化工安全技術之工藝參數(shù)安全控制主講人：唐淑貞化學工程學院2021年

目錄

CONTENTS一化工工藝參數(shù)的安全控制三二自動控制和安全保護裝置化工工藝異常的處理一化工工藝參數(shù)的安全控制溫度控制化工工藝參數(shù)的安全控制投料控制溢料和泄漏控制工藝參數(shù)的安全控制

溫度過高一、溫度控制化工工藝參數(shù)的安全控制

溫度過低

升溫過快

冷卻裝置故障事故反應物加劇反應，造成壓力升高，導致爆炸產生副反應，生成新的危險物質液化氣體和低沸點液體介質氣化，發(fā)生超壓爆炸

溫度過高一、溫度控制工業(yè)毒物的分類及危害

溫度過低

升溫過快

冷卻裝置故障事故反應速度減慢或停滯，溫度恢復正常后，劇烈反應爆炸物料凍結，管路堵塞或破裂，易燃物泄露引發(fā)火災爆炸

溫度過高一、溫度控制化工工藝參數(shù)的安全控制

溫度過低

升溫過快

冷卻裝置故障事故劇烈反應發(fā)生沖料或爆炸一、溫度控制工業(yè)毒物的分類及危害化學反應熱效應熱交換裝置1.控制反應溫度攪拌裝置雙路供電增設人工攪拌裝置自動停止加料裝置有效的降溫手段2.防止攪拌中斷避免使用和反應物料性質相抵觸的介質防止傳熱面結垢傳熱介質使用安全3.正確選擇傳熱介質查一查反應熱效應：乙烯氧化制環(huán)氧乙烷（沸點：10.7C；爆炸范圍（3-100%））換熱方法：夾套冷卻、蛇管冷卻；稀釋劑回流冷卻；惰性氣體循環(huán)冷卻；一、溫度控制化工工藝參數(shù)的安全控制化學反應熱效應熱交換裝置1.控制反應溫度攪拌裝置雙路供電增設人工攪拌裝置自動停止加料裝置有效的降溫手段2.防止攪拌中斷避免使用和反應物料性質相抵觸的介質防止傳熱面結垢傳熱介質使用安全3.正確選擇傳熱介質查一查攪拌的作用加速熱量的傳遞，使反應物料溫度均勻，防止局部過熱。一、溫度控制工業(yè)毒物的分類及危害化學反應熱效應熱交換裝置1.控制反應溫度攪拌裝置雙路供電增設人工攪拌裝置自動停止加料裝置有效的降溫手段2.防止攪拌中斷避免使用和反應物料性質相抵觸的介質防止傳熱面結垢傳熱介質使用安全3.正確選擇傳熱介質思考不能，水會引起液體環(huán)氧乙烷自聚發(fā)熱而爆炸。環(huán)氧乙烷的冷卻介質可以選用水嗎？一、溫度控制化工工藝參數(shù)的安全控制化學反應熱效應熱交換裝置1.控制反應溫度攪拌裝置雙路供電增設人工攪拌裝置自動停止加料裝置有效的降溫手段2.防止攪拌中斷避免使用和反應物料性質相抵觸的介質防止傳熱面結垢傳熱介質使用安全3.正確選擇傳熱介質思考水質原因反應物料原因（聚合、縮合、縮聚、碳化）換熱器內的流體宜采用較高流速，不僅可以提高傳熱效率，而且可以減少污垢在換熱管表面的沉積。傳熱面結垢的原因處理方法二、投料控制工業(yè)毒物的分類及危害投料速度

