Разработка системы защиты атмосферы при производстве поливинилхлорида

5.2 Основные свойства конечного продукта

Эмпирическая формула: ( - СН2 - СHСl -) n, где n - число звеньев винилхлорида, входящих в одну полимерную цепь (колеблется в пределах от 300 до 2000).

Н Н

Структурная формула: - С - С -

Н Сl

Молекулярная масса: 18000-20000 г/моль.

Внешний вид: однородный порошок белого цвета.

Термопластичный полимер.

Плотность - 1340-1400 кг/м3.

Теплостойкость - 70-80 0С.

Удельная теплоемкость - (1,05-1,46) кДж/кг*К.

Коэффициент теплопроводности - 0,16 Дж/м*с*К.

Морозостойкость - до минус 10 0С.

Удельное электрическое сопротивление - 5*104 Ом*м.

Диэлектрическая проницаемость

при 50 Гц - 4

при 800 Гц - 3,5

Химически стоек: в бензине, насыщенном растворе борной кислоты,

бутадиене, двуокиси углерода, 40% -м растворе

плавиковой кислоты, 30% -м растворе соляной

кислоты, насыщенном растворе формальдегида.

Химически нестоек: в трихлорэтане, уксусноэтиловом эфире, окиси

этилена, нитробензоле, ксилоле.

Смачивается водой.

Коэффициент трения - 0,5774.

Насыпной вес - (450-600) кг/м3.

Угол естественного откоса - 30 0.

Тангенс угла диэлектрических потерь при 50 Гц - 0,02.

Электрическая прочность - 26000-6000 кВ/м.

Водопоглощение за 24 часа - до 0,1.

5.3 Технические требования к качеству готового продукта

Наименование готовой продукции - поливинилхлорид суспензионный.

Настоящей дипломной работой предусматривается производство следующих марок поливинилхлорида:

ПВХС - 7059 М, ПВХС - 7058 М, ПВХС - 7056 М, ПВХС - 6359 М,

ПВХС - 6358 М, ПВХС - 6346 М.

Технические требования к качеству готового продукта представлены в табл.5.2

Таблица 5.2 - Технические требования к качеству готового продукта (ГОСТ 14332-78Е с изм.1-6)

6. Разработка мер по обеспечению безопасной эксплуатации производства, безопасности труда и охраны окружающей среды

При ведении разработанного технологического процесса необходимо строго соблюдать следующие меры по обеспечению безопасной эксплуатации производства, безопасности труда и охраны окружающей среды.

6.1 Обеспечение безопасности труда рабочих

Безопасность труда рабочих обеспечивается мерами безопасности при проведении технологического процесса, приведенными ниже. Также ниже приведен список мер по оказанию доврачебной помощи пострадавшим при производстве.

6.1.1 Меры безопасности при проведении технологического процесса, выполнении регламентных производственных операций

Для обеспечения безопасного ведения процесса необходимо соблюдать следующие правила:

технологический процесс должен вестись в соответствии с требованиями регламента и рабочих инструкций. Рабочие инструкции должны быть разработаны на основе регламента, а также действующих нормативных документов.

Весь обслуживающий персонал должен быть обучен и аттестован на допуск к самостоятельной работе. К самостоятельной работе следует допускать лиц только после проверки у них знаний рабочих инструкций, инструкций по технике безопасности и пожарной безопасности, плана ликвидаций аварий.

Своевременно производить ремонт, чистку и испытание оборудования, арматуры и трубопроводов в соответствии с утвержденным графиком плановых ремонтов.

Весь персонал цеха должен знать возможные аварийные ситуации в цехе и порядок их ликвидации в соответствии с "Планом ликвидации аварий".

Каждый работающий, приступая к работе, должен одеть спецодежду согласно норм и иметь защитные средства, соответствующие данному рабочему месту (противогаз, каску, защитные очки, перчатки, фартук и т.д.). противогазы должны заменяться в установленные сроки. Кроме личных противогазов в цехе должен быть аварийный запас противогазов, а также аварийный запас спецодежды и обуви в количестве 3-5 комплектов.

При работе в местах, где имеется или могут появиться взрывоопасные смеси, необходимо пользоваться неискрящим инструментом (бронзовым, омедненным, оцинкованным).

