在化工生产中，大多数的单元操作因其自身的特点或操作条件的影响存在不安全因素。为保证化工单元操作过程的安全性，应坚持安全第一、预防为主的方针，实验室要创造安全生产的环境，学生要熟悉安全操作技术，相关的单元操作才是安全的。
1.6.1.1 加热操作的安全
温度是化工过程中最常见的控制指标之一。加热操作是提高温度的重要手段，温度过高或升温速度过快，容易损坏设备，严重的会引起反应失控，发生冲料、燃烧或爆炸，所以操作的关键是按生产规定严格地控制温度范围和升温速度。化工装置加热方法一般为蒸气加热、热水加热、载热体加热以及电加热等。
从化工安全技术角度出发，加热过程的安全技术要点如下。
（1）采用水蒸气或热水加热时，应定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度，并应装设压力计和安全阀：与水会发生反应的物料，不宜采用水蒸气或热水加热。
（2）采用充油夹套加热时，需将加热炉门与反应设备用砖墙隔绝，或将加热炉设于车间外面。油循环系统应严格密闭，不准热油泄漏。
（3）为了提高电感加热设备的安全可靠程度，可采用较大截面的导线，以防过负荷；采用防潮、防腐蚀、耐高温的绝缘，增加绝缘层厚度，添加绝缘保护层等措施。电感应线圈应密封起来，防止与可燃物接触。
（4）电加热器的电炉丝与被加热设备的器壁之间应有良好的绝缘，以防短路引起电火花，将器壁击穿，使设备内的易燃物质或漏出的气体和蒸气发生燃烧或爆炸。在加热或烘干易燃物质，以及受热能挥发可燃气体或蒸气的物质，应采用封闭式电加热器。电加热器不能安放在易燃物质附近。导线的负荷能力应能满足加热器的要求，应采用插头向插座上连接方式，工业上用的电加热器，在任何情况下都要设置单独的电路，并要安装适合的熔断器。
（5）在采用直接用火加热工艺过程时，加热炉门与加热设备间应用砖墙完全隔离，避免厂房内存在明火。加热锅内残渣应经常清除以免局部过热引起锅底破裂。以煤粉为燃料时，料斗应保持一定存量，不许倒空，避免空气进入，防止煤粉爆炸；制粉系统应安装爆破片。以气体、液体为燃料时，点火前应吹扫炉膛，排除积存的爆炸性混合气体，防止点火时发生爆炸：当加热温度接近或超过物料的自燃点时，应采用惰性气体保护。
1.6.1.2 冷却、冷凝、冷冻操作的安全
冷却与冷凝区别：冷却是使温度降低而不发生相变的过程，发生相变（如气相变成液相）为冷凝：
从化工安全技术角度出发，冷却与冷凝过程的安全技术要点是：①正确选用设备和冷却剂：②选用耐腐蚀材料的冷却设备；③严格注意冷却设备的密闭性；④冷却水不能中断；⑤开车前先清除冷凝器中的积液，再开冷却水、后通入高温物料；⑥充氮保护；⑦修冷凝、冷却器，应清洗置换，切勿带料焊接。
冷冻是将物料降到比水或周围空气更低的温度，如蒸气、气体的液化等。冷冻方法主要有冰融化法、冰盐水法、干冰法、液体汽化法、气体绝热膨胀法；常用的冷冻剂有氨、二氧化碳、氟利昂、碳氢化合物；冷冻的载冷体是水、盐水溶液（如氯化钠、氯化钙或氯化镁溶于水中形成的溶液）、有机溶液（如乙二醇、丙三醇溶液等）。
从化工安全技术角度出发，冷冻过程的安全技术要点如下。
（1）尽可能选用不燃、不爆、无毒、无臭、无腐蚀的冷冻剂或载冷体；采用不发生火花的电气设备。
（2）在压缩机出口方向，应于气缸和排气阀间设一个能使氨通到吸入管的安全设置，以防压力超高，为避免管路爆裂，在旁通管路上不装任何阻气设施。
（3）易于污染空气的油分离器应设于室外，压缩机采用低温不冻结，且不与氨发生化学反应的润滑剂。
（4）制冷系统压缩机、冷凝器、蒸发器以及管路系统，应注意到耐压程度和气密性，防止设备、管路产生裂纹、泄漏，同时加强安全阀、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，应注意其被冷物料的排空处理。
（6）装有冷料的设备及容器，应注意其低温材质的选择，防止低温脆裂。
