近年來,隨著我國人造板工業的蓬勃發展,人造板企業的生產規模不斷擴大,人造板用膠粘劑的需求量也隨之上升,在人造板生產中占有重要地位的膠粘劑,往往決定著人造板產品的質量和等級,對產品的成本也起著舉足輕重的作用。膠粘劑的質量與生產成本已經成為直接影響人板產品的市場競爭力和生產廠商利潤的重要因素。為了保證正常生產和產品的質量,我國人造板企業大多建有自己的膠粘生產車間,而且均為間歇式生產。如何減少樹脂生產中不穩定因素,生產出合乎要求的膠粘劑,從而保證人造板產品的質量,并降低生產成本,已經被愈來愈多的企業所重視。下面針對樹脂生產中經常出現的反應釜粘壁(掛膠)現象的原因進行簡要分析,并提出減少粘壁的措施,以供參考。

1工藝因素

1.1反應溫度和時間

當反應液溫度低于80℃時,若用氯化氨作催化劑,由于氯化氨反應速度快,PH值顯示不出來,待溫度升高后,PH值迅速下降,反應速度加快,縮聚反應過于激烈造成凝膠而出現粘壁。另外,縮聚反應時間過長,樹脂的分子量大,黏度過高也易出現粘壁現象。因此,操作時應正確控制縮聚反應的溫度和時間,及時終止反應。一般反應液溫度控制在~95℃以內為宜。

1.2釜壁溫差

冷卻介質溫度過低或突然降溫,使釜壁溫度與物料的溫差過大,造成接觸釜壁的膠液粘壁。因此無論是加熱還是冷卻都應在合理溫差范圍內進行,通常蒸汽使用溫度應小于180℃,溫差熱沖擊應小于120℃,冷卻沖擊應小于90℃。同時應注意確定適宜的冷卻介質進、出口溫度,保持平衡操作。

1.3操作的平衡程度

當溫度、壓力等制膠工藝指標控制不穩定或波動過大時,樹脂縮聚反應進程不均,容易造成粘壁。故在生產操作中,應緩慢加壓、升溫。一般通入約0.15Mpa的水蒸汽保持2~3min后再緩緩提壓升溫。提升速度以每分鐘0.1~0.15Mpa為宜。

1.4原料因素

因尿素中硫酸鹽含量過高,當在樹脂縮聚反應的后期加入尿素時,就相當于加入了固化劑,促使樹脂快速交聯成網狀結構,若處理不及時,則會使樹脂固化在反應釜內,因此,在生產中應選用標準的工業用尿素原料,使尿素中的硫酸鹽含量限制在0.01%以下。

2設備因素

2.1流動特性

反應釜內物料的流動狀態也會影響到粘壁程度,改進物料的流動效果可大大減少粘壁的程度。設計中我們采用的新式渦輪攪拌方式可以使物料產生徑向流動,從而改善粘壁程度。

2.2釜內壁處理

粗糙的內壁容易掛膠。所以我們在加工過程中對反應釜內壁、換熱器及焊縫等均進行打磨拋光處理,從而提高釜內光潔程度,減少粘壁。另外,經過技術改進,使反應釜內的焊點減少,也可在一定程度上減少掛膠現象。

2.3消除死角

由于設備結構不合理而產生死角過多的地方容易粘壁。因此我們在設計中盡量消除設備結構上的死角。在新式換熱器中,換熱面積大、物料流動好也減少了粘壁(詳見<>)。

2.4加料管位置

加料管處是一個不易攪拌到的死角,由于其管口局部濃度大,故容易造成粘壁,因此應當合理確定加料管的位置。我們在管口設計上采用邊旁管,使物料以一定角度緩慢落至反應液面上,避免膠液飛濺到釜的內壁面,同時勻速攪拌,使物料分布盡可能均勻,從而減少粘膠。

此外,釜內壁粘膠時,可采用高壓水噴洗裝置進行壁內清洗。

由于木材工業用合成樹脂均具有一定的黏度,因此在制膠過程中不可避免地會出現粘壁問題,如果不及時進行技術處理,就會影響反應釜的傳熱系數,增加制膠的能耗。另外,由于凝膠現象引起的反應釜粘壁現象大多是由于工藝原因引起,如果不及時發現并調整工藝技術參數,則可能直接影響膠液的質量。采用上述技術措施,則可以最大限度地減少粘壁,保證制膠生產的高效運行。

篇2:精細化工企業反應釜:安全防控措施

精細化工生產企業有若干個主要生產車間和多個輔助車間,擁有反應釜和精餾塔若干臺套。從整體上看,設備多,貯罐多,管網縱橫密布;從結構上看,整個生產系統是由若干個生產單元組合而成。每個生產單元又是以一臺或多臺反應釜、冷凝器與精餾塔組合而成。單元系統中反應釜在操作過程中的安全技術措施,以液體物料輸送和放熱反應的一臺常壓反應釜和一個冷凝器作為最簡單的操作單元,分析其可能產生的危險有害因素,制定相應的安全防范措施及突發事件的應急措施。