Электрооборудование и все технологическое оборудование должно быть заземлено. Проверка заземления должна производиться не реже 1 раза в 6 месяцев и после каждого ремонта. Не реже одного раза в год необходимо производить измерение величины сопротивления растекания заземления. Результаты проверочных испытаний, а также ревизий и ремонтов заземляющих устройств заносятся в журнал "Эксплуатация устройств по защите от статического электричества".

Все движущиеся и вращающиеся механизмы должны иметь надежное ограждение. Снимать ограждение для ремонта оборудования разрешается только после полной остановки механизмов. Пуск механизмов после ремонта, осмотра, чистки разрешается после установки ограждений и надежного закрепления всех его частей.

Электросиловое и осветительное оборудование должно быть установлено и эксплуатироваться в соответствии с "Правилами устройства электроустановок", Минэнерго, 1986 г.

Эксплуатация грузоподъемных механизмов должна производиться в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов", утвержденными Гоcгортехнадзором 30.12.92.

Все оборудование, коммуникации, аппараты, арматура, КИПиА должны быть герметичны. Малейшие пропуски винилхлорида, суспензии должны немедленно устраняться. Работа на неисправном оборудовании не допускается.

Производственные помещения должны быть оборудованы постоянно действующей проточно-вытяжной вентиляцией, эффективность которой проверяется не реже 1 раза в год.

Работы внутри аппаратов, сосудов, колодцев и другого аналогичного оборудования должны проводиться согласно "Типовой инструкции по организации безопасного проведения газоопасных работ на предприятиях химической промышленности", утв.14.08.85 Минхимпромом. Перед проведением работ внутри аппаратов рабочие должны быть проинструктированы по правилам безопасного проведения работ и методам оказания первой помощи пострадавшим.

На проведение всех видов огневых работ должен оформляться наряд-допуск. Огневые работы должны проводиться в соответствии с "Правилами пожарной безопасности в РФ" - ППБ-01-93, утв. МВД России 16.10.93 г.

Люки, колодцы, ямы, расположенные на территории цеха должны быть закрыты. Временно открытые люки, колодцы, ямы должны иметь временное ограждение высотой не менее 0,9 м, включая высоту выступающих над землей стенок.

Работы на высоте должны проводиться в соответствии с "Инструкцией по технике безопасности при выполнении работ на высоте".

Цех должен быть снабжен первичными средствами пожаротушения в соответствии с "Правилами пожарной безопасности РФ" - ППБ-01-93, утв. МВД РФ 16.10.93 г. Все средства пожаротушения и пожарной сигнализации должны быть постоянно исправными.

При работе необходимо следить за нагревом трущихся частей компрессоров, насосов, не допуская их перегрева.

Воздушная среда в производственных помещениях и на наружных установках должна контролироваться на содержание вредных и взрывоопасных веществ общезаводскими службами по специальному графику, утвержденному гл. инженером.

Все предохранительные клапаны должны быть опломбированы и иметь номера.

Запрещается эксплуатация компрессорного оборудования при отсутствии или неисправном состоянии средств автоматизации, контроля и систем блокировок, указанных в паспорте.

Курение на территории производства и в производственных помещениях не допускается. Курить разрешается в специально отведенных помещениях.

Обо всех происходящих несчастных случаях немедленно ставить в известность диспетчера, руководство производства, завода, отдел техники безопасности.

6.1.2 Индивидуальные и коллективные средства защиты рабочих

Обслуживающий персонал цеха обязан знать свойства обращающихся в технологическом процессе веществ, их воздействие на организм, средства защиты и меры оказания первой помощи и должен быть обеспечен спецодеждой, спецобувью и СИЗ в соответствии с "Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи рабочим и служащим спецодежды, спецобуви и других СИЗ" в зависимости от профессии.

Ношение спецодежды и средств защиты на рабочих местах обязательно. Производственный персонал цеха обязан иметь при себе на рабочем месте противогаз промышленный фильтрующий с коробкой марки ФУ-13 БКФ по ГОСТ 12.4 121-83 и пользоваться им во всех случаях загазованности, а также при работах, связанных с опасностью газовыделения (отбор проб, установка заглушек, мелкий ремонт).

