08的化工过程安全复习

1 化工生产过程可分为三部分：

原料的预处理、化学反应、产物的分离

2 从安全的角度，化工生产具有以下特点：

1化工物料绝大多数具有潜在的危险性

2 生产工艺过程复杂、工艺条件苛刻

3 生产规模大型化、生产过程连续性强

4 生产过程自动化程度高

5 事故应急救援难度大

3 （名）重大危险源：是指长期地或者临时地生产、搬运、使用或储存危险品物，

且危险物品的数量等于或超过临界量的场所和设施，以及其他存在危险能量等于或超过临界量的场所和设施。

4 （名）闪点：表示在大气压力（101.3kPa）下，一种液体表面上方释放出的可燃蒸

汽与空气完全混合后，可以被火焰或火花点按的最低温度。

爆炸极限：指一种可燃气体或蒸气与空气的混合物能着火或引燃爆炸的浓度范围。

闪燃：在一定温度下，易（可）燃液体表面上的蒸气和空气的混合物与火焰接触时，能闪出火花，但随即熄灭，这种瞬时燃烧的过程叫做闪燃。

5（答）（1）理想间歇反应器的特点和优点：

特点：1 由于剧烈的搅拌，反应器内物料浓度达到分子尺度上的均匀，且反应器内浓度处处相等，因而排除了物质传递对反应的影响。

2 由于反应器内具有足够的传热条件，反应器内各处温度始终相等，因而无需考

虑反应器内的热量传递问题。

3 反应器内物料同时加入并同时停止反应，所有物料具有相同的反应时间。

优点：操作灵活，易于适应不同操作条件和不同产品品种，适用于小批量、多品种、反应时间较长的产品生产，特别是精细化工与生物化工产品的生产。缺点：装料、卸料等辅助操作要耗费一定的时间，产品质量不易稳定。

（2）理想管式反应器

特点：1在正常情况下，它是连续定态操作，在反应器的各个径向截面上，物料浓度不随时间而变化。

2 反应器内各处的浓度未必相等，反应速率随空间位置而变化。

3 由于径向具有严格均匀的速度分布，也就是在径向不存在浓度变化，所以反应

速率随空间位置的变化将只限于轴向。

优点：（？？？）反应器中的物料在轴向的混合很小，其流动趋近于平推流。管径较小，加之径向的充分混合，所以物料的加热或冷却较为方便，温度易于控制，特别是便于要求分段控制温度的场合。连续化节省了辅助生产时间，并提供了操作和控制的方便。

6 （名）连续操作方式：连续地将原料加入反应器，反应产物也连续地从反应器中

流出。

7 （答）P55 P57 工艺过程的安全设计：

（1）工艺过程中使用和产生易燃易爆介质时，必须考虑防火、防爆等安全对策措施，在工艺设计时加以实施。

（2）工艺过程中有危险的反应过程，应设置必要的报警、自动控制及自动联锁停车的控制措施。

（3）工艺设计要确定工艺过程泄压措施及泄放量，明确排放系统的设计原则。（4）工艺过程设计应提出保证供电、供水、供风及供气系统可靠性的措施。

（5）生产装置出现紧急情况或发生火灾爆炸事故需要紧急停车时，应设置必要的自动紧急停车措施。

（6）采用新工艺、新技术进行工艺过程设计时，必须审查其防火、防爆设计技术文件资料，核实其技术在安全防火、防爆方面的可靠性，确定所需要的防火、防爆设施。

（7）引进国外技术，成套引进建设工程，生产工艺过程的防火、防爆设计必须满足我国安全防火、防爆法规及标准的要求，应审查生产工艺的防火、防爆设计说明书。

设备防火、防爆设计：材料的正确选择是设备与机器优化设计的关键，也是确保装置安全运行、防止火灾爆炸的重要手段。

（1）必须全面考虑设备与机器的使用场合、结构形式、介质性质、工作特点、材料性能等。

（2）处理、输送和分离易燃易爆、有毒和强化学腐蚀性介质时，材料的选用应尤其慎重，应遵循有关材料标准。

（3）选用材料的化学成分、金相组织、机械性能、物理性能、热处理焊接方式应符合有关的材料标准，与之相应的材料试验和鉴定应由用户和制造商商定。

与设备所用材料相匹配的焊接材料要符合有关的标准、规定。

（4）严格执行进厂设备、备件、材料的质量检查验收制度，防止不合格设备、备件、材料进入生产装置投入生产，消除设备本身的不安全因素。在设计、材料分类和加工等各阶段，可能发生材料误用问题，因此要严格管理制度，严格设备采购关，防止低劣产品进厂。

