МГЕО "Наш дім - Манява" » Каталог статей » Хімічна промисловість

Хімічна промисловість

17.10.2017 / Коментарів: 0 / Категорія: / Добавив: Гість

Технологічний процес
     Хімічні процеси відбуваються в апаратах-реакторах. Процеси діляться на два види – гомогенні (однорідні) та гетерогенні (неоднорідні). Гомогенними системами називають такі системи, в яких всі реагуючі речовини знаходяться в одній будь-якій фазі: газовій, рідинній або твердій. Гетерогенні системи включають дві або більшу кількість фаз. В промисловості більш поширені гетерогенні процеси.
      Процеси протікають: при низьких або високих температурах; без каталізаторів або при їх участі; при високому, нормальному або низькому (вакуумному) тисках. Кожному з цих видів технологічних процесів відповідає свій характерний тип реактора. Реактори також класифікують за фазовим станом реагентів, температурним режимом, застосованим тиском, їх рухомістю та іншими показниками.
    В даний час основними реакторами хімічної промисловості є: реактори періодичної і безперервної дії, реактори різного температурного режиму та тиску, реактори режиму рухомих реагентів.
     В реакторах періодичної дії реагенти завантажуються на початку операції; після деякого часу, необхідного для досягнення завданого рівня перетворення, апарат розвантажується. Основні параметри процесу змінюються з часом.
    Реактори безперервної дії від пуску до припинення безперервно (або систематичними порціями) підживляють початкові речовини, з яких утворюються продукти реакції.
      Реактори напівбезперервної дії характеризуються тим, що сировина надходить в апарат безперервно або певними порціями через рівні проміжки часу, а продукти реакції розвантажуються періодично.
     Адіабатичні реактори не мають теплообміну з навколишнім середовищем, тобто вони мають добру теплову ізоляцію і T=const.
    Ізотермічні реактори – мають постійну температуру в певних точках реакційного процесу, тобто Тк=Тср у часі і просторі. Швидкість процесу визначається тільки концентрацією реагуючих компонентів.
     За рухомістю реагентів реактори діляться на: ідеального витіснення, повного змішування, часткового або локального змішування реагентів з продуктами реакції.
     Реактори ідеального витіснення характеризуються тим, що реагенти послідовно, шар за шаром, безперервним потоком проходять весь реакційний шлях, який визначається довжиною (висотою) апарату. В реакторах повного змішування всі види сировини-реагентів в процесі руху в апараті інтенсивно змішуються, а в локальних – йде лише часткове змішування, тобто ці апарати займають проміжне положення між першим і другим видами.
 
Хімічні комбінати та заходи боротьби з їхнім впливом на водне середовище
       Хімічний комбінат – велике підприємство з різноманітними виробництвами, які споживають значну кількість води і мають дуже забруднені, складні за своєю якістю стічні води. Комбінати будують, як правило, в місцях, де ресурси сировини не обмежені. Але в цих районах водні ресурси можуть бути невеликими, недостатніми для організації прямоточного використання води. Ці умови вимагають створення зворотних систем водопостачання з комплексом відповідних очисних споруд в їх складі, що повністю виключає скид стічних вод в природні водойми, а використання свіжої води передбачається лише для компенсації безповоротних витрат (приблизно 5% від об’єму води, що знаходиться у водообігу).
       В склад стічних вод хімічних комбінатів, крім виробничих стоків, входять побутові води від санвузлів обслуговуючого персоналу і іноді прилеглих житлових масивів, талі та дощові води, що утворюються на виробничих площах, а також води від джерела постачання гарячої води або пари (ТЕЦ, котельні).
      В залежності від характеру забруднення, методів і способів очищення на загальнозаводських очисних спорудах для відведення стічних вод на комбінатах передбачаються такі каналізаційні мережі: 1) органічних забруднень; 2) мінеральних забруднень невисокої концентрації (до 3 мг/л); 3) з великою концентрацією мінеральних домішок (більше 3 мг/л); 4) побутових стічних вод; 5) умовно-чистих і дощових вод.
      Стічні води, що містять органічні забруднення і побутові стоки, спочатку проходять окремо очищення на цехових спорудах, органічно забруднені виробничі стоки проходять усереднення та нейтралізацію та побутово-механічне очищення. Після цього вони разом потрапляють на біологічне очищення в аеротенках, вторинних відстійниках і ін. Після хлорування їх скидають в буферний ставок. Туди ж спрямовують умовно чисті і дощові води. Але всі ці води містять хлорорганічні речовини, які не руйнуються і не видаляються біохімічними методами.
       Крім того, після усереднення і нейтралізації в буферний ставок скидаються мінерально забруднені води із загальною концентрацією солей до 2 мг/л. В зв’язку з цим стічні води буферного ставка вимагають доочищення.
      Спочатку доочистку здійснюють на фільтрах з метою видалення завислих речовин. Потім просвітлену воду подають на адсорбери або іонообмінні фільтри, де концентрація солей знижується до 0,7 мг/л. Після чого ці води спрямовуються на підживлення зворотньої системи водопостачання комбінату. Осад, який утворюється в первинних і вторинних відстійниках після відповідної обробки може перероблятися в органічні добрива.
 