Все работы со щелочами и кислотами должны проводиться в защитных очках или противогазной маске, резиновых перчатках, резиновом фартуке и резиновых сапогах

Набивка сальников, отбор проб, установка заглушек, вскрытие аппаратов, подготовленных для ремонта и освобожденных от продукта, продутых инертным газом и воздухом, должна производиться в спецодежде, спецобуви и защитных очках.

В соответствии с ГОСТ 12.4 011-87 в качестве коллективных средств защиты персонала производства поливинилхлорида предусмотрены:

вентиляция и отопление производственных помещений;

общее и местное аварийное освещение производственных помещений и наружных установок приборами, соответствующими среде;

автоматическое и дистанционное управление технологическим процессом;

молниезащита зданий и сооружений;

защитное заземление и зануление, двойная изоляция, выравнивание потенциалов;

изоляция горячих и холодных поверхностей оборудования трубопроводов.

6.1.3 Меры оказания доврачебной помощи пострадавшим при производстве поливинилхлорида

Помощь, оказанная не специалистом, является доврачебной и должна ограничиваться следующими мероприятиями: временная остановка кровотечения (наложение жгута), перевязка раны, ожога, проведение искусственного дыхания, а также перенос пострадавшего. Необходимые средства оказания первой медицинской помощи должны содержаться в аптечках, находящихся в лабораториях, операторских и т.д.

Меры оказания доврачебной помощи пострадавшим при отравлении.

В случае отравления в результате вдыхания какого-либо химического вещества пострадавшего необходимо немедленно вывести на свежий воздух из загазованной зоны, вызвать скорую помощь, дать выпить молоко, а также вызвать газоспасательную станцию. До прихода врача, в случае потери сознания, пострадавшего необходимо освободить от стесняющей одежды, дать понюхать нашатырный спирт.

При необходимости делать искусственное дыхание одним из способов: "изо рта в рот" или "изо рта в нос".

Меры оказания доврачебной помощи пострадавшим при электротравмах.

Первой мерой помощи до прибытия врача должны быть организованны лицом, находящимся вблизи от пострадавшего. Пострадавшего, соблюдая меры предосторожности, освобождают от источника тока (выключить рубильник, оттянуть и перерубить провод). Если быстрое отключение невозможно, то в установках низкого напряжения для отделения пострадавшего рекомендуется использовать токонепроводящие предметы (сухую одежду, палки, доски). Использование металлических или сырых предметов не допускается. При освобождении пострадавшего необходимо одеть калоши или подстелить коврик, доску или фанеру. В случае, если использовать указанные способы невозможно рекомендуется перерубить отдельно каждый провод с двух сторон, при этом рукоятка топора должна быть сухой. В случае нахождения пострадавшего на высоте при отключении установки и освобождении пострадавшего от электрошока должны быть приняты меры, обеспечивающие безопасность падения пострадавшего. После освобождения пострадавшего от тока его освобождают от стесняющей одежды.

Меры оказания доврачебной помощи пострадавшим при кровотечении.

Чтобы избежать загноения следует строго придерживаться следующих правил во время перевязки ран: оказывающий первую помощь при ранении должен чисто вымыть руки с мылом, а если этого сделать невозможно, то смазать пальцы йодной настойкой. Но даже вымытыми руками прикасаться к самой ране нельзя. Следует помнить, что:

Нельзя промывать раны водой, лекарственными средствами;

Нельзя засыпать рану порошком, покрывать мазями;

Нельзя стирать с раны песок, землю - это способствует загрязнению раны;

Нельзя удалять с раны сгустки крови, иначе можно вызвать кровотечение.

Необходимо наложить на рану стерильный бинт, предварительно смазав край раны йодом, затем перевязать бинтом. Перевязочный пакет распечатать так, чтобы не касаться руками той стороны, которая накладывается на рану. Если стерильного бинта нет, то можно использовать чистый носовой платок, чистую тряпку.

Остановка кровотечения.

При сильном ранении конечностей необходимо прежде всего остановить кровотечение. Для этого нужно перетянуть конечность полотенцем, ремнем или платком выше раны (жгут нельзя держать более 1,5 часа). Под жгут положить записку с указанием времени наложения жгута.

