叶酸车间的工艺流程及危险源控制

叶酸车间的工艺流程及危险源控制
摘要：通过对叶酸的生产工艺流程、厂区布置、生产设备进行分析研究，对生产过程中的危险源进行辨识的基础上，针对主要危险、有害因素提出消除、预防和减弱它们的科学、合理、可行的安全措施和管理对策，以达到最低的事故率、最少的损失和最优的安全投资效益，为企业的安全生产工作提供决策参考。

关键词：工艺流程；危险源；控制措施
1 叶酸车间的工艺流程
叶酸（Folic acid）是维生素B复合体之一，相当于蝶酰谷氨酸（pteroylglutamic acid，PGA），是米切尔（H．K．Mitchell，1941）从菠菜叶中提取纯化的，故而命名为叶酸。

有促进骨髓中幼细胞成熟的作用，人类如缺乏叶酸可引起巨红细胞性贫血以及白细胞减少症，对孕妇尤其重要。

叶酸药用性很高，营养价值高，市场上主要销售叶酸片（叶酸含量为90%~110%）。

它的理化性质：呈黄色至橙黄色晶体或结晶性粉末，无臭，用热水可以重结晶得板状晶体，无明确熔点，约于250℃发生炭化，在酸性溶液中对热不稳定，在中性和碱性环境中十分稳定；烹调损失率50～90%。

牛塘化工厂有限公司的叶酸生产技术较为成熟，大规模投产也比较早，在当今叶酸原料普遍较贵，订单较大的情况下，该企业已经牢牢占据了大量的市场份
额，产量高居国内第一，全球第三。

叶酸的市场价格约65万元/t，所以经济效益相当可
观，叶酸项目的生产也已经成为了改企业的支柱项目。

叶酸的生产原料有：对氨（或三氨）、轻质纯碱、焦亚硫酸钠、水和三氯丙酮溶液，分为四个工段：环合反应―→酸精制―→碱精制―→烘房烘干，在两个车间内完成，道路左边为GMP车间（连接着环合车间），另一侧为叶酸车间。

由于叶酸车间不是集中分布的，故仅以简图参考。

如图1所示：
GMP车间的同侧为环合车间，环合车间作为整个生产的第一步，进行原料投产、反应、保温合成以及初步压滤。

GMP车间是最先投产进行酸、碱精制的，相对于叶酸车间产量较小，长期生产导致内部设备腐蚀严重，一楼通风不良，加上年久失修，大部分已经弃用，现在GMP专门用于应对国外合作企业投资前的GMP审核。

而叶酸车间的三楼是用于对食品级产品进行碱精制操作，车间进口右手侧有5只大型反应釜，编号1～3号为碱精制型，无编号的2只为酸精制型,5只反应釜左端都设有蒸汽管道及进气控制阀，右侧自上而下通入去离子水；进口左侧有6只反应釜，三只为碱精制（通碱液和工艺水），另三只为酸精制（通酸液和工艺水），同时还有3座悬于车间顶部的800L（标度为300L～800L）的真空计量罐对碱液进料进行计量；HCl和H2SO4溶液从两根粗细不同的管路进料（如图2）；
二楼是对碱精制的产品进行投料，对酸精制产品进行抽滤（工作环境中刺激性气味较重，需要穿戴必要地防护用具，有时需带防毒面具），产品经过活性炭吸附褪色后通过升降机输往一楼；一楼拥有多台三足离心甩滤机，板框压滤机以及沸腾干燥器，对经
过酸精制和碱精制的初成品进行最后的压滤、甩滤、粉碎及烘干。

