7. Раздел промышленной экологии

7.1 Мероприятия по защите окружающей среды согласно сНиПам и госТам

В целях охраны воздушной среды от загрязнения вредными выбросами (вследствие утечки через неплотности при нарушении герметичности технологических узлов и коммуникаций) предусматриваются следующие мероприятия:

- охрана окружающей среды СНиП 3.01.01-85

- технологические системы приёма, хранения и отпуска товарной нефти и нефтепродуктов - герметичны;

- предусмотрено минимальное количество фланцевых соединений в местах установки арматуры и подсоединения трубопроводов к аппаратам;

- выбор арматуры, оборудования и трубопроводов производится соответствующим рабочему давлению, температуре, коррозионности среды и т.п.;

- герметизация процесса приёма, хранения и налива нефтепродуктов;

- управление технологическим процессом с помощью средств автоматизации;

- контроль загазованности воздушной среды и сигнализация наличия взрывоопасных газов на открытых площадках и в воздухе помещений;

- взрывобезопасное исполнение электрооборудования;

- заземление электрооборудования и трубопроводов от статического электричества и грозозащита;

- дренаж трубопроводов перед ремонтом в дренажные ёмкости;

- соблюдение необходимых противопожарных разрывов;

- применение пожарной сигнализации;

Мероприятия по предотвращению взрывов и пожаров в оборудовании строго соответствуют показателям взрыво-пожароопасности обращающихся веществ при рабочих параметрах процесса. Устройства отключения технологических блоков имеют дистанционное управление. Сварные стыки факельного коллектора и трубопроводов подвергаются контролю неразрушающими методами. Предусматривается тепловая изоляция оборудования и трубопроводов, а также защита трубопроводов от почвенной коррозии битумно-полимерным покрытием весьма усиленного типа по ГОСТ 9.602-89.

Вредные выбросы подразделяют натри группы:

- технологические отходы, источниками которых служат процес­сы-загрязнители;

- потери продуктов в результате несовершенства оборудования и низкой культуры его эксплуатации;

- дымовые газы, образующиеся при сжигании топлива в печах технологических установок, при сжигании газов на факеле и др.

Удельный вес каждой группы загрязнителей в общем балансе вредных выбросов колеблется на разных предприятиях.

Промышленные загрязнения биосферы, как видно из приведенной ниже схемы их классификации, подразделяют на две основные группы:

Материальные (т. е. вещества), включающие механические, химические и биологические загрязнения, и энергетические (физические) загряз­нения.

К механическим загрязнениям относятся аэрозоли, твер­дые тела и частицы в воде и почве.

Химические загрязнения— разнообразные газовые, жидкие и твердые химические соединения, вступающие во взаимодействие с биосферой.

Биологические загрязнения — микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности — это качественно новый вид загрязнений, возникший в результате при­менения процессов микробиологического синтеза различных видов микроорганизмов (дрожжевых, актиномицетов, бактерий, плесневых грибов и др.)

К энергетическим загрязнениям относятся все виды энергии — тепловой, механической (вибрации, шум, ультразвук), световой (видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение)электромагнитные поля, ионизирующие излучения (альфа-, бета-, гамма-, рентгеновское и нейтронное) — как отходы разнообразных производств. Некоторые виды загрязнений, например радиоактивные отходы и выбросы, образующиеся при взрывах ядерных зарядов и ава­риях на атомных электростанциях и предприятиях, являются одновре­менно материальными и энергетическими.

Рисунок 4. промышленные загрязнения биосферы

Для снижения уровня энергетических загрязнений применяют, в основном, экранирование источников шума, электромагнитных полей и ионизирующих излучений, поглощение шума, демпфирование и дина­мическое гашение вибраций.

Источники загрязнения биосферы подразделяют на сосредоточен­ные (точечные) и рассредоточенные, а также непрерывного и периоди­ческого действия. Загрязнения разделяют также на стойкие (не разрушаемые) и разрушаемые под действием природных химико-био­логических процессов.

