非工藝專業(yè)基本知識

1、第七章非工藝專業(yè)基本知識，第一節(jié)公共工程第二節(jié)安全防火與環(huán)境保護，第七章非工藝專業(yè)基本知識，第一節(jié)公共工程教學內容：了解給排水、供電、供熱與制冷、采暖通風與空調工程的基本知識，了解工藝人員應當為上述專業(yè)提供的修訂條件。 重點和難點：必須重點理解技術人員應該向上述專家提供的修訂條件。第一節(jié)公共工程、一、給排水(一)設置修訂基礎條件1、設備配置平面、提供剖面圖2 .給排水時修訂。 分別列舉了工廠各設備的用水量和排水量，包括正常和最大量、水溫、水壓、水質要求和排水的主要成分。 參考教材表7-4。 第一節(jié)公共工程、第一、給排水(二)給水水源、輸送管道設置修訂及水質處理1、工廠建設地區(qū)的水源狀況2、循環(huán)

2、水處理的水質穩(wěn)定(一)循環(huán)冷卻水在長期循環(huán)使用中，在一定的溫度和壓力下，水中的鈣離子和碳酸氫根發(fā)生如下可逆反應： ca2HCO水垢降低傳熱系數(shù)水垢保護金屬管壁的腐蝕反應向左進行，這時循環(huán)水是有腐蝕性的水。 水垢被消除，傳熱效率提高的金屬管的壁被腐蝕。 循環(huán)中，CO2的逸出、CaCO3水垢形成的可能性增大的冷卻塔中的水吸收大氣中的O2、SO2、H2S，腐蝕性增大的水部分蒸發(fā)，使水中的鹽的濃度增加。1、給排水、2、循環(huán)水處理水質穩(wěn)定(2)循環(huán)水水質穩(wěn)定處理排水部分含鹽分高的水，適當補充新鮮水。 水垢防止處理；新鮮水軟化處理； 循環(huán)羥基處理； 添加吸附劑。 防腐處理主要是電化學腐蝕。 添加能夠生成難

3、溶性陽極生成物保護膜或能夠生成難溶性陰極保護膜的鹽。 投用抑制微生物生長的氯。 去除機械雜質，用旁通過濾器過濾泥沙和微生物。 水質穩(wěn)定處理符合化工企業(yè)循環(huán)冷卻水處理設施修訂規(guī)定HG/T 20690-2000規(guī)定化學軟化水設施修訂符合化工企業(yè)化學水處理設施修訂規(guī)定HG/T 20653-1998規(guī)定，第一節(jié)公共工程、二、供電(一)設施修訂基本知識1、化工生產(chǎn)工廠供電用高電壓向工廠輸送電流。 一般工廠的高壓電為6000V或3000V，低壓電為380V。 高壓為6000V時，150kW以上的電機選擇6000V。 150kW以下的電機選擇380V。 高壓為3000V時，100kW以上的電機為3000V，

4、100kW以下的電機為380V。 根據(jù)化工生產(chǎn)技術的特點和材料的危險程度，對供電的可靠性有不同的要求。 按照電力設定修訂規(guī)范，將電力負荷分為三級，對一級負荷的要求最高，即電氣設備要求連續(xù)供電運行，突然停電會引起起火、爆炸或人機損壞或巨大的經(jīng)濟損失。 二次負荷是指突然中斷電力供給會產(chǎn)生大量廢品，造成大量減產(chǎn)、企業(yè)內部停止運行等經(jīng)濟上巨大損失的人。 三次負荷是指不屬于一次和二次負荷的其他所有負荷。 二、供電、二、供電中的防火防爆(一)爆炸性氣體危險區(qū)域劃分按照爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設置修訂規(guī)范GB 5005892，爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分規(guī)定按爆炸性氣體混合物的出現(xiàn)頻率和持續(xù)時間劃分。 連續(xù)

