文件编号：GD/FS-6796
（解决方案范本系列）
结晶过程及危险性分析详
细版
A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing.
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结晶过程及危险性分析详细版
提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。

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结晶是固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。

在化学工业中，常遇到的情况是固体物质从溶液及熔融物中结晶出来，如糖、食盐、各种盐类、染料及其中间体、肥料及药品、味精、蛋白质的分离与提纯等。

结晶是一个重要的化工单元操作，主要用于以下两方面。

(1)制备产品与中间产品许多化工产品常以晶体形态出现，在生产过程中都与结晶过程有关。

结晶产品易于包装、运输、贮存和使用。

(2)获得高纯度的纯净固体物料工业生产中，即使原溶液中含有杂质，经过结晶所得的产品都是能达到相当高的纯净度，故结晶是获得纯净固体物质的重
要方法之一。

工业结晶过程不但要求产品有较高的纯度和较大的生产率，而且对晶形、晶粒大小及粒度范围(即晶粒大小分布)等也有规定。

颗粒大且粒度均匀的晶体不仅易于过滤和洗涤，而且贮存时胶结现象(即72粒体互相胶粘成块)大为减少。

结晶过程常采用搅拌装置。

搅动液体使之发生某种方式的循环流动，从而使物料混合均匀或促使物理、化学过程加速操作。

搅拌在工业生产中的应用有：
①气泡在液体中的分散，如空气分散于发酵液中，以提供发酵过程所需的氧；
②液滴在与其不互溶的液体中的分散，如油分散于水中制成乳浊液；
③固体颗粒在液体中的悬浮，如向树脂溶液中加
入颜料，以调制涂料；
④互溶液体的混合，如使溶液稀释，或为加速互溶组分间的化学反应等。

此外，搅拌还可以强化液体与固体壁面之间的传热，并使物料受热均匀。

搅拌的方法有机械搅拌和气流搅拌。

搅拌槽内液体的运动，从尺度上分为总体流动和湍流脉动。

总体流动的流量称为循环量，加大循环量有利于提高宏观混合的调匀度。

湍流脉动的强度与流体离开搅拌器时的速度有关，加强湍流脉动有利于减小分隔尺度与分隔强度。

不同的过程对这两种流动有不同的要求。

液滴、气泡的分散，需要强烈的湍流脉动固体颗粒的均匀悬浮，有赖于总体流动。

搅拌时能量在这两种流动上的分配，是搅拌器设计中的重要问题。

在搅拌混合物时，两相的密度差、黏度及界
面张力对搅拌操作有很大影响密度差和界面张力越小，物系越易于达到稳定的分散；黏度越大，越不利于形成良好的循环流动和足够的湍流脉动，并消耗较大的搅拌功率。

搅拌槽内流体的运动是复杂的单相流或多相流，目前都还没有完整的描述方法。

非牛顿流体的搅拌，在流动状态和功率消耗方面都有一些特殊的规律。

搅拌槽内流体流动参数的测量、搅拌功率的预计以及搅拌装置的放大方法等，都是搅拌理论研究和工程应用中的重要课题。

搅拌直接影响反应的混合程度和反应速度。

搅拌速度快，物料与器壁、物料与搅拌器之间的相对运动速度也快。

如果器壁或搅拌器是绝缘体(如搪玻璃)，或虽非绝缘体但接地不良，则不可忽视产生静电的危险。

一般容积大于300L、搅拌速度在60r／min以
上，物料与搅拌器和器壁的相对运动速度可超过lm ／s；如果物料的电阻率在10的12次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)Ώ•cm 左右(例如苯的电阻率为4．2×10的12次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)Ώ•cm)，则静电容易积聚和放电，当反应器内存在易燃液体蒸气和空气的爆炸性混合物时，火灾危险性特别大。

为了防止这种危险，首先应该了解物料的性质和电阻率；如果物料易燃易爆，电阻率又在10的10次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)～10的15次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)Ώ•cm之间时，应该控制搅拌转速。

反应器直径越大，搅拌速度应该越慢。

1000L以下的反应器，搅拌转速控制在60r／min以内；1000L以上，转速还应减慢，否则应灌
充惰性气体或改变工艺条件，例如加入电解质水溶液等物料将电阻率降到10的10次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)Ώ•cm以下。

避免搅拌轴的填料函漏油，因为填料函中的油漏入反应器会发生危险。

例如硝化反应时，反应器内有浓硝酸，如有润滑油漏入，则油在浓硝酸的作用下氧化发热，使反应物料温度升高，可能发生冲料和燃烧爆炸。

当反应器内有强氧化剂存在时，也有类似危险。

对于危险易燃物料不得中途停止搅拌，因为搅拌停止时，物料不能充分混匀，反应不良，且大量积聚；而当搅拌恢复时，则大量未反应的物料迅速混合，反应剧烈，往往造成冲料，有燃烧、爆炸危险。

如因故障而导致搅拌停止时，应立即停止加料，迅速
冷却；恢复搅拌时，必须待温度平稳、反应正常后方可继续加料，恢复正常操作。

搅拌器应定期维修，严防搅拌器断落造成物料混合不匀，最后突然反应而发生猛烈冲料，甚至爆炸起火，搅拌器应灵活，防止卡死引起电动机温升过高而起火。

搅拌器应有足够的机械强度，以防止因变形而与反应器器壁摩擦造成事故。

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