化工环保与安全技术课件

化工环保与安全技术第一章化工环保的现状与挑战化工产业的双刃剑效应不可或缺的贡献⚠️严峻的挑战化工产品已深度融入现代生活的方方面面，从日常用品到高端材料，从然而，化工生产过程中产生的三废排放、安全事故风险等问题日益突医药健康到新能源技术，化工产业为人类文明进步提供了坚实的物质基出，引发了社会各界的高度关注环境污染、安全事故频发已成为制约础行业可持续发展的关键因素•塑料、纤维等基础材料•废水、废气、废渣污染•医药中间体与农药•重大安全事故隐患•新能源电池材料•公众环保意识提升•电子化学品典型化工环境事故案例年天津港爆炸事故年化工废水泄漏事件20152023事故概况危险化学品仓库发生特别重大火灾爆炸事故，造成173人事故概况某地化工园区发生废水管道破裂，导致含有重金属和有遇难，近800人受伤，直接经济损失高达

68.66亿元机污染物的工业废水泄漏，影响下游数万人的饮水安全环境影响爆炸产生的有毒气体扩散，土壤和水体受到严重污染，环境影响河流水质严重超标，水生态系统遭受破坏，沿岸农田灌周边生态环境遭受长期破坏溉受限警示意义暴露出危化品储存管理、应急响应等方面的重大缺陷化工污染的现实威胁环境保护与安全的国家政策驱动面对日益严峻的环境挑战，国家层面出台了一系列重大政策，推动化工行业向绿色低碳方向转型这些政策不仅是约束性要求，更是行业升级发展的重要机遇绿色化学战略清洁生产体系推广绿色化学理念，从源头减少污染建立清洁生产审核制度，提高资源利物产生，开发环境友好型化学品和生用效率，实现污染物的减量化、资源产工艺化双碳目标引领化工环保与安全课程定位课程目标与意义本课程面向化工及相关专业学生，旨在系统培养学生的环保意识和安全素养，使其掌握化工环保与安全的核心技术与管理方法通过理论学习与实践案例相结合的方式，帮助学生建立完整的知识体系，为未来从事绿色低碳化工工作奠定坚实基础•培养环保安全责任意识•掌握污染防治核心技术•熟悉安全管理体系建设•提升应急处置能力第二章化工环保关键技术与治理方法化工生产过程中产生的废水、废气、废渣是环境污染的主要来源本章将系统介绍三废治理的关键技术，探讨清洁生产理念的实践应用，并介绍环境质量评价的基本方法掌握这些技术是实现化工企业绿色发展的基础化工废水处理技术化工废水成分复杂，含有多种有机物、重金属和有毒物质，必须经过有效处理才能达标排放根据废水特性和处理要求，可采用物理、化学、生物等多种方法进行组合处理010203物理处理法化学处理法生物处理法沉淀法利用重力作用去除悬浮物和颗粒物氧化还原通过化学反应改变污染物性质活性污泥法利用微生物降解有机污染物过滤法通过多孔介质去除固体杂质中和法调节废水pH值，去除酸碱污染膜生物反应器（MBR）结合生物处理和膜分离技术气浮法利用微小气泡吸附去除油类和悬浮物混凝沉淀添加混凝剂促进污染物聚集沉降厌氧生物处理处理高浓度有机废水化工废气治理技术化工生产过程排放的废气含有挥发性有机物（VOCs）、酸性气体、粉尘等污染物，对大气环境和人体健康造成危害选择合适的治理技术对于达标排放至关重要12吸收法吸附法利用液体吸收剂与废气中污染物发生物理或化学吸收，达到净化目的利用多孔固体吸附剂（如活性炭、分子筛）的表面吸附作用去除废气中洗涤塔是最常用的设备，适用于处理酸性气体和水溶性污染物的污染物适用于低浓度VOCs的处理，吸附剂可再生循环使用•酸碱洗涤塔•固定床吸附•喷淋塔•移动床吸附•填料塔•流化床吸附34催化燃烧技术生物滤池技术在催化剂作用下，使废气中的有机物在较低温度下完全氧化分解为CO₂利用微生物降解废气中的污染物，具有运行成本低、无二次污染等优和H₂O能耗低，适用于大风量、低浓度有机废气处理点，适用于处理恶臭气体和低浓度有机废气化工废渣处理与资源化利用固废处理技术资源化利用创新化工固体废物种类繁多，必须进行将固废转化为可利用资源，实现变废为宝，分类处理和无害化处置，防止二次是循环经济的重要体现污染典型应用案例传统处置方法废渣制备建材利用化工废渣生产水泥、砖焚烧处理高温氧化分解有机废块等建筑材料物，减量化效果显著贵金属回收从催化剂废渣中提取贵金属安全填埋经预处理后在专用场地废酸再生酸洗废液的净化与循环利用进行封闭填埋污泥制肥将生物污泥转化为有机肥料固化/稳定化降低有害物质的迁移性和毒性废水治理的关键环节先进的废水处理设施是实现化工企业清洁生产的核心保障，从预处理到深度净化，每个环节都至关重要化工清洁生产概要清洁生产是从源头减少污染、提高资源利用效率的生产方式，是实现化工产业可持续发展的根本途径通过采用先进工艺、优化生产管理，可以在保证产品质量的同时大幅降低环境影响绿色化学原则过程优化与污染预防典型企业案例选用无毒或低毒原料，设计环境友好通过工艺改进、设备升级、自动化控某大型化工企业通过实施清洁生产审的化学反应路线，提高原子经济性，制等手段，提高反应转化率和产品收核，优化了生产工艺，实现了废水排从化学反应设计层面减少废物产生率，减少副产物和废弃物的产生放量减少40%，能耗降低25%，年节约成本超千万元环境质量评价基础环境质量评价是化工项目建设和企业运营的重要环节，通过科学的监测和评价方法，可以准确掌握环境状况，为决策提供依据监测方法与技术环境监测指标体系采用在线监测与实验室分析相结合的方式，运用色谱、光谱、质谱等建立包括水质、大气、土壤、噪声等方面的综合监测指标体系常见先进分析技术，确保数据准确可靠指标包括COD、BOD、氨氮、SO₂、NOₓ、PM