5、出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境為0區(qū)，通常運轉時有可能產(chǎn)生爆炸性氣體混合物的環(huán)境為1區(qū)，通常運轉時不出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或者出現(xiàn)也只在短時間內存在的情況為2區(qū)。 屬于0區(qū)和1區(qū)的場所應選擇防爆電器，線路應按防爆要求敷設。 (2)防爆電器的標志電氣設備的防爆標志由類型、等級、小組構成。類型分為防爆安全型(標記a )、耐壓防爆型(標記b )、防爆充油型(標記c )、防爆通風(或空氣填充)型(標記f )、防爆安全火花型(標記h )、防爆特殊型(標記t ) 6種等級和組：等級和組為爆炸和火災的危險按爆炸能力分為四級，以1、2、3、4表示的自然溫度分為5組，用a、b、c、d、e表示。 可參

6、照表7-4選擇防爆電器。 工程上常用的防爆電機是YA和YB防爆耐壓防爆電機，YA系列是防爆安全型，通常適用于沒有爆炸性混合物的場所(2區(qū)或Q-2級)。 YB系列為隔爆型，通常適用于可周期性形成爆炸性混合物的場所和可短期形成爆炸性混合物的場所(0區(qū)、1區(qū)、Q-1級)。 二、供電、(二)工藝向電氣專業(yè)提供的設定修正條件1、動力(1)設備配置平面圖、圖中明確記載電動機位置和進線方向、當場安裝的控制按鈕位置(2)電氣設備表(表7-5所示) (3)電氣加熱修正(溫度、控制精度、熱量、工作時間) (4) 2 .在照明設備的平面布局圖中，顯示照明的位置。 照明周圍的環(huán)境特性(介質、溫度、相對濕度、防爆防雷的

7、要求)。 3、弱電是指電信設備、校正器設備的功耗位置以及生產(chǎn)聯(lián)絡的信號。 4、防雷設施修訂按照建筑物防雷設施修訂規(guī)范GB5005794(2000年版)，工業(yè)建筑的防雷等級根據(jù)其重要性、使用性質、發(fā)生雷事故的可能性及結果分為三類，根據(jù)情況采取相應的防雷措施。 第一節(jié)公共工程，三、供熱和制冷工程(一)供熱一、直接熱源(一)煙道氣體加熱的優(yōu)點是溫度高，可達1000oC，使用方便，經(jīng)濟簡單，溫度控制困難，加熱不均勻，帶有火氣和煙塵。 (2)電加熱的優(yōu)點是加熱均勻、溫度高、調節(jié)控制容易、清潔衛(wèi)生、缺點是成本高2，間接熱源(1)高溫熱介質的加熱溫度范圍達到160-500oC，對于160-370oC的常用聯(lián)

8、苯和二苯醚的混合物，加熱溫度為350 水蒸氣化學工業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的熱源，具有使用方便、加熱均勻、速度快、控制方便的優(yōu)點，但由于溫度高壓力過大不安全，多用于200以下的場合。 三、供熱及冷凍工程、三、蒸汽供熱設定修訂條件(1)工廠或裝置設備的平面布局圖、蒸汽配管的進出口方位及標高如表7-6所示。 (三)冷凍工程化學工業(yè)生產(chǎn)中的材料溫度需要維持在周圍環(huán)境(例如大氣、水等)的溫度以下時，需要從冷凍系統(tǒng)提供低溫冷卻介質(稱為載體)，另外，直接將制冷劑(例如液氨、液乙烯)送入工藝設備，利用其蒸發(fā)吸熱選擇冰點以下的鹽水作為制冷劑的蒸發(fā)溫度，使用溫度通常比冰點高210，通常的鹽水是水、鹽水、有機物。 冷

9、卻物溫度5時為水，冷卻溫度045的范圍時為鹽水，NaCl水溶液時為0-15，CaCl2水溶液時為045，鹽濃度越高則為冰點以下。 如果冷卻溫度較低，請選擇乙醇、乙二醇、丙醇、F-11等。 技術人員必須提供全部工程各部(即工廠、工段、設備)的冷熱量、冷方式、冷溫度等級(或范圍)及年冷熱量的變化情況(冬、夏、過渡季節(jié)、最大、最小、平均) (參照表7-9 )。 第一節(jié)公共工程、四、供暖通風和空調廠為了排除佝熱、佝濕、有害氣體和粉塵，需要通風。 暖氣是調節(jié)生產(chǎn)車間的室內溫度，以達到生產(chǎn)技術和人體生理的要求，使生產(chǎn)能夠正常進行。 通常用0.050.07MPa的低壓蒸汽加熱，或將空氣加熱到70后送入工廠，