在结构安全设计上要符合要求，便于制造、便于无损探测，并考虑尽量降低局部附加应力和应力集中。设备的强度设计直接设计其安全可靠性，因此在设计中，一定要选择正确的计算方法。

总之，设备与机器在设计时必须安全可靠，其选型、结构、技术参数等方面必须准确无误，并符合设计标准的要求；工艺提出的专业设计条件应准确无误；对于易燃易爆、有毒介质的储运机械设备，应符合有关安全标准要求。

8 （答）提高电气防爆安全的几条基本措施p68

（1）搞好电气设备选型，使其不成为点燃源。

在化工企业防爆厂房内要尽量不用携带式或移动式设备。装在反应釜窥视孔上方的局部照明应采用固定安装方式。在设备非移动不可的情况下，应选用铝制件。

在导线和设备的联接处，不得采用镀锌方式。

（2）注意配线质量。

在电气设计中最常见的缺陷是缺少电气管道的密封设计。按规定，与设备相联的

长导管要隔一定距离密封一次。

（3）静电接地。

为了预防不同电位金属件之间的电荷释放而产生电火花，并防止用电设备对操作人员安全的危害，化工企业防爆厂房内一定要采取静电接地措施。

（4）设备选型要注意配套。

①根据爆炸危险区域的分区，电气设备的种类和防爆结构的要求，应选择相应

的电气设备。

②选用的防爆电气设备的级别和组别，不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气

体混合物的级别和组别，当存在有两种以上易燃性物质形成的爆炸性气体混合物时，应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。

③爆炸危险区域内的电气设备，应符合周围环境内化学的机械的、热的、霉菌

以及风沙等不同环境条件对电器设备的要求。电器设备结构应满足电器设备在规定的运行条件下降低防爆性能的要求。

9 （答）p84 化工过程安全保护层次：

（1）化工过程本质安全技术设计。应尽量采用没有危害或危害较小的新工艺、新技术、新设备。使生产过程为本质安全型。

（2）基本工艺参数监测和控制。对具有危险和有害因素的工艺过程采用自动化和计算机技术，实现自动监测或隔离操作控制。

（3）关键参数报警。对工艺参数、可燃气体和毒气能读等自动监测报警。

（4）工艺联锁系统或紧急停车程序。针对危险和有害因素的生产过程，设计可靠地监测仪器、仪表，并设计自动连锁系统。

（5）冗余系统设置。对事故后果严重的化工生产装置，应按冗余原则设计备用装置和备用系统，并保证在出现故障时能自动转换到设备装置或备用系统。（6）物理保护措施，如设置泄压装置、围堤、防火墙等。

（7）事故应急救援。实施应急救援预案，减少事故损失。

10 （名）本质安全化设计：从过程设计、流程开发等源头上消除或降低过程的危害，

而不仅仅以外加的安全防护系统区控制危害的设计技术。

11 （答）如何实现本质安全p85（工艺研究阶段）（个人看法）

化工过程把原料通过一系列步骤转化为产品。化学反应处于化工过程的核心地位，化学反应工艺设计在系统集成中具有本质的重要性。反应系统在较大程度上决定了能否保证化工过程的本质安全性。化工工艺的本质安全主要体现在：（1）原料路线。为了减少或限制过程危害，采用不燃物质代替可燃物质；用无毒或低毒物质代替有毒或高毒物质；采用低腐蚀性物料。

（2）反应路线。降低过程条件的苛刻度，采用新的工艺路线以避免危险的原料或中间产物；采用催化剂或更有效的催化剂；减少副反应的危害。

（3）反应条件。缓和反应条件，降低压力和温度；降低反应介质浓度。