典型案例分析:

高密市海屹精細化工科技有限公司“6.2”火災事故案例

2012年6月2日16時45分,高密市海屹精細化工科技有限公司年產1000噸對苯二酚建設項目在新工藝實驗時發生火災事故,造成2人死亡,1人重傷,1人輕傷,直接經濟損失約400萬元。

(一)直接原因

反應釜加入物料甲醇、苯酚,通入氧氣后,反應釜內形成甲醇與富氧的爆炸性混合氣體,在攪拌的過程中,反應釜的攪拌速率增快,加速了反應釜內靜電的集聚,雖然該反應釜有靜電導除設施,但在加速攪拌過程中產生的靜電難以及時導除,發生靜電局部集聚,引發反應釜火災事故。

(二)間接原因

一是技術工藝不具備在生產裝置進行實驗的條件,實驗前未進行風險評估,這次實驗沒有制定具體的實驗方案、操作規程和相應的事故應急處置預案;胡玉才研發的技術僅在實驗室實驗成功過,未經任何部門認定,不具備在生產裝置進行實驗的條件。

二是違反危險化學品建設項目安全許可的有關規定,不采用設立報告批準的北京圖濱新硅科技有限公司提供的成熟工藝,而是購買實驗室工藝在生產裝置上進行新工藝實驗;

三是項目的設備、設施未安裝完畢,實驗時沒有使用必要的遠程控制安全設施如壓力、溫度、液位、流量集中檢測、控制、報警,反應釜加料量的連鎖控制,反應釜的壓力、溫度與氧氣加入閥連鎖、與冷卻水閥連鎖等自動控制設施。

精細化工中反應釜主要危險因素

1投料失誤

進料速度過快、進料配比失控或進料順序錯誤,均有可能產生快速放熱反應,如果冷卻不能同步,形成熱量積聚,造成物料局部受熱分解,形成物料快速反應并產生大量危害氣體發生爆炸事故

2管道泄漏

進料時,對于常壓反應,如果放空管未打開,此時用泵向釜內輸送液體物料時,釜內易形成正壓,易引起物料管連接處崩裂,物料外泄造成人身傷害的灼傷事故。卸料時,如果釜內物料在沒有冷卻到規定溫度時(一般要求是50℃以下)卸料,較高溫度的物料容易變質且易引起物料濺落而燙傷操作人員

3升溫過快

釜內物料由于加熱速度過快,冷卻速率低,冷凝效果差,均有可能引起物料沸騰,形成汽液相混合體,產生壓力,從放空管、汽相管等薄弱環節和安全閥、爆破片等卸壓系統實施卸壓沖料。如果沖料不能達到快速卸壓的郊果,則可能引起釜體爆炸事故的發生

4維修動火

在釜內物料反應過程中如果在沒有采取有效防范措施的情況下實施電焊、氣割維修作業,或緊固螺栓、鐵器撞擊敲打產生火花,一旦遇到易燃易爆的泄漏物料就可能引起火災爆炸事故

精細化工中反應釜安全技術

1加熱控制措施

2對于反應溫度在100℃以下的物料加熱系統,可采用蒸汽和熱水分段加熱,在保證物料不因局部過熱出現變質的情況下,先用蒸汽中速加熱到60℃左右,以提高生產效率,再用100℃沸騰水循環傳熱,緩慢升溫到工藝規定的溫度并保溫反應。這樣分段加熱在提高生產效率的同時又可以防止物料局部高溫受熱分解或劇烈汽化,進而形成汽液相混合體而沖料爆炸,還可以對物料均衡反應提高收率,降低消耗成本

2連鎖冷卻措施

對于放熱反應,反應初期階段需要加熱,但反應過程又會放熱,因此必須快速有效轉移多余的熱量。正常使用的反應釜冷卻系統主要是夾套冷卻和盤管冷卻,使用的冷卻液主要是循環水和冷凍液。冷凍液冷卻速度快但成本高。在生產過程中出現不正常反應的情況下,特別是溫度和壓力急劇上升的時候,操作人員會為了自己的人身安全而快速撤離操作現場,不能有效切斷加熱源,不能有效開啟冷卻系統。為此應該在操作崗位以外的遠距離場所設置緊急開啟冷卻連鎖系統。最好能靠近車間蒸汽分汽缸的蒸汽閥門,在關閉蒸汽閥門和切斷攪拌電源的同時開啟冷卻連鎖系統,實施斷熱、斷電、停攪拌、快速冷卻降溫的措施,將事故控制在初期階段,防止事故的進一步擴大