10、即熱風加熱。 (1)自然通風利用工廠空氣內外空氣溫度差引起的相對密度差和風壓引起的自然換氣。 (二)機械通風利用排氣扇或鼓風機進行工廠通風通風。1 .局部通風利用密封式吸引(排)風罩強制通風局部需要暖氣(或降溫)的區(qū)域或局部區(qū)域有有害氣體或粉塵的區(qū)域。 2、全面通風工廠充滿有害氣體或粉塵時，進行全面通風。 3 .有毒氣體的凈化和高空排出風扇的有害氣體或者含有粉塵的氣體不能直接排出。 (1)濃度低的有害氣體必須通過具有一定高度的排毒筒排出；(2)濃度高的有害氣體必須先經(jīng)過凈化處理，再通過具有一定高度的排毒筒排出。 第七章非工藝專業(yè)基本知識，第二節(jié)安全防火和環(huán)境保護教學內容：了解燃燒和爆炸的原因及

11、其危害程度，化工設施修訂應遵守的安全防火設施修訂規(guī)范，環(huán)境污染及其管理應遵守的標準，規(guī)范，技術人員應提供的安全防火和環(huán)境保護的設置修訂條件。 重點和難點：重點理解化工設施修訂應遵守的安全防火設施修訂規(guī)范、環(huán)境污染及其管理應遵守的標準、規(guī)范，理解技術人員應提供的設施修訂條件。 第二節(jié)安全防火和環(huán)境保護，一、燃燒爆炸和防火防爆(一)化工生產(chǎn)中安全防火設施修訂的重要性執(zhí)行“生產(chǎn)為安全，安全為生產(chǎn)”的方針，不能采用任何違反安全原則的設施修訂方案。 (二)燃燒和爆炸的原因及其危險度1、燃燒(1)燃燒的三要素物質本身具有燃燒性，氣氛中的氣體包括助燃物(例如氧氣等)、火(或火花)。 (2)引火點物質在火中可

12、著火的最低溫度。 (3)自燃點物質無需外部點火即可在空氣中自燃的溫度。 (4)在爆炸極限常溫常壓的條件下該物質在空氣中可燃燒的最低到最高濃度的范圍。 (5)燃燒熱可燃物質在氧氣(或空氣)中完全燃燒時釋放的所有熱量。 一、燃燒爆炸和防火防爆，(二)燃燒和爆炸的原因及其危險度2，爆炸是巨大能量瞬間突然釋放產(chǎn)生的沖擊波。 一般的爆炸與燃燒密切相關，燃燒非常激烈的話，燃燒物釋放出大量的能量，周圍的體積激烈膨脹引起爆炸的其他原因引起爆炸的話，逸出的可燃性氣體碰到火種燃燒。 為了減少爆炸和燃燒的危險，引起爆炸燃燒的直接原因和間接原因，如火、靜電產(chǎn)生的火花、轉動電氣設備產(chǎn)生的火花、設備配管的操作壓力超過允許

13、值等是引起爆炸燃燒的直接原因。 另一方面，由于反應器的加熱器的溫度上升，失去控制，設備被破壞，散熱反應速度急劇增加，爆炸等是間接的原因。 一、燃燒爆炸和防火防爆、三、燃燒和爆炸的危險度影響火災爆炸危險性的因素有物質的種類、性質和數(shù)量、工藝過程的操作殘奧表、生產(chǎn)裝置的技術狀態(tài)和先進度、生產(chǎn)現(xiàn)場空間的大小及其通風設備和條件、操作管理者的素質、管道、設備的泄漏和誤操作的可能性等。 美國DOW化工公司曾經(jīng)提出過修訂燃燒和爆炸危險度的指數(shù)，以下簡稱F.E .指數(shù)，為了研究一個生產(chǎn)過程的潛在危險度，該指數(shù)是根據(jù)物性和生產(chǎn)過程的性質進行修訂的。 從F.E .指數(shù)可以估計生產(chǎn)的危險性，在化工設施修訂中，在評價