2.

5、重金属含量等实例应用环境影响评价（）EIA某化工园区环境质量监测报告显示，通过实施综合治理，园区内主要对建设项目可能造成的环境影响进行预测和评估，包括现状调查、影污染物排放浓度下降60%，周边环境质量显著改善响预测、环保措施设计、公众参与等完整流程第三章化工安全技术与管理实践化工生产具有高温高压、易燃易爆、有毒有害等特点，安全风险始终存在本章将系统介绍化工安全设计原则、防火防爆技术、职业健康防护、设备安全管理等核心内容，帮助建立完整的安全管理体系安全生产是化工企业的生命线，必须始终放在首位化工安全设计基本原则安全设计是预防事故的第一道防线，必须在工程设计阶段就充分考虑安全因素，将风险控制在可接受范围内安全第一，预防为主风险辨识与评价标准规范遵循将安全理念贯穿于设计、建设、生产全过程，采系统识别工艺过程中的各类危险源，采用定性和严格执行国家和行业安全设计标准，如《化工企用本质安全设计，从源头消除或降低危险因素定量方法评估风险等级，制定针对性的控制措业安全设计规范》《危险化学品安全管理条例》施常用方法包括HAZOP、FMEA、QRA等等，确保设计合规性多层防护体系关键设计要素建立多重安全屏障，包括•合理的工艺流程布局•适当的安全距离设置•工艺设计的本质安全•可靠的消防系统配置•自动控制系统保护•完善的通风排气系统•安全仪表系统（SIS）•有效的泄压与隔离措施•物理防护设施•应急响应预案化工防火防爆技术火灾和爆炸是化工生产中最严重的安全事故类型，造成的人员伤亡和财产损失往往极为惨重深入理解易燃易爆物质特性，掌握防火防爆技术是每位化工从业人员的必修课危险物质特性认知易燃物质闪点低于93℃的液体、气体及固体1爆炸性物质在特定条件下能发生快速化学反应并释放大量能量关键参数闪点、自燃点、爆炸极限、最小点火能量等防火防爆设施防火墙耐火极限不低于4小时的隔离墙体2防爆阀泄放爆炸压力，保护设备和建筑阻火器阻止火焰传播的安全装置惰性气体保护氮气、二氧化碳等隔绝氧气典型事故分析案例某化工厂反应釜爆炸事故3原因物料配比失控、温度超限、安全联锁失效教训必须严格执行操作规程，确保安全系统可靠运行，加强员工培训工业毒物的危害及防护技术常见工业毒物防护措施体系个人防护装备（）PPE化工生产中接触的有毒物质种类繁多，长期接触可能导致急性中毒或慢性职业病•呼吸防护防毒面具、空气呼吸器典型毒物类型•皮肤防护防护服、防护手套、护目镜•根据毒物特性选择合适的防护等级苯系物苯、甲苯、二甲苯等，可致白血病安全操作规程甲醛刺激性气体，致癌物质氯气强腐蚀性气体，损伤呼吸系统•密闭化生产，减少接触机会硫化氢剧毒气体，高浓度可致窒息•良好通风，稀释有害气体重金属汞、铅、镉等，累积性毒性•定期体检，职业健康监护•建立毒物泄漏应急预案中毒急救迅速脱离现场，保持呼吸道通畅，立即送医治疗针对不同毒物采取特异性解毒措施压力容器与化工设备安全技术压力容器是化工生产的核心设备，一旦发生爆炸或泄漏，后果极其严重必须从设计、制造、使用、检验全生命周期进行严格管理设计阶段检验阶段按照《压力容器设计规范》进行设计计算，选择合适的材料出厂前监督检验，使用中定期检验（一般3-6年），发现缺陷和结构形式，留有足够的安全裕度及时处理1234制造阶段使用维护由具有资质的单位制造，严格执行焊接、热处理等工艺要建立设备档案，定期维护保养，严格按操作规程使用，配备求，进行无损检测和耐压试验安全附件（安全阀、压力表等）⚠️典型事故案例压力容器爆炸事故经过某化工厂反应釜因材料缺陷和超压运行，导致容器爆裂，造成3人死亡，直接经济损失800余万元原因分析

