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萃取操作安全生产

一、故障分析及处理

萃取塔的常见故障有液泛，相界面波动太大，冒槽，非正常乳化层的增厚等。

1．液泛

液泛的定义不十分明确，通常是指萃取器内混合的两相还未来得及分离，即液流从相反的方向带出的反常操作。对萃取塔来说，是分散相被连续相带出塔外；对于混合澄清萃取箱，是末级分离的水相从有机相口排出或有机相由水相口排出的反过程，这种现象常常是由萃取器的通量过大引起的。各种萃取器都以液泛速度为其极速，即极限处理能力。实际生产都应在液泛流速水平以下作业。据经验，设备的最佳处理能力约在液泛流速的79％-80％下操作。

产生液泛的另一原因是由萃取过程中两相物性发生变化引起的。如黏度增大，界面张力下降，界面絮凝物增多引起分散带过厚，局部形成稳定的乳化层夹带着分散相排出。所以一旦出现液泛时，首先要考虑降低总流量，如果因后一原因造成的液泛，可适当提高萃取器内液体的温度，加强料液过滤，减少乳化层厚度，必要时将界面絮凝物抽出。

2．相界面波动太大

处在正常作业的萃取器，其相界面基本稳定在一定水平上。一旦界面上、下波动幅度增大，说明萃取器内正常的水力学平衡遭受破坏，严重时可能导致萃取作业无法进行，即产生相的倒流，造成料液溢流进反萃段或反萃剂灌入萃取段的事故。萃取器内的相界面以两相密度差来维持，界面位置变化反映了萃取器内的液体流速发生了变化或级间流通口的不畅。前者或因流量控制系统发生故障而使供入液相流增大，或因为级间泵送抽力波动(常常由于电压波动或传动皮带松动引起搅拌转速变化)使某级两相流比分配发生变化。流通口不畅除了设计上的原因外，主要是由搅拌叶轮抽力过低、流通口的液封效应或异物堵塞引起的。流通口不畅故障对混合—澄清器尤为明显。遇到相界面波动厉害时，可以检查供液流量控制系统，看供液量是否符合要求；调整叶轮转速到规定的搅拌速度，排除水相口堵塞异物或采用抽吸法排除水相流通口的液封(见冒槽故障处理)。

3．冒槽

冒槽是指液体液面水平超过箱体高度而漫出。有时候像液泛那样两相未及分离就外溢；有时候即使分相很好，由于相界面上升，将轻相顶出箱外。这是萃取过程最严重的事故，它不仅破坏了萃取平衡，而且直接造成有机相流失。产生冒槽除操作流速过大(与液泛一样)外，还有排液流通口堵塞、局部泵送抽力不足等原因造成的。如泵混式混合—澄清器各级流体输送是靠泵混叶轮完成，由于机械方面的原因，某级叶轮转速变慢或突然停，无法吸入相邻级的两相，这两级的液面就有增加的趋势，直至发生冒槽。一旦发现一级搅拌器转速显著减慢或突然停止，则应全部(或某一段)停车处理，把各级搅拌器调整到大致相同的转速。流通口液封堵塞有两种情况：一是有机相排液管被水相封堵；二是水相流通口被密度更大的水相封堵。对于第一种情形，主要在管道设计时设法避免这种冒槽事故，尽量减少U形管的配置，实在必要时，应在U形管下安装排水阀，定期将积水排除。第二种情形大多发生在分馏萃取时洗涤段与萃取段相连接的两级之间。遇到这种事故必须将水相口导流筒内充满的料液抽出，直至洗涤液充入为止。为了避免冒槽事故的发生，应适当提高毗邻萃取段的洗涤级的界面高，即增加该级水相溢流堰的高度，减少料液通过堰口的倒灌。

4．非正常乳化层的增厚

如前所述，在大型萃取生产中难以避免形成乳化层(由分散带和絮凝物组成)，一般情况下，其增长速度及它在萃取器的位置是相对稳定的，只要定期抽出界面絮凝物就不会影响操作，但当出现乳化层的增长速度过快，甚至很快充斥整个萃取箱而无法分相的情况时，就成为一种严重事故，应立即停车处理。这类事故可能由以下儿方面原因引起。

（1）输入功率突然增大这种情况一般在供电不太稳定的地区容易发生，由于电网电压突然增大，混合过于激烈，一时难以分相造成。所以在这些地区，搅拌马达应有过电压保护装置，并将转速控制在适宜的范围。

（2）料液过滤(事故或暴雨)的影响大多数萃取料液都要经过过滤，固体悬浮物一般控制在10×10-6左右。一旦悬浮物高于100×10-6，就容易产生稳定乳化物。如果过滤器发生故障，或出现暴雨，料液中悬浮物急剧增加，大大超过上述极限含量，就会产生稳定的乳化物。

二、安全生产

萃取过程常常有易燃的稀释剂或萃取剂的使用。除去溶剂贮存和回收的适当设计外，还需要有效的界面控制。因为萃取过程包含相混合、相分离以及泵输送等操作，消除静电的措施变得极为重要。

溶质和溶剂的回收一般采用蒸馏或蒸发操作，所以萃取全过程包含这些操作所具有的危险。