1.6.1.3 筛分、过滤操作的安全
化工生产中常采用筛选方法将固体原料、产品进行颗粒分级，将固体颗粒度（块度）分级，选取符合工艺要求的粒度。通过筛网孔眼尺寸控制物料粒度，在筛分过程中有的保证筛余物符合工艺要求，有的是筛过物符合工艺要求。根据工艺要求还可以进行多次筛分去掉颗粒较大和较小部分而留取中间部分。筛分主要包括振动筛和往复振动筛。振动筛又名“重筛”，由矿山机械发展起来，适合于粒径粗、相对密度大的原料去掉异物等简单筛分。筛子运动形态对网面做垂直振动，振动轨迹可以是直线、圆形或椭圆形，振频约600～1 100次/分钟，振幅为4～15 mm。在化学工业中往复振动筛广泛用于粒径小、相对密度小的物料。往复振动筛也叫水平运动筛，其运动形态平行作用于网面，运动轨迹和振动筛一样可以是圆、椭圆和直线，或是混合型，不过直线型往复轨迹短，效率低，除特殊用途外，一般不采用。往复振动筛主运动没有垂直运动，所以通常采用轻小棍子作辅助手段直接敲打网面，网面上粒子随振动方向运动，并在由投入端侧向排出端侧倾斜网面上层化筛分，粒子依靠本身重量从而达到筛分的目的。
从化工安全技术角度出发，筛分过程的安全技术要点如下。
（1）在筛分操作过程中，如果粉尘具有可燃性，必须注意因碰撞和静电而引起粉尘燃烧、爆炸。如粉尘具有毒性、吸水性、腐蚀性。须注意呼吸器官及皮肤保护，防止引起中毒或皮肤伤害。
（2）筛分操作扬尘量很大，在不妨碍操作、检查的前提下，应将筛分设备最大限度密闭。
（3）要加强检查，注意筛网磨损、筛孔堵塞、卡料，以防筛网损坏和混料。
（4）筛分设备运转部分应加防护罩以防绞伤人体。
（5）振动筛会产生大量噪声，应采用隔离等消声措施。
过滤是使悬浮液在重力、真空、加压及离心的作用下，通过细孔物体，将固体悬浮微粒截留进行分离的操作。按操作方法，过滤分为间歇过滤和连续过滤两种。连续过滤较间歇过滤安全，因为连续过滤机循环周期短，能自动洗涤和自动卸料，其过滤速度较间歇过滤机快，且操作人员脱离有毒物料接触，比较安全。间歇过滤机需要经常重复卸料、装合、加料等各项辅助操作，较连续式过滤周期长，人工操作劳动强度大，且直接接触毒物。过滤中可能散发有害或爆炸性气体时，对于加压过滤不能采用敞开式过滤操作，应采用密闭式过滤操作，并用压缩空气或惰性气体保持压力。在取滤渣时应先放压力，否则会发生事故。
1.6.1.4 粉碎、混合操作的安全
将固体物料粉碎或研磨成粉末以增加其接触面积，进而缩短化学反应时间。大块物料破碎成小块物料称为破碎；小块物料磨成细粉称为粉磨。所以破碎机最好能连续化、自动化加料、出料；具有防止损坏的安全装置；产生粉末应尽可能少；发生事故能迅速停车。
从化工安全技术角度出发，粉碎过程的安全技术要点如下。
（1）颚式、圆锥式破碎机应装设防护板，以防固体物料飞出。
（2）球磨机必须具有一个带抽风管的严密外壳，如果研磨有爆炸性物质，则内部需用橡皮或其他柔软材料衬里，同时采用青铜磨球。
（3）粉碎机必须有紧急制动装置，必要时可迅速停车。
（4）运转中的破碎机严禁检查、清理、调节和检修。
（5）破碎机加料口与地面一般水平或低于地面不到1 m应设安全栅格。
（6）为确保安全，初次研磨的物料应先在研钵中试验，了解物料性质是否黏结、着火，然后再进行机械研磨。
（7）可燃物料研磨后应先冷却，然后装桶，防止发热引起燃烧。
（8）如果发现粉碎系统的粉末阴燃或燃烧时，必须立即停止送料，并切断空气来源，必要时充入氮气、二氧化碳、水蒸气等惰性气体。
混合是将两种及两种以上物料相互分散达到温度、浓度、组成一致的操作。物料混合类型主要包括：液-液混合、固-液混合、固-固混合、粉末-散粒混合和糊状物料捏合。混合操作方式有机械搅拌、气流搅拌和其他方法。
从化工安全技术角度出发，混合过程的安全技术要点如下。
（1）桨叶制造要符合强度要求，牢固安装，不允许产生摆动。
（2）防止电机超负荷以及桨叶折断等事故发生。