Вплив на повітряне середовище та здоров’я людини
       В останні десятиріччя світ став свідком частих катастроф, які виникають внаслідок технологічних аварій, руйнування підприємств або зберігання сильнодіючих отруйних речовин, а також порушень на транспорті. Винесення токсичних речовин у навколишнє середовище призводить до масових уражень населення та біологічного (тваринного) світу.
       Так у Бхопалі (Індія) в 1984 р. на хімкомбінаті вибухнув 50-тонний резервуар з технічним метилізоціанатом, внаслідок чого постраждало понад 50 тис. людей.
       В Мексиці вибух сховища зріджених вуглеводів призведе до загибелі 500 чоловік та 5000 уражених.
        В Литві в 1989 р. при вибуху ємкості та пожежі на складі, де містилося 15 тис. тонн аміаку в атмосферу було викинуто 7 тис. тонн цієї речовини. В момент аварії загинуло 7 осіб та 15 дістали ураження органів дихання та хімічні опіки.
      Слід зауважити, що велика кількість хімічних підприємств має різні технологічні процеси, цикли і виробляє різноманітні хімічні речовини, що обумовлює ймовірність розвитку під час аварій у потерпілих комбінованих та поєднаних уражень (отруєння, опіки та інше). Так в Іонаві (Японія) внаслідок розпаду нітрофоски в радіусі 30 км від епіцентру аварії біля 34 тис. людей одержали отруєння від оксидів азоту, хлору, фториду водню та низки інших речовин.
         Аналіз роботи Всесвітнього центру лікування отруєнь показав, що найчастіше трапляються випадки масових отруєнь хлором, аміаком, чадним газом та іншими типовими токсичними реагентами подразнювальної, задушливої (пари різних кислот) та загально токсичної дії (сірководень, суміш вуглеводню, меркаптантів та інших).
       З погляду екології всі види отруєнь в залежності від походження можна поділити на такі групи: 1) отруєння пестицидами, гербіцидами і нітритами; 2) отруєння металами (свинець та його сполуки, ртуть, марганець, берилій); 3) подразнюючі гази (хлор, хлорид водню, сірчаний газ, сірководень, оксиди азоту, аміак, оксид вуглецю); 4) органічні розчини (бензин, метиловий спирт, бензол, сірковуглець, дихлоретан, амідо- та нітросполуки бензолу та інших циклічних сполук).
 