四道工序全部完成后，对最终产品取样，进行含量指标检测，合格则可进行产品包装，否则必须返工（由于厂里的生产指标通常均比客户订单要求高，所以一般不会出现返工情况）。

所有生产车间均采用框架式结构，通风良好，门窗较多，主要是为了满足食品级要求。

由图3可以初步看出，只有环合、酸溶和碱溶段存在化学反应，用到大量的强酸强碱，存在较大的腐蚀危害性。

且酸碱中和反应常伴有大量的放热，故反应釜的温度和PH值需要及时、精确地测量：工艺规定反应温度通过蒸汽加热进行控制，一般酸精制终点温度为83℃；碱精制的终点温度为40℃；酸精制调PH为3.0～3.5，操作记录一般记为3.0，当酸度超过3.0时，料发黑；碱精制测量终点为9.0，一般需保证溶液的PH 稍稍大于9.0。

车间生产普遍采用人工操作，反应过程中的操作参数的人工记录较为频繁，对于工人的精神状态和工作热情要求较高。

简单的工艺框图如图3所示：
图3 叶酸生产的工艺流程图
式1表明环合阶段有副产物CO2尾气产生，处于本质安全化的考虑,在反应釜,和废气吸收塔进行碱精制中和。

产品品质标准主要分为：水份、含量、残渣含量和产品规格。

水份是影响产品的一个重要指标，一般1t产品中M水份<=8.35kg，厂内指标：M水份<=8.3kg，客户要求：M水份<=8.5kg；叶酸含量：φ叶酸>=96%(内销)，φ叶酸>=97%(外销)，叶酸片中叶酸含量为96%~102%之间；残渣含量<=0.2kg；产品规格：粉末和颗粒，粉末又分为细粉（100目：食品级指标，用于外销）和粗粉（60目：饲料级，专供内销）。

2 平面布置的危险控制
从车间性质，根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）可知：生产车间属于丙类，又是多层建筑，防火间距应为25m，实际只有15m不符合《建筑设计防火规范》的要求，但企业并没有采取措施。

由于厂房早已建好而且已投入使用，不可能拆除重建所以企业应加防火墙或其他安全措施。

3 生产工艺过程、设备危险源的控制
3.1 环合车间
该厂已采取的措施：
生产车间配有机器设备安全操作过程。

车间配有事故急救箱。

每个车间都配有消防栓，火灾事故逃跑路线图。

配有防毒面具、防毒眼镜、防毒口罩。

图4 环合车间的安全措施
建议还应采取的措施：
①使用的物料对氨（或三氨）、轻质纯碱、焦亚硫酸钠、水和三氯丙酮溶液存在爆炸、火灾、毒害、腐蚀、化学灼伤等职业危险有害特性。

存在大量的酸碱尤其具有毒害、腐蚀等危害，所以在酸精制和碱精制阶段要对输送管道和设备进行涂层，防止腐蚀，引起管道破裂或反应釜在长期腐蚀下泄露，造成火灾或化学灼伤。

②酸碱具有很强刺激性气味引起呼吸道感染、皮肤腐蚀、眼睛的灼伤，该厂虽然配有防毒面具、防毒眼镜但由于工人的防护意识淡薄，老工人已经习惯了，所以他们在日常的工作中并没有相应的保护措施。