7.2 Характеристика промышленных сточных вод и методы их очистки. ПДК выбросов в атмосферу. Методы очистки выбросов

Применение и получение в различных технологических процессах раз­нообразных химических продуктов (исходных, промежуточных и ко­нечных) обусловливает образование сточных вод, загрязненных всевоз­можными органическими и неорганическими соединениями. Ниже при­ведены характерные загрязнения и их источники.

Сточные воды — это чрезвычайно сложные многокомпонентные растворы, содержащие растворимые и нерастворимые вещества, агрес­сивные, токсичные, пожаро- и взрывоопасные. В сточных водах неред­ко содержатся вещества, обладающие резким неприятным запахом (сульфиды, дисульфиды, сероводород, меркаптаны и др.). Наличие в сточных водах взвешенных, способных к полимеризации и накипеобразованию веществ может приводить к засорению трубопроводов и коллекторов, а поверхностно-активных веществ — к интенсивному пенообразованию.

Согласно классификации, разработанной Д. А. Кульским, загряз­няющие примеси по отношению к дисперсионной среде составляют че­тыре группы с общей для каждой из них физико-химической характе­ристикой.

К первой группе загрязнений относятся взвеси в воде нераствори­мых веществ, степень раздробленности которых находится в пределах от тонких взвесей до крупных частиц (10^-5 — 10^-4 см и более).

Примеси второй группы представляют собой разные типы гидро­фильных и гидрофобных коллоидных систем, высокомолекулярные вещества и детергенты с величиной частиц 10^-5 — 10^-6 см, способные в зависимости от условий менять свою агрегативность.

Загрязнения третьей группы — это молекулярные растворы в во­де газов и органических веществ с величиной частиц 10^-6 — 10^-7 см.

Загрязнения четвертой группы — это ионные растворы электро­литов, дислоцирующих в воде и имеющих величину частиц менее 10^-7 см.

Для каждой группы подобран определенный комплекс методов очистки сточных вод. Как фазово-дисперсное состояние сточных вод, так и их температура колеблются в широких пределах. Весьма раз­личны также режимы образования и сброса сточных вод. Многие тех­нологические процессы характеризуются периодическим образова­нием и залповыми сбросами сточных вод.

Сточные воды, образующиеся в технологических процессах, клас­сифицируют по происхождению и свойствам.

Реакционные воды характерны для реакций, протекаю­щих с образованием воды; они загрязнены как исходными веществами, так и продуктами реакции. Очистка этих вод обычно является серьез­ной проблемой.

Во многих видах сырья (например, в угле, нефти, сланцах) содер­жится свободная или связанная вода. В процессе технологической переработки она загрязняется различными вещества­ми. Так, угли Канско-Ачинского бассейна содержат до 40 % влаги, которая в результате термической переработки углей загрязняется фенолами и другими органическими веществами.

При использовании воды в технологических процессах для промывания сырья и продуктов образуются промывные воды- Качество получаемых продуктов часто определяется тщательностью промывания.

Маточные водные растворы образуются в процессах получения или переработки продуктов в водных средах. Так, в резуль­тате суспензионной полимеризации стирола в водной среде образуют­ся сточные воды, загрязненные стиролом, частицами полимеров, ста­билизатором суспензии и т.п. В процессе кристаллизации из раствора образуются сточные воды, загрязненные минеральными веществами и др. При использовании воды в качестве экстра Гента или абсорбента об­разуются

Вод н ы е экстракты и абсорбционные ж и д к о с т и, содержащие значительные концентрации химических веществ. Особенно в больших количествах абсорбционные жидкости образуются при мокрой очистке газов (в скрубберах, пенных и других абсорбционных аппаратах и устройствах).

