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版)
,serviceandmanagement.
(平安管理)
单位:
日期:
编号:AQ-SN-0477
化工平安技术IChemicalSafetyTechnology化工平安结晶过程及危险性分析(最新版)
说明:平安技术防范就是利用平安防范技术为社会公众提供一种平安服务的产业。既然是一种产业,就要有产品的研制与开发,就要有系统的设计、工程的施工、服务和管理。可以下载修改后或直接打印使用。
结晶是固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。在化学工业中,常遇到的情况是固体物质从溶液及熔融物中结晶出来,如糖、食盐、各种盐类、染料及其中间体、肥料及药品、味精、蛋白质的别离与提纯等。结晶是一个重要的化工单元操作,主要用于以下两方面。
(1)制备产品与中间产品许多化工产品常以晶体形态出现,在生产过程中都与结晶过程有关。结晶产品易于包装、运输、贮存和使用。
(2)获得高纯度的纯洁固体物料工业生产中,即使原溶液中含有杂质,经过结晶所得的产品都是能到达相当高的纯洁度,故结晶是获得纯洁固体物质的重要方法之一。
工业结晶过程不但要求产品有较高的纯度和较大的生产率,而化工平安技术IChemicalSafetyTechnology化工平安
且对晶形、晶粒大小及粒度范围(即晶粒大小分布)等也有规定。颗粒大且粒度均匀的晶体不仅易于过滤和洗涤,而且贮存时胶结现象(即72粒体互相胶粘成块)大为减少。
结晶过程常采用搅拌装置。搅动液体使之发生某种方式的循环流动,从而使物料混合均匀或促使物理、化学过程加速操作。搅拌在工业生产中的应用有:
①气泡在液体中的分散,如空气分散于发酵液中,以提供发酵过程所需的氧;
②液滴在与其不互溶的液体中的分散,如油分散于水中制成乳浊液;
③固体颗粒在液体中的悬浮,如向树脂溶液中加入颜料,以调制涂料;
④互溶液体的混合,如使溶液稀释,或为加速互溶组分间的化学反响等。
止匕外,搅拌还可以强化液体与固体壁面之间的传热,并使物料受热均匀。搅拌的方法有机械搅拌和气流搅拌。
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搅拌槽内液体的运动,从尺度上分为总体流动和湍流脉动。总体流动的流量称为循环量,加大循环量有利于提高宏观混合的调匀度。湍流脉动的强度与流体离开搅拌器时的速度有关,加强湍流脉动有利于减小分隔尺度与分隔强度。不同的过程对这两种流动有不同的要求。液滴、气泡的分散,需要强烈的湍流脉动固体颗粒的均匀悬浮,有赖于总体流动。搅拌时能量在这两种流动上的分配,是搅拌器设计中的重要问题。
在搅拌混合物时,两相的密度差、黏度及界面张力对搅拌操作有很大影响密度差和界面张力越小,物系越易于到达稳定的分散;黏度越大,越不利于形成良好的循环流动和足够的湍流脉动,并消耗较大的搅拌功率。
搅拌槽内流体的运动是复杂的单相流或多相流,目前都还没有完整的描述方法。非牛顿流体的搅拌,在流动状态和功率消耗方面都有一些特殊的规律。搅拌槽内流体流动参数的测量、搅拌功率的预计以及搅拌装置的放大方法等,都是搅拌理论研究和工程应用中的重要课题。
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搅拌直接影响反响的混合程度和反响速度。搅拌速度快,物料与器壁、物料与搅拌器之间的相对运动速度也快。如果器壁或搅拌器是绝缘体(如搪玻璃),或虽非绝缘体但接地不良,那么不可忽视产生静电的危险。一般容积大于
300L、搅拌速度在60r/min以上,物料与搅拌器和器壁的相对运动速度可超过Im/s;如果物料的电阻率在1012'Q・cm左右(
n-cm),那么静电容易积聚和放电,当反响器内存在易燃液体蒸气和空气的爆炸性混合物时,火灾危险性特别大。为了防止这种危险,首先应该了解物料的性质和电阻率;如果物料易燃易爆,电阻率又在1010〜1015
Q・cm之间时,应该控制搅拌转速。反响器直径越大,搅拌速度应该越慢。1000L以下的反响器,搅拌转速控制在60r/min以内;WOOL以上,转速还应减慢,否那么应灌充惰性气体或改变工艺条件,例如加入电解质水溶液等物料将电阻率降到1010化工平安技术IChemicalSafetyTechnology化工平安
H*cm以下。
防止搅拌轴的填料函漏油,因为填料函中的油漏入反响器会发生危险。例如硝化反响时,反响器内有浓***,如有润滑油漏入,那么油在浓***的作用下氧化发热,使反响物料温度升高,可能发生冲料和燃烧爆炸。当
反响器内有强氧化剂存在时,也有类似危险。
对于危险易燃物料不得中途停止搅拌,因为搅拌停止时,物料不能充分混匀,反响不良,且大量积聚;而当搅拌恢复时,那么大量未反响的物料迅速混合,反响剧烈,往往造成冲料,有燃烧、爆炸危险。如因故障而导致搅拌停止时,应立即停止加料,迅速冷却;恢复搅拌时,必须待温度平稳、反响正常后方可继续加料,恢复正常操作。
搅拌器应定期维修,严防搅拌器断落造成物料混合不匀,最后突然反响而发生猛烈冲料,甚至爆炸起火,搅拌器应灵活,防止卡死引起电动机温升过高而起火。搅拌器应有足够的机械强度,以防止因变形而与反响器器壁摩擦造成事故。
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