Меры оказания доврачебной помощи пострадавшим при химическом ожоге.

Химические ожоги возможны при попадании на кожу гидрооксида натрия. В этом случае необходимо немедленно удалить ватным тампоном капельки жидкости, промыть пораженные места обильным количеством воды и обработать нейтрализующим раствором (при ожогах тела гидрооксидом натрия - 5% -ным раствором уксусной кислот). Глаза промывать только водой.

Меры оказания доврачебной помощи пострадавшим при термических ожогах

Снять одежду с обожженных частей тела пострадавшего. При ожогах первой степени наложить повязку с мазью Вишневского. При ожогах второй и третьей степени покрыть сухой антисептической повязкой обожженную поверхность и направить пострадавшего в поликлинику.

Меры оказания доврачебной помощи пострадавшим при обмораживании

При попадании на тело человека жидкого винилхлорида возможно обморожение тканей. В этом случае обмороженную часть тела растирают сухой суконкой и погружают в теплую воду. После покраснения обмороженного места его смазывают жиром (маслом, салом, борной мазью) и перевязывают теплой повязкой (шерстяной, суконной и т.д.)

6.2 Разработка мероприятий по охране окружающей среды

В процессе производства поливинилхлорида образуется некоторое количество отходов, которые загрязняют окружающую среду. Таким образом разработка мероприятий по охране окружающей среды необходима и очень актуальна при ведении процесса полимеризации винилхлорида

6.2.1 Нормы образования отходов производства поливинилхлорида

Для разработки мероприятий по охране окружающей среды необходимо произвести нормирование образования отходов производства поливинилхлорида.

Газообразные отходы, образующиеся в процессе производства поливинилхлорида

В процессе производства суспензионного поливинилхлорида образуются газообразные, жидкие и твердые отходы. Наименование газообразных отходов, образующихся в процессе полимеризации винилхлорида, их характеристика, состав, направление использования методы очистки или уничтожения, а также нормы их образования приведены в табл.6.1

Таблица 6.1 - Нормы образования газообразных отходов при производстве ПВХ.

Жидкие отходы, образующиеся в процессе производства поливинилхлорида

Наименование жидких отходов, образующихся в процессе полимеризации винилхлорида, их характеристика, состав, направление использования методы очистки или уничтожения, а также нормы их образования приведены в табл.6.2

Таблица 6.2 - Нормы образования жидких отходов в производстве ПВХ.

Твердые отходы, образующиеся в процессе производства поливинилхлорида

Наименование твердых отходов, образующихся в процессе полимеризации винилхлорида, их характеристика, состав, направление использования методы очистки или уничтожения, а также нормы их образования приведены в табл.6.3

Таблица 6.3 - Нормы образования твердых отходов в производстве ПВХ.

6.2.2 Разработка мероприятий по очистке сточных вод

В производстве суспензионного поливинилхлорида образуются следующие виды сточных вод:

технические, образующиеся в процессе получения поливинилхлорида из обессоленной воды, входящей в состав водной фазы полимеризации (маточник);

промывные воды, образующиеся в результате промывки обессоленной водой оборудования и смыва полов;

затворные воды, отходящие от уплотнения насосов;

воды от охлаждения оборудования, не содержащие загрязняющих веществ.

Все сточные воды, загрязненные примесью винилхлорида, подвергаются очистке от винилхлорида путем дегазации суспензии и сточных вод.

Очищенные сточные воды из корпуса поступают на доочистку на БОС.

Мероприятия по охране водных ресурсов и воздушного бассейна

В производстве поливинилхлорид основными продуктами, влияющими на загрязнение окружающей природной среды являются винилхлорид и поливинилхлорид. В соответствии с проектом технологической схемы в производстве ПВХ реализованы меры, позволяющие снизить выбросы винилхлорида в атмосферу и водоемы, исключить не утилизируемые отходы ПВХ, сократить количество вредных веществ, сбрасываемых со сточными водами на биологические очистные сооружения.

Мероприятия по охране атмосферного воздуха

В дипломной работе предусмотрены следующие мероприятия по охране воздушного бассейна.