原料純度

投料控制

投料量

投料順序

投料配比二、投料控制化工工藝參數(shù)的安全控制投料速度對放熱反應，加料速度不能超過設備的傳熱能力：投料過快，溫度劇增投料過慢，溫度降低二、投料控制化工工藝參數(shù)的安全控制投料配比放熱反應如松香鈣皂的生產：操作要求：松香投入反應釜內加熱至240C,緩慢加入氫氧化鈣。依據(jù)：投入的氫氧化鈣量增大，蒸汽量也增大。過量會造成物料溢出，一旦遇火源接觸會造成著火。連續(xù)化程度較高、危險性較大的生產如環(huán)氧乙烷生產中乙烯和氧的混和反應，其濃度接近爆炸范圍，尤其在開停車過程中，乙烯和氧的濃度都在發(fā)生變化，且開車時催化劑活性較低，容易造成反應器出口氧濃度過高，為保證安全，應：設置連鎖裝置，經常核對循環(huán)氣的組成，盡量減少開停車次數(shù)。二、投料控制工業(yè)毒物的分類及危害投料順序2，4-二氯酚和對硝基氯苯加堿生產除草醚時，三種原料必須同時加入反應罐，在190C,下進行縮合反應。如果未加對硝基氯苯，只加2，4-二氯酚和堿，結果生成二氯酚鈉鹽，在240C下能分解爆炸。如果只加對硝基氯苯和堿反應，則生成對硝基鈉鹽，在200C下分解爆炸.二、投料控制化工工藝參數(shù)的安全控制原料純度反應物中過量雜質，引起燃燒爆炸原料中有害氣體積聚，導致爆炸未清除干凈的設備

如：用于生產乙炔的電石，其含磷量不得超過0.08%，因為電石中的磷化鈣遇水后生成易自燃的磷化氫，磷化氫與空氣燃燒易導致乙炔-空氣混合物的爆炸。二、投料控制化工工藝參數(shù)的安全控制投料量攪拌導致液面升高儲罐、氣瓶溫度變化投料過多，投料過少，都可能發(fā)生事故三、溢料和泄露控制化工工藝參數(shù)的安全控制物料配比合理，投料速度和投料量適當，平穩(wěn)操作調節(jié)配料溫度和配料槽的攪拌強度工藝上可采取真空消泡的措施，通過調節(jié)合理的真空度來消除泡沫。在工藝允許的情況下加入消泡劑消減泡沫。溢料控制三、溢料和泄露控制化工工藝參數(shù)的安全控制物料泄露原因1.設備損壞2.人為操作錯誤3.反應失去控制控制1.工藝指標控制2.設備結構形式二自動控制和安全保護裝置自動控制和安全保護裝置自動控制由程序控制器按一定時間間隔發(fā)出信號，驅動執(zhí)行機構動作自動控制系統(tǒng)自動檢測系統(tǒng)自動調節(jié)系統(tǒng)自動操縱系統(tǒng)自動訊號、聯(lián)鎖和保護系統(tǒng)自動控制和安全保護裝置信號報警裝置與測量儀表連接，用聲、光或顏色示警。說明：信號報警裝置只能提醒操作者注意已發(fā)生的不正常情況或故障，但不能自動排除故障。保險裝置保險裝置在危險狀態(tài)下自動消除危險或不正常狀態(tài)。自動控制和安全保護裝置安全聯(lián)鎖裝置利用機械或電氣控制依次接通各個儀器和設備，使之彼此發(fā)生聯(lián)系，達到安全運行的目的。是對操作順序有特定的安全要求、防止誤操作的一種安全裝置機械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖常見的安全聯(lián)鎖裝置有以下幾種情況：同時或依次放兩種液體或氣體時在反應終止需要惰性氣體保護時打開設備前預先解除壓力或需要降溫時當兩個或多個部件、設備、機器，操作錯誤容易引起事故時當工藝控制參數(shù)達到某極限值，開啟處理裝置時某危險區(qū)域或部位禁止人員入內時三化工工藝異常的處理1.異?，F(xiàn)象的處理原則（1）正確區(qū)分工藝波動和工藝異常的界限工藝異常分類：波動處理不當；設備故障；外部環(huán)境突變。（2）思考，從變化趨勢中發(fā)現(xiàn)異常工藝變化（3）對異?，F(xiàn)象發(fā)現(xiàn)早，判斷準，處理及時果斷（4）防止處理異常現(xiàn)象時引發(fā)新的異常（5）處理異?，F(xiàn)象要遵循規(guī)定程序化工工藝異常的處理2.異?，F(xiàn)象及其安全處理要點（1）停電：加大冷劑；提前卸料；關閉閥門；防止物料互竄；尾氣放空，防止憋壓。（2）停水（3）停氮氣（4）停工藝空氣（5）停儀表空氣：切換進行手動操