所以企业应对职工进行安全教育培训，强制规定职工佩戴相应的防毒口罩或面罩、防酸碱手套。

③建议操作中不得饮食，不得用手擦嘴脸、眼睛。

每次操作后，及时清洗，集中存放。

④建议车间管道必须重新进行标识，并注明物料的流向。

⑤建议有毒作业岗位悬挂安全周知卡。

3.2 GMP车间
车间较密闭，通风不良，生产环境压抑，导致作业人员无法正常工作；产品储存时可能有老鼠进入。

该厂已采取的措施：
该厂每个车间门口都设有鼠笼保证产品的卫生安全。

车间设有一个立式风扇。

图5 通风设施
建议还应采取的措施：
①建议四周墙上应设有排气风扇。

②建议应多设几个立式风扇，保证通风良好。

③建议车间内墙角设置老鼠药或鼠笼。

3.3 叶酸车间
企业已经采取的安全措施：
在反应釜显著位置悬挂物料特性指标告知卡（周知卡）。

在生产车间配备充足的灭火器材。

生产区显著位置标示严禁烟火等警示标志。

现场设有事故急救箱。

图6 叶酸车间的安全设施
建议还应采取的措施：
①建议在车间反应釜可燃气体可能泄漏处安装可燃气体报警仪。

②建议重新对车间空气进行检测。

③建议增加温度报警器和连锁控制装置。

④建议应按应急救援预案进行演练。

⑤建议企业为确保车间空气中有害物质的浓度不超过国家规定的限值，生产过程中要采取有效措施，尽量采取密闭操作，生产现场要加强通风，防止物料跑、冒、滴、漏。

⑥建议企业需要根据《工作场所有毒因素职业接触限值》对生产现场定期监测毒物含量，一旦发现浓度超标，应立即采取有效措施，使作业现场的毒物浓度控制在国家标准范围内，以确保职工身体健康。

⑦为履行企业对从业人员在劳动安全卫生方面的告知义务以及维护从业人员的知情权，对生产中使用的主要危险有害物质，在作业场所应设置危险化学品安全周知卡，让职工学习、周知。

⑧加强对温度、压力仪表的检查和维护。

⑨对腐蚀严重可能造成事故的管道、反应设备进行更换。

4 电气设备危险源控制
电气设备：本车间生产属于丙类危险品，所有电气设备必须为防爆电气设备，否则可导致仓储物料发生重大的火灾爆炸事故
由于涉及易燃易爆、腐蚀性物质等，如果供电系统故障、用电过载造成的断电、跳闸，有可能引起工艺反应失控，造成冲料、超压、超温等事故发生，从而导致火灾、爆炸、中毒、腐蚀、灼伤、烫伤等二次事故发生。

腐蚀性物质强酸强碱能腐蚀电气、仪表的电缆、设备，容易造成电路短路，引发电气火灾。

该厂的灯都设有防火防爆灯罩。

建议还应采取的措施：
①建议对电气、仪表的电缆、设备进行涂层。

②建议采用耐腐蚀的电缆、设备。

③建议供电措施采取二次连锁保护装置。

④建议加强供电设备的检查、维修。

⑤建议加强对配电室的管理。

⑥建议对老化的电线进行及时更换。

图7 电气设备安全隐患
5 噪声控制
生产中好多车间混在一起，具有很大的噪声，但企业并没有采取任何措施。

建议企业应采取的措施：
①建议企业改进机械设计。

②应用低噪声传动装置。

③配用润滑剂。

④应用自动化工艺或机械无人操作。

⑤采用吸声技术或隔声技术。

⑥个人防护：企业给职工装备护耳器。

6 防毒控制
该厂采取的措施：
①配备防毒面具、防毒眼镜、防毒口罩。

②配备事故应急急救箱。

建议还应采取的措施
①建议该厂生产设备和产品使其中有毒或有刺激性气味的物料密闭化，管道化，机械化，自动化。

②建议开发应用通风排毒和净化回收工程技术。

③建议研究和开发隔离操作
④建议建立防毒工程应急救援体系。

⑤加强对有毒物的防护宣传，指导工人进行安全防护。

7 防雷措施
本区域夏期汛期雷暴雨较多，属雷击多发危险区域，重点建筑物易燃易爆区有被雷击可能。

该厂防雷措施比较好设有避雷针，足够防止生产区域被雷击的可能性。

8 结论
经过为期两周在车间的实习，我们意识到由于建厂比较早，工厂的管理和制度很成熟到位，工人操作比较熟练，经验也比较丰富。

但也存在很多老厂子普遍存在的问题，很多设备和工艺流程已经赶不上现在科技发展的需求，工人只凭经验进行操作，好多经验本身就存在问题。

所以经过我们小组讨论以及车间主任的指导，决定对车间生产的危险源进行辨识和控制，提出危险控制措施，有利于企业生产过程中的不足进行改进，更好的进行生产。

同时也保护了职工的安全健康，增强了企业的市场竞争力。

也有利于我们把大学学到的专业课知识运用到真正的实践中去，提高了我们的实践能力和创新能力。