14、工藝流程方案時，可以指出哪個方案的危險性小，在設備布局圖和管道及修訂器流程圖完成后，指導安全措施的決定。 F.E .指數(shù)是物料因子乘以物料危險因子，再乘以流程通用性和流程特性危險因子。 影響F.E .指數(shù)的基本系數(shù)是主要工藝品的燃燒熱，也就是說品種系數(shù)占有重要的位置。 3 .燃燒和爆炸的危險性；(1)氣體評價煤氣火災爆炸危險性的主要指標是爆炸極限和自發(fā)點。 煤氣的爆炸界限越寬，爆炸下限越低，火災爆炸的危險性越大煤氣的自燃點越高，火災爆炸的危險性越小。(2)液體評價液體火災爆炸危險性的主要指標是爆炸極限和閃點。 液體的閃點越低越容易燃燒，爆炸極限越寬爆炸的危險性越高。 (3)固體固體物質的火災危

15、險性主要涉及固體的熔點、燃點、自燃點、比表面積和熱分解性等。 融點和自燃點低的固體比較容易燃燒，燃燒速度快的單位比表面積越大，爆炸的危險性越大，熱分解溫度越低，火災的危險性越高。 (三)提供安全防火設置修訂條件的技術人員應當提供原料、中間體、成品的火災危險性特征、材料用量和儲量等數(shù)據(jù)資料。 格式如表7-16所示。 第二節(jié)安全防火和環(huán)境保護，二、環(huán)境污染及其管理(一)基礎知識1、化學物質的急性毒性LD50-染毒動物半數(shù)死亡的劑量LC50-染毒動物半數(shù)死亡的濃度2、水質污染程度化學耗氧量(COD)-污水中含有的有機物質和強氧化劑反應的一般1升污水的耗氧量密集生物化學需氧量(BOD)-1升污水中含有

16、的有機物全部氧化時必須的氧量(mg/L )。 一般培養(yǎng)5天，即以5天的生化需氧量(BOD5)作為測定水質污染的指標。 每單位體積溶解氧do的水中溶解的游離氧的質量(mg/L )。 二、環(huán)境污染及其治理，(一)基礎知識3、廢水處理方法(一)根據(jù)作用原理可分為物理法、生化法、化學法和物理化學法物理法：利用物理原理和機械作用管理廢水，包括沉降、平衡調整、過濾和離心分離等。 生化法：利用微生物去除廢水中的溶膠物質和有機物質，包括活性污泥法、生物膜法和厭氧處理方法等。 物理化學法：將廢水在物理化學過程中處理，去除水中污染物，包括吸附、浮選、反滲透、電滲析、超濾和超吸附等方法。 化學法：采用化學藥品或其他

17、化學反應手段處理廢水，包括中和、氧化還原、電解和離子交換等方法。 二、環(huán)境污染及其治理，(一)基礎知識3、廢水處理方法(二)根據(jù)處理程度分為一級處理、二級處理和三級處理一級處理，主要解決懸浮固體、膠體、懸浮油等污染。 多采用沉降、浮選、油分離等物理方法和中和等。 二次處理主要解決水中溶解的儲藏物及部分懸浮固體的污染，多采用生物處理方法，這是處理化工廢水的主要部分。 三次處理主要解決難分解的有機物和無機物，常用活性炭吸附、離子交換、反滲透等方法。 4 .廢氣處理(1)對煙塵、霧滴、粉塵等顆粒狀污染物，利用其質量大的特點，利用各種除塵器、除濕器從廢氣中分離。 (2)對so 2、NOx、HF、Cl2、HCl、CmHn等氣體污染物，采用冷凝、吸收、吸附、燃燒、催化轉化等方法進行處理。 二、環(huán)境污染及其管理、(一)基礎知識5、廢渣處理(一)泥污濃縮采用