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第三节
1.冷却、冷凝操作概述
冷却指使热物体的温度降低而不发生相变化的过程；冷凝则指使热物体的温度降低而发生相变化的过程，通常指物质从气态变成液态的过程。
在化工生产中，实现冷却、冷凝的设备通常是间壁式换热器，常用的冷却、冷凝介质是冷水、盐水等。一般情况，冷水所达到的冷却效果不低于0℃；浓度约为20%盐水的冷却效果为-15～0℃。
冷却、冷凝操作在化工生产中易被人们所忽视。实际上它很重要，而且严重影响安全生产。
2.冷却、冷凝的安全要点
①根据被冷却物料的温度、压力、理化性质以及所要求冷却的工艺条件，正确选用冷却剂和冷却设备。
②严格检查冷却设备的密闭性，不允许物料窜入冷却剂中，也不允许冷却剂窜入被冷却的物料中（特别是酸性气体）。
③冷却操作时，冷却介质不能中断，否则会造成热量积聚，系统温度压力骤增，引起爆炸。
④开车前首先清除冷凝器中的积液，然后通入冷却介质，最后通入高温物料。停车时，应首先停止通入被冷却的高温物料，再关闭冷却系统。
⑤有些凝固点较高的物料，被冷却后变得黏稠，甚至凝固，在冷却时要注意控制温度，防止物料卡住搅拌器或堵塞设备及管道，造成事故。
⑥不凝缩可燃气体排空时，应充惰性气体保护。
⑦检修冷却、冷凝器必须彻底清洗、置换。
1.冷冻操作概述
在化工生产过程中，气体或蒸气的液化，某些组分的低温分离，某些产品的低温储藏与输送等，常需要使用冷冻操作。
冷冻指将物料的温度降到比周围环境温度更低的操作。冷冻操作的实质是借助于某种冷冻剂（如氟里昂、氨、乙烯、丙烯等）蒸发或膨胀时直接或间接地从需要冷冻的物料中取走热量。适当选择冷冻剂和操作过程，可以获得由摄氏零度至接近于绝对零度的任何程度的冷冻。凡冷冻温度范围在-100℃以内的称一般冷冻（冷冻），而冷冻温度范围在-100℃以下的则称为深度冷冻（深冷）。
在化工生产中，通常采用冷冻盐水（氯化钠、氯化钙、氯化镁等盐类的水溶液）间接制冷。冷冻盐水在被冷冻物料与冷冻剂之间循环，从被冷冻物料中吸取热量，然后将热量传给制冷剂。间接制冷所用的主要设备有压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等。
2.冷冻的主要危险性
冷冻过程的主要危险来自于冷冻剂的危险性、被冷冻物料潜在的危险性以及制冷设备在恶劣操作条件下的危险性。
3.冷冻的安全要点
（1）注意冷冻剂的危险 冷冻剂的种类较多，但是目前尚无一种理想的冷冻剂能够满足所有的安全技术条件。选择冷冻剂应从技术、经济、安全等角度去综合考虑，常见的冷冻剂有氨、氟里昂（氟氯烷）、乙烯、丙烯，目前化工生产中使用最广泛的冷冻剂是氨。
①氨的危险特性。氨具有强烈的刺激性臭味，在空气中超过30mg/m 3 时，长期作业即会对人体产生危害。氨属于易燃、易爆物质，其爆炸极限为15.7%～27.4%，当空气中氨浓度达到其爆炸下限时，遇到点火源即产生爆炸危险。氨的温度达130℃时，开始明显分解，至890℃时全部分解。含水的氨，对铜及铜的合金具有强烈的腐蚀作用。因此，氨压缩机不能使用铜及其合金的零件。
②氟里昂的危险特性。最常用的氟里昂冷冻剂是氟里昂-11（CCl 3 F）和氟里昂-12（CCl 2 F 2 ），它们是一种对心脏毒害作用强烈而又迅速的物质，受高热分解，放出有毒的氟化物和氯化物气体。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。氟里昂应储存于阴凉、通风仓间内，仓内温度不宜超过30℃，远离火种、热源，防止阳光直射。应与易燃物、可燃物分开存放，搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。氟里昂对大气臭氧层的破坏极大，目前世界各国已限制生产和使用。
③乙烯、丙烯的危险特性。乙烯和丙烯均为易燃液体，闪点都很低，其爆炸极限分别为2.75%～34%和2%～11.1%，与氯气混合后遇点火源极易发生爆炸。乙烯和丙烯积聚静电的能力很强，在使用过程中注意导出静电，同时它们对人的神经有麻醉作用，丙烯的毒性是乙烯的两倍。
（2）氨冷冻压缩机的安全要点
①电气设备采用防爆型。
②在压缩机出口方向，应在汽缸与排气阀之间设置一个能使氨通到吸入管的安全装置，以防压力超高。为避免管路爆裂，在旁通管路上不应有任何阻气设施。
③易于污染空气的油分离器应设于室外。压缩机要采用低温不冻结且不与氨发生化学反应的润滑油。
④制冷系统压缩机、冷凝器、蒸发器以及管路，应有足够的耐压程度且气密性良好，防止设备、管路产生裂纹、泄漏。同时要加强安全阀、压力表等安全装置的检查、维护。
⑤制冷系统因发生事故或停电而紧急停车，应注意其对被冷冻物料的排空处理。
⑥装冷料的设备及容器，应注意其低温材质的选择，防止低温脆裂。
⑦避免含水物料在低温下冻结堵塞管线，造成增压的爆炸事故。