化工单元操作的原理与安全技术
1化工单元操作的危险性
2化工单元操作的安全
3化工单元设备的安全
1化工单元操作的基本特点
单元操作的危险性是由所处理物料的危险性所决定的，主要是处理易燃物料或含有不稳定物质物料的单元操作。
a.防止易燃气体物料形成爆炸性混合体系。
b.防止易燃固体或可燃固体物料形成爆炸性粉尘混合体系。
c.防止不稳定物质的积聚或浓缩。
防止不稳定物质的积聚或浓缩
(a)不稳定物质减压蒸馏时，若温度超过某一极限值，有可能发生分解爆炸。
(b)粉末过筛时容易产生静电，而干燥的不稳定物质过筛时，微细粉末飞扬，可能在某些地区积聚而发生危险。
(c)反应物料循环使用时，可能造成不稳定物质的积聚而使危险性增大。
(d)反应液静置中，以不稳定物质为主的相，可能分离而形成分层积聚。
(e)在大型设备里进行反应，如果含有回流操作时，危险物在回流操作中有可能被浓缩。
(f)在不稳定物质的合成反应中，搅拌是个重要因素。
(g)在对含不稳定物质的物料升温时，控制不当有可能引起突发性反应或热爆炸。
2典型化工单元操作的安全技术
2.1加热操作的安全
2.2冷却、冷凝、冷冻操作的安全
2.3筛分、过滤操作的安全
2.4粉碎、混合操作的安全
2.5物料输送操作的安全
2.6干燥与蒸发操作的安全
2.7蒸馏、萃取与结晶操作的安全
2.8吸收与吸附操作的安全
2.1加热操作的安全
危险：温度过高会使反应速度加快，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；升温过快不仅容易使反应超温，而且还会损坏设备。
加热方式：有直接火加热、蒸汽或热水加热、有机热载体（或无
机载体）加热以及电加热等。加热温度在100℃以下的，常用热水或蒸汽加热；100℃～140℃用蒸汽加热；超过140℃则用加热炉直接加热或用热载体加热；超过250℃时，一般用电加热。
安全技术：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
2.2冷却、冷凝、冷冻操作的安全
区别：冷却是使热物体温度降低而不发生相变的过程，发生相变（如气相变为液相）称为冷凝。正确选用冷却设备和冷却剂选用耐腐蚀材料的冷却设备严格注意冷却设备的密闭性冷却水不能中断开车前先清除冷凝器中的积液，再开冷却水、后通入高温物料。充氮保护检修冷凝、冷却器，应彻底清洗、置换，切勿带料焊接。
冷却剂：水、空气、盐水溶液、有机溶液。
安全技术：
①正确选用冷却设备和冷却剂
②选用耐腐蚀材料的冷却设备
③严格注意冷却设备的密闭性
④冷却水不能中断
⑤开车前先清除冷凝器中的积液，再开冷却水、后通入高温物料。
⑥充氮保护
⑦检修冷凝、冷却器，应彻底清洗、置换，切勿带料焊接。
冷冻
定义：将物料降到比水或周围空气更低的温度，如蒸汽、气体的液化等
冷冻方法：冰融化法、冰盐水法、干冰法、液体汽化法、气体绝热膨胀法
冷冻剂：氨、二氧化碳、氟利昂、碳氢化合物
载冷体：水、盐水溶液（氯化钠、氯化钙或氯化镁溶于水中形成的溶液）、有机溶液（如乙二醇、丙三醇溶液等）
安全技术：
①尽可能选用不燃、不爆、无毒、无臭、无腐蚀的冷冻剂或载冷体；采用不发生火花的电气设备；
②在压缩机出口方向，应于气缸与排气阀间设一个能使氨通到吸入管的安全装置，以防压力超高。为避免管路爆裂，在旁通管路上不装任何阻气设施；
③易于污染空气的油分离器应设于室外。压缩机要采用低温不冻结、且不与氨发生化学反应的润滑油；
④制冷系统压缩机、冷凝器、蒸发器以及管路系统，应注意其耐
压程度和气密性，防止设备、管路裂纹、泄漏。同时要加强安全阀、压力表等安全装置的检查、维护；
⑤制冷系统因发生事故或停电而紧急停车，应注意其被冷物料的排空处理；
⑥装有冷料的设备及容器，应注意其低温材质的选择，防止低温脆裂。
2.3筛分、过滤操作的安全
筛分
定义：在生产中为满足生产工艺要求，常将固体原材料、产品进行颗粒分级。而这种分级一般是通过筛选办法实现的。通常筛选将其固体颗粒度(块度)分级，选取符合工艺要求的粒度，这一操作过程称为筛分。
危险：筛分分为人工筛分和机械筛分。人工筛分劳动强度大，操作者直接接触粉尘，对呼吸器官及皮肤有很大危害。而机械筛分，大大减轻体力劳动、减少与粉尘接触机会，如能很好密闭，实现自动控制，操作者将摆脱粉尘危害。
安全技术：
①在筛分操作过程中，粉尘如具有可燃性，应注意因碰撞和静电而引起粉尘燃烧、爆炸。如粉尘具有毒性、吸水性或腐蚀性，要注意呼吸器官及皮肤的保护，以防引起中毒或皮肤伤害；
②筛分操作是大量扬尘过程，在不妨碍操作、检查的前提下，应
将其筛分设备最大限度地进行密闭；
③要加强检查，注意筛网的磨损和筛孔堵塞、卡料，以防筛网损坏和混料；
④筛分设备的运转部分要加防护罩以防绞伤人体；
⑤振动筛会产生大量噪声，应采用隔离等消声措施。
过滤
定义：在生产中欲将悬浮液中的液体与悬浮固体微粒有效的分离，一般采取过滤的方法。过滤操作是使悬浮液中的液体在重力、真空、加压及离心力的作用下，通过多细孔物体，而将固体悬浮微粒截留进行分离的操作。
方法：重力过滤：重力过滤是依靠悬浮液本身的液柱压差进行过滤；加压过滤：加压过滤是在悬浮液上面施加压力进行过滤。真空过滤：真空过滤是在过滤介质下面抽真空进行过滤。离心过滤：离心过滤是借悬浮液高速旋转所产生之离心力进行过滤。
安全技术：
①尽可能采用连续自动操作，使操作人员脱离与有毒物料接触；
②加压过滤能散发有害或爆炸性气体时，应采用密闭式过滤机，并以压缩空气或惰性气体保持压力；
③设备选材和焊接质量要可靠；
④设备不能超时间、超负荷运转，以免转鼓磨损或腐蚀、启动速度过高导致事故发生；