Глубокая дегазация суспензии ПВХ

Дегазация суспензии ПВХ проводится в две стадии, что позволяет сократить выброс винилхлорида с сушильным воздухом и обеспечить содержание винилхлорида в готовом продукте на уровне требований ГОСТ 14332-78 “Поливинилхлорид суспензионный”. Одновременно с этим, дегазация суспензии сокращает выброс винилхлорида с маточником в систему водного хозяйства (биологические очистные сооружения, водоем).

Дегазация сточной воды

Проводится с целью извлечения из воды растворенного в ней винилхлорида и сокращения выделения его из воды в атмосферу при обработке ее на биологических очистных сооружениях (БОС).

Мероприятия по рациональному использованию и охране поверхностных вод от загрязнения

Для предупреждения вредного воздействия химических продуктов на окружающую природную среду при остановке оборудования на ремонт, а также при возникновении аварийных ситуаций, емкостное и насосное оборудование во всех корпусах производства имеет дренажи для опорожнения в приямки с откачкой жидкости в свободные емкости.

Предусмотренная технологической схемой дегазация суспензии наряду с повышением товарных свойств смолы ПВХ и сокращением выбросов винилхлорида в атмосферу обеспечивает снижение содержания винилхлорида в маточнике, образовавшемся при выделении смолы на центрифугах, до уровня, позволяющего использовать около 50% его повторно взамен свежей обессоленной воды, а остальную часть сбрасывать вместе со сточной водой на биологические очистные сооружения после очистки.

7. Разработка лабораторного контроля процесса

Одной из важнейших стадий технологического процесса является лабораторный контроль.

Лабораторный контроль обеспечивает следующие задачи: нормальную работу установки в течении всего рабочего цикла, выпуск продукции заданного качества, безаварийную работу.

Для оценки качества исходных компонентов используется контроль за ходом технологического процесса.

Лабораторный контроль процесса полимеризации винилхлорида осуществляется газохроматографическим методом (ГХ); газожидкостной хроматографией (ГЖХ); атомноадсорбционная спектрофотометрия (ААСФМ) для определения содержания металлов в промышленной воде технологического процесса.

Разделение компонентов в газовой хроматографии происходит в результате процессов адсорбции - десорбции на поверхности твёрдого носителя - адсорбента при прохождении газовой подвижной фазы.

Процесс разделения заключается в следующем. Газовой смесью, состоящей из нескольких компонентов, насыщают верхний слой адсорбента, помещённого в хроматографическую колонку. Затем через колонку пропускают инертный газ - носитель. Вследствие повторения актов адсорбции и десорбции происходит разделение смеси на компоненты. При выходе из колонки вещества идентифицируют и определяют количественно.

Лабораторный контроль технологического процесса полимеризации винилхлорида приведён в таблице 7.1.

Заключение

В дипломной работе для достижения поставленной цели:

1. Определены оптимальные условия реакции полимеризации винилхлорида, соотношение исходных продуктов. Технологический процесс получения суспензионного поливинилхлорида состоит из трех стадий: стадии полимеризации винилхлорида, стадии дегазации суспензии в емкостных дегазаторах и стадии сушки и рассева поливинилхлорида.

2. Произведён расчёт материального баланса процесса полимеризации винилхлорида. Показано, что для производства 100 тыс. т/год готового продукта - поливинилхлорида требуется 47850 т/год винилхлорида и 59895 т/год обессоленной воды. Отходы производства вместе с незаполимеризовавшимся винилхлоридом составляют 9548,484 т/год (8,788% полученных в результате полимеризации винилхлорида продуктов), а потери - 1088,955 т/год (1% полученных в результате полимеризации винилхлорида продуктов).

3. Спроектирована система контрольно-измерительных приборов и аппаратуры для данного технологического процесса.

4. Исследовано качество сырья и конечного продукта. Показано, что в процессе производства суспензионного поливинилхлорида образуются газообразные, жидкие и твердые отходы.

5. Определены методы лабораторного контроля процесса полимеризации винилхлорида.

6. Разработаны мероприятия по обеспечению безопасности труда на производстве и охраны окружающей среды.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8