（3）搅拌机不可随意提高转速，尤其搅拌黏稠物质，造成电机超负荷、桨叶断裂以及物料溅出等。
（4）安装超负荷停车装置。
（5）对于混合操作加料、出料应实现机械化、自动化。
1.6.1.5 输送操作的安全
在工业生产过程中，经常需要将各种原材料、中间体、产品以及副产品和废弃物从一个地方输送到另一个地方，这些输送过程就是物料输送。在现代化工业企业中，物料输送是借助于各种输送机械设备实现的。由于所输进的物料形态（如块状、粉态、液态、气态等）不同，所采取的输送设备也各异。实验室的物料输送操作主要是液态物料输送和气态物料输送。
液态物料可借其位能沿管道向低处输送。而将其由低处输往高处或由一个地方输往另一个地方（水平输送），或由低压处输往高压处。以及为保证一定流量克服阻力所需要的压力，则需要依靠泵来完成。泵的种类较多，通常有往复泵、离心泵、旋转泵、流体作用泵等四类。
从化工安全技术角度出发，液态物料输送过程的安全技术要点如下。
（1）输送易燃液体宜采用蒸气往复泵。如采用离心泵，则泵的叶轮应由有色金属制造，以防撞击产生火花。设备和管道均应有良好的接地，以防静电引起火灾。由于采用虹吸和自流的输送方法较为安全，故应优先选择。
（2）对于易燃液体，不可采用压缩空气压送，因为空气与易燃液体蒸气混合，可形成爆炸性混合物，且有产生静电的可能。对于闪点很低的可燃液体，应用氮气或二氧化碳等惰性气体压送。闪点较高及沸点在130℃以上的可燃液体，如有良好的接地装置，可用空气压送。
（3）临时输送可燃液体的泵和管道（胶管）连接处必须紧密、牢固，以免输送过程中管道受压脱落漏料而引起火灾。
（4）用各种泵类输送可燃液体时，其管道内流速不应超过安全速度，且管道应有可靠的接地措施，以防静电聚集。同时要避免吸入口产生负压，以防空气进入系统导致爆炸或抽瘪设备。
气体物料的输送采用压缩机。按气体的运动方式，压缩机可分为往复压缩机和旋转压缩机两类。
从化工安全技术角度出发，气态物料输送过程的安全技术要点如下。
（1）输送液化可燃气体宜采用液环泵，因液环泵比较安全。但在抽送或压送可燃气体时，进气入口应该保持一定余压，以免造成负压吸入空气形成爆炸性混合物。
（2）为避免压缩机气缸、贮气罐以及输送管路因压力增高而引起爆炸，要求这些部分要有足够的强度。此外，要安装经核验准确可靠的压力表和安全阀（或爆破片）。安全阀泄压应将危险气体导至安全的地点。还可安装压力超高报警器、自动调节装置或压力超高自动停车装置。
（3）压缩机在运行中不能中断润滑油和冷却水，并注意冷却水不能进入气缸，以防发生水锤。
（4）气体抽送、压缩设备上的垫圈易损坏漏气，应注意经常检查及时换修。
（5）压送特殊气体的压缩机，应根据所压送气体物料的化学性质，采取相应的防火措施。如乙炔压缩机同乙炔接触的部件不允许用铜来制造，以防产生具有爆炸危险的乙炔铜。
（6）可燃气体的管道应经常保持正压，并根据实际需要安装逆止阀、水封和阻火器等安全装置，管内流速不应过高。管道应有良好的接地装置，以防静电聚集放电引起火灾。
（7）可燃气体和易燃蒸气的抽送、压缩设备的电机部分，应为符合防爆等级要求的电气设备，否则应有穿墙隔离设置。
（8）当输送可燃气体的管道着火时，应及时采取灭火措施。管径在150 mm以下的管道，一般可直接关闭闸阀熄火；管径在150 mm以上的管道着火时，不可直接关闭闸阀熄火，应采取逐渐降低气压。通入大量水蒸气或氨气灭火的措施，但气体压力不得低于50～100 Pa。严禁突然关闭闸阀或水封，以防回火爆炸。当着火管道被烧红时，不得用水骤然冷却。
1.6.1.6 干燥、蒸发与蒸馏操作的安全
干燥按其热量供给湿物料的方式，可分为传导干燥、对流干燥、辐射干燥和介电加热干燥。干燥按操作压强可分为常压干燥和减压干燥；按操作方式可分为间歇式干燥与连续式干燥。常用的干燥设备有厢式干燥器、转筒干燥器、气流干燥器、沸腾床干燥器、喷雾干燥器。必须防止火灾、爆炸、中毒事故的发生，从化工安全技术角度出发，干燥过程的安防爆片，以防烟道气混入一氧化碳而引起爆炸。
