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化工生產中傳熱過程危險性分析(一)

更新時間:2024-11-06      點擊次數:2040

DYR071 綜合傳熱性能實驗臺 DYR051Ⅱ 液體導熱系數測定裝置 DYR038Ⅱ 熱電偶校驗儀 DYR033Ⅱ 噴管實驗裝置 DYR029 熱管換熱器實驗臺 DYR021 穩(wěn)態(tài)平板法測定絕熱材料導熱系數實驗臺 DYR009 飽和蒸汽P-T關系實驗儀  傳熱,即熱量的傳遞,是自然界和工程技術領域中普遍存在的一種現象。無論在化工、能源、宇航、動力、冶金、機械等工業(yè)部門,還是在農業(yè)等行業(yè)中都涉及到許多傳熱問題。化學工業(yè)與傳熱的關系尤為密切。因為無論生產中的化學過程(化學反應操作),還是物理過程(化工單元操作),幾乎都伴有熱量的傳遞。傳熱在化工生產過程中的應用主要方面為:  (1)創(chuàng)造并維持化學反應需要的溫度條件化學反應是化工生產的核心,幾乎所有的化學反應都要求有一定的溫度條件,例如:合成氨的操作溫度為470~520°C;氨氧化法制備硝酸過程中氨和氧的反應溫度為800'C等。為了達到要求的反應溫度,先必須對原料進行加熱,而這些反應若是明顯的放熱反應,為了保持較佳反應溫度,又必須及時移走放出的熱量;若是吸熱反應,要保持反應溫度,則需及時補充熱量。  (2)創(chuàng)造并維持單元操作過程需要的溫度條件在某些單元操作,如蒸發(fā)、結晶、蒸餾和干燥等過程中,都需要輸入或輸出熱量才能正常進行。例如:在蒸餾操作中,為使塔釜的液體不斷汽化從而得到操作所必需的上升蒸汽,就需要向塔釜內的液體輸入熱量;同時,為了使塔頂出來的蒸汽冷凝得到回流液和液體產品,就需要從塔頂冷凝器中移出熱量。  (3)熱能綜合和回收在上述實例中,合成氨的反應氣以及氨和氧的反應氣溫度都很高,有大量的余熱需回收,通常可設置余熱鍋爐生產蒸汽甚至發(fā)電。  (4)隔熱與限熱為了減少熱量(或冷量)的損失,需要對設備和管道進行保溫。這樣做既減少了消耗,又有利于維持系統溫度,還有利于安全生產。  吸熱反應大多需要加熱;有的反應必須在較高的溫度下進行,因此也需要加熱。加熱反應必須嚴格控制溫度。一般情況下,溫度升高反應速度即加快。溫度過高或升溫過快會導致反應劇烈,容易發(fā)生沖料,易燃晶大量氣化,聚集在車間內與空氣形成爆炸性混合物,火災危險性大。所以應明確規(guī)定和嚴格控制升溫上限和升溫速度。  如果是放熱反應,且反應液沸點低于40°C,或者是反應劇烈、溫度容易猛升并有沖料危險的化學反應,反應設備應該有冷卻裝置和緊急放料裝置。緊急放料裝置的物料接受器應該導至生產現場以外沒有火源的安全地點。此外,也可以設爆破泄壓片,爆破泄壓片排泄口應導至室外安全地點,與明火的間距應大于30m。  加熱宜采用熱水或蒸汽加熱。個別要求加熱到140°C以上的反應可以用閃點高的礦物油(例如62號或65號汽缸油)或聯苯、聯苯醚混合物作熱載體進行夾層加熱,熱載體由浸入其中的電熱器加熱,或者先在他室加熱,再輸送到加熱設備以加熱反應物,循環(huán)使用。用熱載體加熱,加熱設備不得泄漏,應留有供熱載體膨脹的余地,以免加熱時溢出;應定期清洗積垢;還應設有排空管;溫度儀應保證準確,以防失靈超溫。 250°C以上的加熱可采用感應加熱器,但感應線圈應絕緣良好,并應安裝自動控溫裝置。容易沖料的化學反應,設備上部應裝緩沖器。  加熱溫度如果接近或超過物料的自燃點,應采用氮氣保護。  加熱爐點火前應進行鍋爐、爐內、爐外的檢查;鍋爐輔助設備檢查、調試;檢查、潤滑部位是否正常,各閥門儀表是否靈敏正確;熱油及冷油循環(huán)系統檢查、調試;導熱油型號和規(guī)格是否達到規(guī)定要求等工作。  油爐運行時,應保持負壓燃燒,穩(wěn)壓運行;根據生產需要,油溫不得超過200°C,不得低于140℃;嚴禁高位膨脹槽缺油。  停爐時熱油循環(huán)泵必須繼續(xù)運行;停止給煤,停止鼓風后停止引風;待爐溫降至不會使爐管內導熱油溫度回升至危險溫度時,方可停止熱油循環(huán)泵。

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