3連鎖泄爆措施

為了防止釜內物料在溫度失控產生氣體形成壓力的情況下,能夠及時卸壓,對于常壓反應設備也應該根據反應的具體情況安裝緊急卸壓設施。在釜的頂部要安裝安全閥,對可能具有比較劇烈反應的過程應安裝爆破片。爆破片的連接管出口必須伸到室外安全地點或抽風管口,不能直接指向道路或操作平臺,以防物料噴濺傷人。有滴加反應過程的應該嚴格控制滴加速度

4密閉輸送防靜電措施

對物料輸送管道系統應根據物料特性選擇鋼管或塑料管(原則規定不能使用塑料管,但特殊情況除外)。不管是何種管道均應用法蘭或螺栓連接牢固,以防脫落泄漏物料。不能使用橡皮套連接塑料管輸送有機溶劑。對鋼管的法蘭部分要做好靜電跨接,一對法蘭上如果有六只螺栓(含六只)可不要靜電跨接,四只以下(含四只)均要靜電跨接(為了對稱,正常沒有五只,如果有五只也需跨接)。靜電跨接線要使用4平方毫米的銅芯電線。塑料管在輸送有機溶劑或易產生靜電的其他物料時應該做好靜電連接,連接方法是在管道內部設置細銅錢。具體方法主要是在金屬管出口處焊接一棵小鋼釘并適度向管內傾斜,細銅錢必須纏繞在小鋼釘上并緊固,從塑料管內通過,另一個端口出來并在管口纏繞緊固。只有這樣才能保證靜電流產生回路并及時將靜電轉入接地系統

5勞動保護措施

對操作崗位安裝鼓風機或抽風機,既可保護操作者健康,又可降低操作崗位可燃氣體濃度,防止達到爆炸極限。為了防止釜內物料在有壓力的情況下氣體物料泄漏,擴散至操作室傷害操作人員,應該對操作室安裝鼓風機。引進室外高空新鮮空氣至操作室,使操作室處于微正壓狀態。散發有毒有害氣體的設備應設置在當地常年主導風向的下風側,便于氣體的擴散或抽空,也便于操作者合理操作減少氣體污染傷害

6維修動火安全措施

動火管理安全技術措施的目標是兩個確保:一是確保動火設備管道內部沒有易燃物,二是確保動火設備管道周邊沒有可燃物。要做到兩個確保,必須正確認識動火管理的重要性,增強安全意識,切實實施切斷、隔離、置換、清洗、通風等安全技術措施,按程序做好初審、復查、批準、監護、清理、驗收等安全管理措施

7其他安全措施

機械設備必須有效接地,且接地電阻不能大于10Ω;電動機必須有接零線措施;減速機傳動部位必須有防護罩;操作臺必須穩固不能晃動,不能有洞口;防護欄桿必須高于1.05米,且欄桿上下間距不能大于0.35米;設備離開地面高度以不能碰撞人體頭部為宜。對于在操作過程中間需要分批投料宜在人孔蓋上安裝閥門和漏斗;冷凝器的放空管應用連接管輸送到室外或抽風管口,不能直接對準通道和操作人員的場所;有條件的還應設置緊急疏散通道和全過程監控報警設施;停車過程中的要做好氮氣保護措施。對于停電停水有可能引起失控反應的設備應該有雙電路雙水源系統

精細化工中反應釜突發事件緊急處置措施

1生產溫度、壓力快速上升無法控制

生產溫度、壓力快速上升無法控制時要迅速關閉所有物料進口閥;立即停止攪拌;迅速關閉蒸汽(或熱水)加熱閥,開啟冷卻水(或冷凍水)冷卻閥;迅速開啟放空閥;在無放空閥及溫度壓力仍無法控制時,迅速開啟設備底部放料閥棄料;在上述處理無效果,且底部放料閥棄料無法短時間完成時,迅速通知崗位人員撤離現場

2有毒有害物大量泄漏

有毒有害物大量泄漏時要立即通知周圍人員迅速往上風向撤離該現場;迅速佩戴正壓式呼吸器關閉(或嚴密)有毒有害泄漏閥門;在無法關閉有毒有害物閥門時再迅速通知下風向(或四周)單位及人員撒離或做好防范工作,并根據物質特性噴灑處理劑進行吸收、稀釋等處理。最后將泄漏物收容,作適當處理

3易燃易爆物大量泄漏

易燃易爆物大量泄漏時要迅速佩戴正壓式呼吸器關閉(或嚴密)易燃易爆泄漏閥門;在無法關閉易燃易爆泄漏閥門時再迅速通知周圍(尤其是下風向)人員停止明火、易產生火花的生產和作業,并迅速停止周圍的其他生產或作業,同時在可能的情況下,將易燃易爆泄漏物移至安全區域處理。在氣體泄漏物已經燃燒的情況下不能急于關閉閥門,要注意觀察防止回火和氣體濃度達到爆炸極限引起爆炸

