2. Пожежна небезпека абсорбційних процесів.

В якості абсорбентів в багатьох випадках використовуються горючі рідини, а газові і парогазові суміші часто теж горючі. Тому велика кількість абсорбційних установок пожежовибухонебезпечна.

Дуже часто суміш невибухонебезпечної вихідної суміші при проходженні через абсорбер міняється і стає вибухонебезпечною. У цих умовах необхідно застосовувати, газові суміші, що виключають можливість заспалахування або вибуху. Однак при абсорбції газових сумішей не завжди забезпечуються умови, що виключають аварії.

Відзначено випадки вибухів в апаратурі воднево-повітряної суміші при абсорбції водою хлористого водню.

Приклад: На одному з заводів з виробництва синтетичної соляної кислоти на установці абсорбції хлористого водню відбувся вибух у газовому холодильнику, що знаходиться за абсорбером. Вибухом були зруйновані газовий холодильник, комунікації і частково абсорбер.

Вибухонебезпечна суміш водню з повітрям утворилася в результаті того, що під час пуску печі синтезу хлористого водню в абсорбер був поданий газ, що містить велику кількість водню. На вході в скрубер газ не був вибухонебезпечний. При поглинанні водою хлористого водню концентрація водню в газовій суміші зросла й в апараті утворилася вибухонебезпечна суміш водню з повітрям.

Пожежна небезпека процесів абсорбції обумовлюється фізико-хімічними і пожежовибухонебезпечними властивостями застосовуваних речовин (речовин, що направляються на поділ і поглиначів) їхньою кількістю, режимом роботи абсорберів і іншого устаткування.

Кількість горючих речовин, що циркулюють і постійно знаходяться в апаратах технологічної установки і її трубопроводів, залежить від продуктивності установки по абсорбтиву й абсорбенті, від розмірів апаратів, кількості і розмірів проміжних емкостей з абсорбентом .

Кількість горючих речовин (абсорбенту), що обертаються в абсорбційній установці, можна визначити з рівняння матеріального балансу.

Нехай рідка фаза G_p подається на абсорбцію зверху з початковою концентрацією х_п і виходить з апарата з концентрацією х_к; газова фаза G_г входить в апарат знизу з концентрацією y_п і виходить з апарата зверху з концентрацією y_к.

х_к > х_{н ,} y_к<y_н, тоді

де G_см - кількість газової і парової суміші, що надходить на абсорбцію;

y_п,y_{к -} початкова і кінцева концентрації компонента, що поглинається, у газі;

G_аб - кількість абсорбенту, використовуваного для поглинання компонента, що вилучається;

Х_п,та Х_к - початкова і кінцева концентрації компонента, що поглинається, в абсорбенті;

G_погл - кількість поглиненого газу або пари.

Отже:

З отриманого рівняння видно, що необхідна кількість горючого абсорбенту залежить не тільки від початкового параметра абсорбтива але і від повноти уловлювання, а також від величини припустимої кінцевої концентрації насиченого абсорбенту і повноти витягу компонента, що уловлюється, при десорбції абсорбенту.

УМОВИ УТВОРЕННЯ ГОРЮЧОГО СЕРЕДОВИЩА

При нормальній роботі усередині абсорберів концентрація газо-парової фази знаходиться поза межами запалення, тому що суміші, що надходять на абсорбцію, найчастіше не містять кисню. Якщо ж на абсорбцію надходить паро- чи газоповітряна суміш, можливі два випадки:

1. початкова концентрація горючих компонентів більше верхньої концентраційної межі поширення полум’я. У процесі абсорбції концентрація горючих компонентів буде зменшуватися і на визначеному етапі може проходити концентраційні межі. Це небезпечно;

2. початкова концентрація горючих компонентів менше нижньої концентраційної межі поширення полум’я.

Тут можливі два варіанти (у залежності від величини робочої температури в абсорбері і нижньої температурної межі поширення полум’я абсорбенту);

• при горючі концентрації не утворюються. Це має місце при нормальній роботі, коли в абсорберах підтримується невелика робоча температура (процес поглинання йде краще при відносно низьких температурах);

• при можуть утворитися горючі концентрації. Це може бути при порушеннях режиму охолодження абсорбенту або вихідної газової суміші, що надходить на абсорбцію, у результаті яких температура в абсорбері буде підвищуватися.

Що ж може стати причиною підвищення температури в абсорбері? Перш за все це підвищення температури в абсорбері при порушенні режиму охолодження абсорбенту (чи суміші), яке можна визначити виходячи з наступних розумінь.

Кількість тепла, що виділяється при абсорбції, йде на нагрівання абсорбенту і газової суміші. У результаті їхня температура підвищується.

Оцінюючи небезпеку утворення горючих концентрацій в проміжних емкостях, тобто в емкостях, де знаходиться насичений компонентом абсорбент, необхідно враховувати не тільки наявність у них парів самого абсорбенту, але і тих парів або газів, що поглинаються і будуть виділятися з абсорбенту.

Варто враховувати також, що при заповненні проміжних емкостей насиченим абсорбентом не виключена можливість утворення місцевих горючих концентрацій у районі викиду пароповітряної суміші назовні через дихальні труби.

Значна пожежна небезпека виникає при ушкодженні і руйнуванні абсорбційних установок, причиною яких можуть бути підвищення тиску і корозія.