①容器存在制造缺陷未被发现；

②安全阀失效，超压保护失灵；

③操作人员违规操作；

④定期检验未严格执行预防措施加强设备检验，确保安全附件可靠，严格执行操作规程，加强人员培训安全管理的神经中枢现代化工企业采用集中监控系统，实时监测生产参数和安全状态，实现对全厂的统一调度和应急指挥，这是保障安全生产的关键环节化工系统安全分析与评价系统安全分析是识别危险、评估风险、制定对策的科学方法通过运用多种分析工具，可以全面掌握系统安全状况，为决策提供依据危险与可操作性研究（）故障树分析（）安全仪表系统（）HAZOP FTASIS通过系统化、结构化的团队讨论，识别工艺过程从顶事件（不希望发生的事故）出发，逐层分析独立于正常控制系统的保护层，当检测到危险工中的偏离及其可能导致的后果使用引导词（如导致事故的各种可能原因及其逻辑关系，形成树况时自动执行安全动作按安全完整性等级更多、更少、反向等）分析每个节点的参状图可定量计算事故发生概率（SIL）设计，SIL等级越高，可靠性越高数变化优势逻辑清晰，便于找出薄弱环节功能紧急停车、泄压、切断、联锁保护应用新建装置设计审查、现有装置安全评估化工安全管理体系建设完善的安全管理体系是预防事故、保障安全的制度基础通过建立系统化的管理制度和运行机制，将安全责任落实到每个岗位和每个人管理体系EHS安全文化建设环境（Environment）、健康（Health）、培育安全第一的企业价值观，提高全员安全安全（Safety）一体化管理体系，包括方针意识，形成人人讲安全，事事重安全的良好目标、组织职责、制度流程、绩效评估等要氛围素应急预案体系员工培训教育制定综合应急预案、专项预案和现场处置方实施全员安全培训，包括入职培训、岗位培案，明确应急组织、响应程序、处置措施，定训、专项培训、应急演练等，确保员工具备必期开展演练，提高应急能力要的安全知识和技能有效的安全管理需要持续改进通过事故调查、隐患排查、安全检查等手段，不断发现问题、解决问题，形成闭环管理机制实验室安全与操作规范化工实验室是教学科研的重要场所，也是安全风险相对集中的区域必须建立严格的安全管理制度，规范实验操作，确保师生安全常见危险及防范化学品与废弃物管理主要风险类型化学品存储规范化学品危害腐蚀、中毒、灼伤•分类存放，禁忌物质隔离火灾爆炸易燃易爆物质操作不当•标识清晰，建立台账设备伤害高温、高压、机械伤害•控制存量，定期检查电气危险触电、短路、静电•危险品双人双锁管理基本防范措施实验废弃物处理•穿戴实验服、护目镜、防护手套•分类收集，不得混合•在通风橱内操作有毒有害物质•使用专用容器，密闭保存•禁止明火，远离热源•定期交由有资质单位处置•掌握急救知识和灭火器使用•严禁倾倒入下水道或垃圾桶典型事故案例某高校实验室因违规混存化学品导致自燃，幸及时发现未造成人员伤亡教训必须严格遵守化学品存储规定安全意识从培训开始系统的安全培训是提高员工安全素质的根本途径通过理论学习、案例分析、实操演练相结合，让安全理念深入人心，让安全技能成为本能典型化工安全事故回顾与反思以史为鉴，可以知兴替通过深入分析重大安全事故，总结经验教训，对于预防类似事故的发生具有重要意义每一次事故都是用血的代价换来的警示2005年吉林化工厂爆炸事件事故概况中石油吉林石化公司双苯厂发生爆炸，造成8人死亡，60余人受伤，大量苯类物质泄漏进入松花江，造成严重水污染事故原因

①硝基苯精馏塔堵塞未及时处理；

②违规向塔内加料，物料分解爆炸；

③安全管理制度不落实；

④应急处置不当经验教训必须加强设备维护，严格执行操作规程，完善应急预案，建立环境风险防范机制此事故推动了我国环境应急管理体系的建立2019年某地化工泄漏应急处置事件经过某化工园区企业发生氯气泄漏，影响周边居民企业立即启动应急预案，组织人员撤离，关闭泄漏源，喷淋中和泄漏气体处置措施