4人員傷害時要立即查明中毒原因

人員傷害時要立即查明中毒原因,有效性地進行處理;由吸入引起中毒時,迅速將中毒人員移至上風向的新鮮空氣處。中毒嚴重時迅速送往醫院搶救;由食入引起中毒時,飲足量溫水,催吐,或給飲牛奶或蛋清解毒,或服其他物導泄;由皮膚引起中毒時,立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗,就醫;當中毒者停止呼吸時,迅速進行人工呼吸;當中毒者心臟停止跳動,迅速進行人工按壓心臟起跳;當人員身體皮膚被大面積灼傷時,立即用大量清水洗凈被燒傷面,沖洗時間在十五分鐘左右,同時注意不能受涼凍傷致病,更換無污染的衣物后迅速送往醫院就醫

總結:

反應釜是精細化工生產企業最通用的設備,也是單元系統中最典型的設備,是安全生產監管的工作重點。只有管好每一臺反應釜,每一個單元系統的安全生產,采取相應的安全連鎖防護措施,落實人為誤操作警示連鎖裝置,才能減少事故的發生。

篇3:反應釜道化學法防火防爆技術措施

1、防止反應物料泄漏

一般工藝危險中的“排放和泄漏控制”項,特殊工藝危險中的“毒性物質”、“易燃及不穩定物質的數量”、“腐蝕”、“泄漏-連接頭和填料處”等項都是與泄漏有關。必須采取措施降低泄漏率,從而降低火災和中毒危險。設備要選材合理,減少腐蝕,精心維護,保護良好運轉狀態。

2、控制反應溫度

反應溫度是氧化反應器工藝控制的主要參數。列管式固定床反應器防止反應失控而產生飛溫的措施有:在原料氣中加入微量抵制劑,使催化劑部分毒化;在原料氣入口處附近的反應管上層,放置些被惰性載體稀釋的催化劑或已被部分老化的催化劑;采用分段冷卻法,提高換熱速率。流化床反應器內設置的U形冷卻管要有足夠的冷卻面積,要確保連續供給冷卻劑,同時可通過原料氣的預熱溫度來調節反應溫度。當液相氧化反應器的單位體積所需傳熱面很大時,不宜將傳熱裝置設置在反應器內,應采用外循環冷卻器,尤其在大規模生產中應采用。

3、抵制反應物料的爆炸危險性

當儀表或裝置失靈,氧化反應器內物料濃度處于燃燒范圍內或附近,特殊工藝危險中“易燃范圍內及接近易燃范圍的操作”的危險系數將增加。應當采取措施,抵制反應物料的爆炸危險性。原料混合器放置在反應器進口附近,確保原料在混合器中混合后立即進入反應器,減小可能發生爆炸的空間。在接近爆炸極限條件下進行的氧化反應,應嚴格控制原料氣與空氣或氧氣的混合比例。生產裝置要有自動化控制儀表,組分分析的安全聯鎖警報裝置。此外,還可采取原料氣和氧氣或空氣分別進料方式,以避免爆炸性混合物的形成。

4、配置安全保護和防火設施

氧化反應器的火災、爆炸危險性非常高,設計中采用了較多的安全裝置和防火設施進行補償,使實際危險性等級下降了幾個等級。因此,在生產實踐中必須十分重視安全裝置的完好率和投用率。否則裝置的危險等級會回升。

氧化反應器中設置的氮氣、水蒸氣管線,一是用于保護,二是用于滅火。當反應器的稀相段溫度升高時,應及時通入氮氣或水蒸氣。因水蒸氣有較大熱容,可能將大量反應熱量帶走,避免過熱現象發生,有利于反應溫度控制,同時水蒸氣或氮氣時還能稀釋物料,防止進入爆炸極限而發生爆炸。在原料混合器、氧化反應器等易形成爆炸性混合物設備上安裝防爆片等抑爆裝置,以減小爆炸的破壞作用。為了防止可燃原料氣爆炸或燃燒危及人身和設備系統安全,在反應器前的氣態投料管道上以及放空管上安裝阻火器,防止回火的整個系統蔓延。

5、加強安全管理和教育

工藝控制安全措施補償中“操作規程/程序”、“化學活潑性物質檢查”等項都與企業的管理水平、職工的個人安全行為有關,管理水平好,職工素質高,則系數降低;否則,系數升高,危險性增大。因此,應強化安全管理和教育,加大安全培訓和考核的力度,全面提高干部職工的技術素質及操作水平。