Боротьба зі шкідливим впливом на навколишнє середовище підприємств з виготовлення міндобрив
      В Україні найбільш поширеними хімічними підприємствами є: виробництво азотних та фосфорних добрив, пластмас та синтетичних матеріалів.
      Азотні добрива мають багато форм (кальцієва, калієва і натрієва селітри, сечовина, аміачна вода, сульфат амонію та ін.). Найбільш поширена аміачна селітра. У виробництві селітри можливе забруднення повітря оксидами азоту, пилом, тепловими викидами. Калієва селітра вибухо- і пожежонебезпечна. Боротьба з негативними факторами включає ряд технічних та оздоровчих заходів.
     Суперфосфат – легкорозчинна фосфоритна сіль з домішкою гіпсу. Сировиною для його вироблення є фосфорити і апатити. Головним шкідливим фактором на перших етапах виробництва суперфосфатних добрив є пиловиділення. Концентрація пилу в повітрі біля дробарок, сит, транспортерів сягає сотень мг на 1 м3. На інших етапах технологічного процесу повітря може бути забруднено сполуками фтору – фтористим воднем, фтористим силіцієм, які є побічними продуктами і утворюються при умові наявності в рудах фтору в значній кількості (до 4%). Виділення цих газоподібних сполук спостерігається під час завантаження і розвантаження реактора, камер розпаду, при транспортуванні готової продукції. Існує також загроза опіків працівників суперфосфатних виробництв сірчаною кислотою, як в процесі виготовлення добрив, так і при транспортуванні готової продукції при наявності в ній до 0,3% залишків непрореагованої кислоти.
       При виготовленні суперфосфату з апатитних руд у працівників даних виробництв дуже часто зустрічається таке професійне захворювання як апатитовий силікатоз. Але при використанні в якості сировини апатитового концентрату зникає ряд пилових операцій з розпаду, дроблення, просіювання руди, значно зменшується можливість появи цього захворювання. Значно зменшуються викиди пилу і газоподібних речовин при застосуванні безперервних (замкнених) процесів, конструкцій камер, що виключають проміжні операції перевантаження, необхідність фізичної роботи всередині камери. Для боротьби з пилом і токсичними газами встановлюють на трубопроводах витяжної вентиляції циклони, скрубери, барбатажно-пінні апарати тощо, а безпосередньо над джерелами викидів забруднюючих речовин встановлюють аспіраційні покриття.
 
Виробництво пластмас і синтетичних матеріалів
      Пластмаси виробляють в основному шляхами полімеризації або поліконденсації синтетичних смол. При великому різноманітті використаних хімічних речовин, кількості технологічних процесів виробництво пластмас і синтетичних матеріалів має загальні елементи, які впливають на навколишнє середовище, умови праці і здоров’я людини.
       Сировина, тобто полімерні смоли, виробляється в умовах вакууму, іноді під тиском і при нагріванні. У цій стадії технологічного процесу можливе виділення токсичних парів і газів (фенолу, формальдегіду, стиролу, фталевого ангідриду, хлористого ваніліну та багатьох інших) при супроводженні тепловикидів.
      Крім смол до складу пластмас входять допоміжні матеріали – пластифікатори, стабілізатори та інші. Багато з них мають токсичні властивості. Спочатку із смол та пластифікаторів роблять композиційні суміші, які після затвердіння і подальшого розмелу перетворюються в порошок. Виготовлення пластмас і інших синтетичних матеріалів з цих порошків супроводжується виділенням в повітря пилу, газів, теплоти, з’являються електричні та електромагнітні поля.
        На підприємствах хімічної промисловості зайнято дуже багато працівників. На них, в першу чергу, впливають шкідливі викиди. Для зменшення впливу на навколишнє середовище, захисту здоров’я і життя людини застосовують: замкнені технологічні процеси, штучну вентиляцію з фільтрами та іншими очисними пристроями, подвійну систему водозабезпечення (питну і зворотню), індивідуальні засоби захисту працівників (респіратори, протигазі, індивідуальні захисні костюми, лічильники рівня забруднення повітря).


Коментарі (0)

Коментувати

Додавати коментарі можуть тільки зареєстровані користувачі.
[ Регистрация | Вход ]
Молодіжна громадсько-екологічна організація "Наш дім - Манява"© 2003-2017/ All right reseved / Design by VWStudio /