（1）当干燥物料中含有自燃点很低或含有其他有害杂质时必须在烘干前彻底清除掉，干燥室内也不得放置容易自燃的物质。
（2）干燥室与生产车间应用防火墙隔绝，并安装良好的通风设备，电气设备应防爆或将开关安装在室外。在干燥室或干燥箱内操作时，应防止可燃的干燥物直接接触热源，以免引起燃烧。
（3）干燥易燃易爆物质，应采用蒸气加热的真空干燥箱，当烘干结束后，去除真空时，一定要等到温度降低后才能放进空气；对易燃易爆物质采用流速较大的热空气干燥时，排气用的设备和电动机应采用防爆的；在用电烘箱烘烤能够蒸发易燃蒸气的物质时，电炉丝应完全封闭，箱上应加防爆门；利用烟道气直接加热可燃物时，在滚筒或干燥器上应安装防爆片，以防烟道气混入一氧化碳而引起爆炸。
（4）间歇式干燥，物料大部分靠人力输送，热源采用热空气自然循环或鼓风机强制循环，温度较难控制，易造成局部过热，引起物料分解造成火灾或爆炸。因此，在干燥过程中，应严格控制温度。
（5）在采用洞道式、滚筒式干燥器干燥时，主要是防止机械伤害。在气流干燥、喷雾干燥、沸腾床干燥以及滚筒式干燥中，多以烟道气、热空气为干燥热源。
（6）干燥过程中所产生的易燃气体和粉尘同空气混合易达到爆炸极限。在气流干燥中，物料由于迅速运动相互激烈碰撞、摩擦易产生静电；滚筒干燥过程中，刮刀有时和滚筒壁摩擦产生火花，因此，应该严格控制干燥气流风速，并将设备接地；对于滚筒干燥，应适当调整刮刀与筒壁间隙，并将刮刀牢牢固定，或采用有色金属材料制造刮刀，以防产生火花。用烟道气加热的滚筒式干燥器，应注意加热均匀，不可断料，滚筒不可中途停止运转。斗口有断料或停转应切断烟道气并通氮气，干燥设备上应安装爆破片。
蒸发按其采用的压力可以分为常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发（真空蒸发）。按其蒸发所需热量的利用次数可分为单效蒸发和多效蒸发。
从化工安全技术角度出发，蒸发过程的安全技术要点如下。
（1）蒸发器的选择应考虑蒸发溶液的性质，如溶液的黏度、发泡性、腐蚀性、热敏性，以及是否容易结垢、结晶等情况。
（2）在蒸发操作中，管内壁出现结垢现象是不可避免的，尤其当处理易结晶和腐蚀性物料时，使传热量下降。在这些蒸发操作中，一方面应定期停车清洗、除垢；另一方面改进蒸发器的结构，如把蒸发器的加热管加工光滑些，使污垢不易生成，即使生成也易清洗，提高溶液循环的速度，从而可降低污垢生成的速度。
化工生产中常常要将混合物进行分离，以实现产品的提纯和回收或原料的精制。对于均相液体混合物，最常用的分离方法是蒸馏：要实现混合液的高纯度分离，需采用精馏操作。
从化工安全技术角度出发，蒸馏过程的安全技术要点如下。
（1）在常压蒸馏中应注意易燃液体的蒸馏热源不能采用明火，而采用水蒸气或过热水蒸气加热较安全。蒸馏腐蚀性液体，应防止塔壁、塔盘腐蚀，造成易燃液体或蒸气逸出，遇明火或灼热的炉壁而产生燃烧。蒸馏自燃点很低的液体，应注意蒸馏系统的密闭，防止因高温泄漏遇空气自燃。对于高温的蒸馏系统，应防止冷却水突然漏入塔内，这将会使水迅速汽化，塔内压力突然升高而将物料冲出或发生爆炸。启动前应将塔内和蒸气管道的冷凝水放空，然后使用。在常压蒸馏过程中，还应注意防止管道、阀门被凝固点较高的物质凝结堵塞，导致塔内压力升高而引起爆炸。在直接用火加热蒸馏高沸点物料时（如苯二甲酸酐），应防止产生自燃点很低的树脂油状物遇空气而自燃。同时，应防止蒸干，使残渣焦化结垢，引起局部过热而着火爆炸。油焦和残渣应经常清除。冷凝系统的冷却水或冷冻盐水不能中断，否则未冷凝的易燃蒸气逸出使局部吸收系统温度增高，或窜出遇明火而引燃。
（2）真空蒸馏（减压蒸馏）是一种比较安全的蒸馏方法。对于沸点较高、在高温下蒸馏时能引起分解、爆炸和聚合的物质，采用真空蒸馏较为合适。如硝基甲苯在高温下分解爆炸、苯乙烯在高温下易聚合，类似这类物质的蒸馏必须采用真空蒸馏的方法以降低流体的沸点。借以降低蒸馏的温度，确保其安全。
