chǎn)生負(fù)壓吸入空氣形成爆炸混合物。
 ?、坌D(zhuǎn)泵? 旋轉(zhuǎn)泵同往復(fù)泵一樣,都屬于正位移泵。同往復(fù)泵的主要區(qū)別是泵中沒有活門,只有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。依靠轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)把液體排送出泵,留下空間形成低壓把液體吸入。這樣連續(xù)排出吸人完成液體的輸送。旋轉(zhuǎn)泵壓頭大、流量小,沒有活門,宜輸送黏度較大的液體。但因其旋轉(zhuǎn)間隙較小,不宜輸送含有固體的懸浮液。旋轉(zhuǎn)泵屬正位移泵,其流量不能用出口管路上的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。
 ?、芰黧w運(yùn)動作用泵? 這類泵的特點(diǎn)是無活動部分。液體物料的輸送主要靠空氣的壓縮或運(yùn)動著的流體。對于易燃液體不能用壓縮空氣壓送,因?yàn)榭諝馀c易燃液體蒸氣混合,可形成爆炸性混合物。在輸送有燃燒性和爆炸性物料時(shí),要用氮、二氧化碳等惰性氣體代替空氣,以免造成燃燒或爆炸。
  (3)氣體物料輸送
  一般是由壓縮機(jī)壓送或真空泵抽吸通過管道輸送氣體物料。為避免壓縮機(jī)氣缸、貯氣罐以及輸送管路因壓力升高引起爆炸,要求這些部位要有足夠的強(qiáng)度。此外要安裝準(zhǔn)確可靠的壓力表和安全閥。安全閥泄壓時(shí),應(yīng)該把危險(xiǎn)氣體導(dǎo)至安全地區(qū)。
  壓送或抽吸可燃?xì)怏w時(shí),進(jìn)氣口應(yīng)該經(jīng)常保持一定的余壓,以免吸入空氣形成爆炸混合物??扇?xì)怏w輸送管道,應(yīng)該經(jīng)常保持正壓,并根據(jù)需要安裝止逆閥、水封、阻火器等安全裝置。
  可燃性氣體和液體管道不允許與電纜一起敷設(shè)??扇?xì)怏w管道與氧氣管道一起敷設(shè)時(shí),應(yīng)該保持在0.25 m凈距離以上。對于易燃、易爆氣體的壓送或抽吸設(shè)備的電動機(jī)部分,應(yīng)該采用防爆型的,否則應(yīng)穿墻隔離設(shè)置。
  2.粉碎和研磨
  (1)工藝操作
  固體粒度的減小可在從破碎機(jī)到研磨機(jī)的不同設(shè)備中進(jìn)行。危險(xiǎn)主要由機(jī)械故障、機(jī)械及其所在的建筑物內(nèi)的粉塵爆炸、精細(xì)粉料處理伴生的毒性危險(xiǎn)以及高速旋轉(zhuǎn)元件的斷裂引起。
  機(jī)械危險(xiǎn)可由充分的防護(hù)以及嚴(yán)格的“允許工作”系統(tǒng)的維修控制降至最低限度。高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械的設(shè)計(jì)應(yīng)該有足夠的安全余量解決可以預(yù)見的誤操作問題。物質(zhì)經(jīng)過研磨溫度的升高可以測定出來,一般約40℃,但局部熱點(diǎn)的溫度很高,可以起火源的作用。靜電的產(chǎn)生和軸承的過熱也是問題。內(nèi)部的粉塵爆炸在一定的條件下會引起二次爆炸。
  (2)粉碎
  把大塊物料變成小塊物料的操作稱為粉碎;而把小塊物料變成粉末的操作稱為研磨。粉碎操作的關(guān)鍵設(shè)備是粉碎機(jī),對于粉碎機(jī)有下列安全要求:
 ?、偌恿虾统隽蠎?yīng)盡量做到連續(xù)化、自動化;
 ?、谝蟹乐狗鬯闄C(jī)損壞的安全裝置;
  ③盡可能少地產(chǎn)生粉末;
 ?、馨l(fā)生事故時(shí)能迅速停車。
  (3)研磨和篩分
  研磨和篩分可能產(chǎn)生一經(jīng)點(diǎn)燃會引起爆炸的粉塵,該操作應(yīng)該置于嚴(yán)密的防爆實(shí)際措施下,包括設(shè)置圍墻、排除火源、移去粉塵以及防止粉塵聚集。在特別敏感的可燃固體之上應(yīng)該用惰性氣體覆蓋,有效接地,防止靜電的釋放。

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