Охлаждающие воды используют на химических пред­приятиях д_ля охлаждения продуктов и аппаратов. Воды, не соприка­сающиеся технологическими продуктами, используются в системах оборотного водоснабжения.

Другие виды сточных вод образуются при работе вакуум-насосов, барометрических конденсаторов смешения, при гидро-золоудалении, конденсации паров воды также после мытья оборудования, тары, по­мещений и др.

Атмосферные осадки на территории, прилегающей к химическим предприятиям также могут быть загрязнены химическими вещест­вами.

Все сточные воды выводятся с территории химических предприятий по канализационной сети закрытых трубопроводов и каналов. При этом во избежание смешения сточных вод разных составов, как правило, применяется полная раздельная система их канализации.

Обычно в самостоятельные потоки выделяются следующие виды сточных вод: незагрязняющиеся в процессе производства (после ох­лаждения аппаратуры некоторые конденсаты и т.п.); коррозионно­ активные (кислые и щелочные); высокоминерализованные; загрязнен­ные органическими веществами; содержащие ценные компоненты, извлечение которых экономически целесообразно; содержащие нефте­продукты и масла; содержащие дурно пахнущие, особо токсичные, пожаро- или взрывоопасные примеси; дождевые воды; бытовые воды и др. Значительнее объемы воды потребляются не только в процессах химической технологии, но и в химическом машиностроении, так же как и в других отраслях машиностроительного комплекса, где при изготовлении машин и аппаратов вода участвует во многих вспомогательных операциях

(отмывка, обезвоживание, травление, нанесение химических, гальванических и лакокрасочных покрытий, охлаждение с помощью эмульсий, смазка при прокатке и прессовании и т.д.).

ПДК выбросов в атмосферу

В процессе ректификации хлористого аллила образуются газообразные и жидкие отходы. Для предотвращения загрязнения атмосферного воздуха в цехе предусмотрены следующие мероприятия:

Сдувки содержащие пропилен и водород, от аппаратов отделения хлористого аллила, а так же сбросы пропилена с предохранительных клапанов, направляются на сжигание отходящих газов «факел» .

1. Сжигание отходящих газов

«Факельная» установка предназначена для непрерывного сжигания сбросов пропилена, водорода от предохранительных клапанов оборудования и коммуникаций, останавливаемых на ремонт, при освобождении аварийно-вышедших из строя оборудования и коммуникаций стадий осушки и компримирования пропилена, хлорирования пропилена.

Газообразные сбросы пропилена, поступающие на сжигание, вводятся в емкость по двум трубопроводам тангенциально с целью сепарации капель жидкого пропилена. Коллектор жидкого пропилена вводится з нижнюю часть емкости, обогреваемой паровыми змеевиковыми обогревателями, что позволяет избежать попадания жидкого пропилена в ствол факела. Из емкости образующийся поток газообразного пропилена по стволу факела поступает через газостатический затвор к наконечнику факела на сжигание. Емкость выполняет функции сборника жидкого пропилена в случае аварийного сброса и сепаратора для отделения жидкого пропилена от газообразного. Газостатический затвор крепится наверху ствола факела и предназначен для предотвращения попадания атмосферного воздуха в ствол факела за счет создания газостатического сопротивления с помощью постоянной подачи водорода давлением не менее 3 кПа. Затвор оборудован наружным змеевиком обогревателем, предотвращающим замерзание конденсата, скапливающего в нижней части затвора. Конденсат отводится из затвора по трубопроводу в сборник конденсата и далее в емкость.

Для розжига факела служат две пилотные горелки, установленные на наконечнике факела. При розжиге «факела» первоначально зажигаются с помощью воздушно¬водородной смеси пилотные горелки, которые, в свою очередь зажигают газообразный пропилен. Водород на «факельную» установку поступает из корпуса по трубопроводу, проложенному по эстакаде, и редуцируется до давления 90-120 кПа и подается в камеру зажигания и на газостатический затвор по отдельным трубопроводам. Воздух КИП давлением не менее 400 кПа поступает на установку по трубопроводу, проложенному по эстакаде. Для поддержания постоянного давления в трубопроводе воздуха установлен ресивер.