①迅速启动应急响应，成立现场指挥部；

②划定警戒区域，疏散周边群众；

③专业救援队伍进入现场处置；

④环境监测实时跟踪；

⑤及时发布信息，安抚公众正面经验应急预案完善，响应迅速，处置得当，避免了人员伤亡和更大范围污染体现了应急管理的重要性事故预防的核心要素

①完善的安全管理制度和严格的执行；

②员工的安全意识和操作技能；

③设备设施的本质安全和可靠运行；

④有效的监督检查和隐患排查；

⑤完善的应急预案和演练绿色化工与安全的未来趋势随着科技进步和理念更新,化工行业正在经历深刻变革智能化、绿色化、安全化成为发展主旋律,为行业可持续发展开辟了新路径智能化监控运用物联网、人工智能、大数据等技术,实现生产过程的实时监控、智能预警、自动控制AI算法可提前预测设备故障和安全风险,实现预防性维护新材料新工艺开发环境友好型催化剂、生物基化学品、绿色溶剂等新材料采用微化工、连续流、电化学等新工艺,提高反应效率,降低安全风险绿色转型挑战在实现碳中和目标的过程中,需要大规模应用新技术、新设备,可能带来新的安全风险必须在创新发展与安全保障之间找到平衡点课程学习目标回顾通过本课程的系统学习,您应当已经掌握了化工环保与安全的核心知识和技能,建立了完整的知识体系让我们回顾一下主要学习成果:1废水、废气、废渣处理技术2工业毒物危害及防护掌握物理、化学、生物等多种处理方法,能够根据污染物特性选择认识常见工业毒物的特性和危害,掌握个人防护装备的选用,熟悉职合适的治理技术,了解清洁生产和循环经济理念业健康管理和中毒急救措施3压力容器安全与防火防爆4安全分析与管理能力理解压力容器全生命周期管理要求,掌握防火防爆基本原理和技术学会运用HAZOP、FTA等分析工具,了解安全管理体系建设方法,具措施,能够识别和控制相关风险备基本的安全评价和应急管理能力学习资源与参考书目为了进一步深化学习,拓展知识面,推荐以下优秀教材和参考资料供同学们课后阅读研究:基础教材专业深化前沿理念《化工环境保护与安全技术概论》《化工安全工程》《绿色化工与清洁生产导论》黄岳元等编著李涛等编著赵德明主编高等教育出版社,2015年化学工业出版社,2023年浙江大学出版社,2013年系统介绍化工环保与安全基础知识,内容全深入讲解化工安全技术与管理,包含大量工阐述绿色化工理念和清洁生产技术,引导可面,适合入门学习程案例和最新法规标准持续发展思维其他推荐资源在线学习平台•《安全生产法》等法律法规•中国大学MOOC相关课程•国家应急管理部官网•安全生产网络培训平台•化工安全期刊论文•化工行业协会公开课•企业EHS管理案例•企业安全培训视频互动环节案例讨论与问题答疑:理论联系实际是掌握知识的重要途径通过案例分析和问题讨论,可以加深理解,提升应用能力案例研讨:某化工厂环保改造方案背景:某老旧化工厂面临环保不达标问题,需要进行全面改造升级讨论要点:1•如何进行现状调查和问题诊断•废水、废气、废渣治理的技术方案选择•改造过程中的安全风险控制•经济成本与环境效益的平衡•改造后的运行管理优化专题探讨:安全事故预防的有效措施讨论方向:•如何建立有效的风险识别机制2•安全培训如何才能真正入脑入心•如何避免习惯性违章操作•新技术应用带来的新风险如何应对•企业安全文化建设的关键要素问题答疑时间欢迎同学们提出在学习过程中遇到的困惑和问题,可以涉及课程内容、实际应用、职业发展等各个方面让我们共同探讨,深化理解结束语共筑绿色安全化工未来:环保与安全是化工行业的生命线没有安全,一切归零;没有环保,发展不可持续这是化工行业必须牢记的铁律使命担当创新驱动携手共进每位化工工程师都肩负着守护环境与生命的绿色化学、清洁生产、智能安全是未来发展实现化工行业的绿色可持续发展需要全社会神圣使命我们的每一个设计、每一次操方向让我们勇于创新,开发更环保的工艺、共同努力让我们携手并进,为建设美丽中作、每一项决策,都可能影响到生态环境和人更安全的技术,推动行业进步国、守护绿水青山贡献智慧和力量!民安全感谢大家的学习与参与!愿每一位同学都能成为兼具环保意识和安全素养的优秀化工人才,在未来的职业生涯中为行业发展和社会进步做出贡献。