1.6.1.7 吸收操作的安全
气体吸收按溶质与溶剂是否发生显著的化学反应可分为物理吸收和化学吸收；按被吸收组分的不同，可分为单组分吸收和多组分吸收；按吸收体系（主要是液相）的温度是否显著变化，可分为等温吸收和非等温吸收。在选择吸收剂时，应注意溶解度、选择性、挥发度、黏度。工业生产中使用的吸收塔的主要类型有板式塔、填料塔、湍球塔、喷洒塔和喷射式吸收塔等。
解吸又称脱吸，是脱除吸收剂中已被吸收的溶质，而使溶质从液相逸出到气相的过程。在生产中解吸过程用来获得所需较纯的气体溶质，使溶剂得以再生，返回吸收塔循环使用。工业上常采用的解吸方法有加热解吸、减压解吸、在惰性气体中解吸、精馏等。
从化工安全技术角度出发，吸收操作过程的安全技术要点如下。
（1）容器中的液面应自动控制和易于检查。对于毒性气体，必须有低液位报警。
（2）控制溶剂的流量和组成，如洗涤酸气溶液的碱性液体，如用碱溶液洗涤氯气，用水排除氨气，液流的失控会造成严重事故。
（3）在设计限度内控制入口气流，检测其组成。
（4）控制出口气的组成。
（5）适当选择适合与溶质和溶剂的混合物接触的结构材料。
（6）在进口气体流速、组成、温度和压力的设计条件下操作。
（7）避免潮气转移至出口气流中，如应用严密筛网或填充床除雾器等。
（8）一旦出现控制变量不正常的情况，应能自动启动报警装置。控制仪表和操作程序应能防止气相中溶质载荷的突增以及液体流速的波动。
1.6.1.8液-液萃取操作的安全
萃取是指在欲分离的液体混合物中加入一种适宜的溶剂，使其形成两液相系统，利用液体混合物中各组分在两相中分配差异的性质，易溶组分较多地进入溶剂相从而实现混合液的分离。萃取时溶剂的选择是萃取操作的关键，萃取剂的性质决定了萃取过程的危险性大小和特点。萃取剂的选择性、物理性质（如密度、界面张力、黏度）、化学性质（如稳定性、热稳定性和抗氧化稳定性）萃取剂回收的难易和萃取的安全问题（如毒性、易燃性、易爆性）是选择萃取剂时需要特别考虑的问题。工业生产中所采取的萃取流程有多种，主要有单级和多级之分。
萃取设备的主要性能是能为两液相提供充分混合与充分分离的条件，使两液相之间具有很大的接触面积，这种界面通常是将一种液相分散在另一种液相中所形成，两相流体在萃取设备内以逆流方式进行操作。萃取的设备有填料萃取塔、筛板萃取塔、转盘萃取塔、往复振动筛板塔和脉冲萃取塔。
从化工安全技术角度出发液-液萃取操作过程的安全技术要点如下。
（1）萃取过程中常常有易燃的稀释剂和萃取剂的应用，相混合、相分离以及泵输送等操作时消除静电的措施极为重要。
（2）对于放射性化学物质的处理，可采用无须机械密封的脉冲塔。
（3）在需要最小持液量和非常有效的相分离的情形，应采用离心式萃取器。
1.6.1.9 结晶操作的安全
结晶是固体物质以晶体状态从蒸气、溶液或熔融物中析出的过程。结晶是一个重要的化工单元操作，主要用于制备产品与中间产品，获得高纯度的纯净固体物料。
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。
从化工安全技术角度出发，结晶过程的安全技术要点如下。
（1）当结晶设备内存在易燃液体蒸气和空气的爆炸性混合物时，要防止产生静电，避免火灾和爆炸事故的发生。
（2）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。
（3）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。
（4）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壁摩擦造成事故。
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