Заключение

В данном дипломном проекте «Проект автоматизации процесса ректификации хлористого аллила» разработаны вопросы автоматического управления.

В технологическом разделе рассмотрена технология процесса, вид главного аппарата и его устройство, а также материальные затраты на единицу выпускаемой продукции.

В специальном разделе произведена разработка функциональной схемы автоматизации, произведён выбор регулируемых, контролируемых, сигнализируемых величин, выбраны параметры защиты и блокировки объекта, составлена спецификация на контрольно-измерительные приборы, приведено описание функциональной, структурной, монтажной схемы и схемы внешних электрически и трубных проводок.

В расчётном разделе произведён расчёт настроек регулятора, расчёт измерительных схем электронного моста, расчёт измерительных схем электронного потенциометра, расчёт сужающего устройства.

В разделе организации и эксплуатации службы КИПиА рассмотрена организация работ службы КИПиА, права и обязанности мастера и электрослесаря, выполнен график поверки приборов, график планово-предупредительного ремонта приборов, график калибровки приборов, приведена техническая документация службы и эксплуатации КИПиА в цехе.

В экономическом разделе произведён расчёт: спецификации приборов КИПиА, затрат на здание, капитальных затрат, производственной мощности, рабочего времени оборудования, среднегодового баланса рабочего времени, численности основных рабочих, фонда заработной платы рабочих, цеховых расходов на содержание и эксплуатацию оборудования, калькуляции себестоимости единицы продукции и технико-экономических показателей.

В разделе безопасности жизнедеятельности рассмотрены основные технические мероприятия по безопасному ведению технологического процесса, характеристика сырья и полупродуктов с точки зрения токсичности и воздействия на организм человека, а так же методы и приёмы оказания первой помощи при отравлении токсичными веществами.

В разделе промышленной экологии рассмотрены мероприятия по защите окружающей среды, методы очистки сточных вод и токсичных выбросов а атмосферу.

Список используемой литературы.

1. В.Ю. Шишмарев. «Средства измерений.» Москва Издательский центр «Академия» 2010г.

2. Методические указания . Методика расчёта оптимальных настроек регулятора для систем автоматического управления.

3. Э.С Арзуманов. «Расчёт и выбор регулирующих органов автоматических систем». Москва Энергия. 1971 г.

4. Методика расчёта схемы электрического моста и потенциометра

5. А. С. Кислов «Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования», Справочное пособие, «Энергоатомиздат» 1989г.

6. А.Х Дубовский. Г.Л.Шагал, Л И Шипетин, П И Яновский. «Техника редактирования систем автоматизации технологических процессов» Редакция ЛИ Шипетина, «Машиностроение» 1978 г.

7. В. А. Голубятников. «Автоматизация производственных процессов в химической промышленности»; Химия, 1981 г.

8. Методика расчёта технико-экономических и других показателей производства в результате внедрения автоматизации.

9. В В Черенков «Промышленные приборы и средства автоматизации», Справочник- Ленинград «Машиностроение» 1987г

10. П. А.Минаев «Монтаж систем контроля и автоматики». Учебник для техникумов Строиздат, Ленинское отделение 1982г.

11. Ю. К Мелюков «Основы автоматизации химических производств и техника вычисления», Москва «Химия» 1982г.

12. А С. Клюев. 2-е издание. «Наладка средств измерения и систем технологического контроля». Справочник. Москва. Энергоатомиздат. 1990 г.

13. В Г.Дианов «Автоматическое регулирование и регуляторы химической промышленности». Химия, 1978г. (серия «Автоматизация химических производств»),

14. В. П Грузинский, В. Д. Грубов «Экономика предприятий. Москва, Финансы и кредит» 1999 г.