Технологии производства формовых резинотехнических изделий

 

2.3 Взрывопожаробезопасность

 

В технологическом процессе производства формовых РТИ применяются различные вещества, пожароопасные свойства которых представлены в таблицах 2.5, 2.6 [24].

 

Таблица 2.5 Пожароопасные свойства горючих жидкостей и газов, применяемых в производстве

№ п/п Наименование вещества Физи-ческое состо-яние Темпе-ратура вспышки паров, 0С Темпе-ратура воспла-менения, 0С Концент-рационные пределы воспла-менения, мг/м3

1. Масло-мягчитель ж 230 355 -

2. Дибутилфталат ж 168 202 0,5

3. Предельные алифа-тические углеводороды

 

Таблица 2.6 Пожароопасные свойства горючих порошкообразных и кристаллических веществ, применяемых или выделяющихся в производстве

№ п/п Наименование вещества Физическое состояние вещества Минимальная энергия, мДж Температу-ра самовос-пламене-ния, 0С Нижний концентрационный предел воспламенения, г/м3

1. Сажа а. - 790 60

2. Стеарин тв. 25 290 -

3. Дифенилгуанидин а. 9,3 628 37

4. Диафен ФП тв. - 523 23

5. Резиновая смесь тв. 50 350 25

6. Сера а. - 190 17

 

В качестве средств пожаротушения при возникновении пожара используются вода, пена, пар, асбестовое полотно, пенные и углекислотные огнетушители, песок и т.д.

Тип средства пожаротушения зависит от источника возгорания.

Как и на многих предприятиях, на территории ООО «Автокомплект и К» расположены контейнеры с песком, в цехах находятся различные виды огнетушителей. Любой из сотрудников, первым заметивший возгорание, обязан сообщить об этом старшему и локализовать пожар.

 

3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА ПРОЕКТА

 

В процессе производства формовых РТИ ООО “Автокомплект и К” образуются различные твердые отходы и осуществляются выбросы в атмосферу загрязняющих веществ. Основными источниками данных загрязнений можно считать следующие производственные участки:

• Участок подготовки навесок;

• Участок вальцевания;

• Прессово-вулканизационный участок.

Оборудование, являющееся источником данных загрязнений, - вальцы резиносмесительные, вулканизационные пресса.

Следовательно, существует потребность в защите окружающей природной среды от загрязняющих веществ.

Экологическая экспертиза - установление соответствия деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую природную среду.

Отношения в области экологической экспертизы регулирует Федеральный закон от 23 ноября 1995 года N 174-ФЗ "Об экологической экспертизе", он направлен на реализацию конституционного права граждан Российской Федерации на благоприятную окружающую среду посредством предупреждения негативных воздействий хозяйственной и иной деятельности на окружающую природную среду и предусматривает в этой части реализацию конституционного права субъектов Российской Федерации на совместное с Российской Федерацией ведение вопросов охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности.

Экологическая характеритсика объекта представлена в схеме 3.1.

 

 

Таблица 3.1 Выбросы в атмосферу

№ п/п Наименование вещества Количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, т/год

1 2 3

1. Пыль технического углерода 1,082

2 Пыль серы 0,0105

3. Марганец и его соединения 0,000152

4. Оксид углерода 0,354287

5. Хлористый водород 0,006498

6. 1,3-бутадиен 0,00624

Продолжение Таблицы 3.1

1 2 3

7. Акрилонитрил 0,005641

8. Стирол 0,005099

9. Хлоропрен 0,005117

10. Ксилол 0,072

11. Толуол 0,05

12. Диоксид азота 0,099349

13. Метилэтилкетон 0,074

14. Предельные углеводороды 0,056234

 

Таблица 3.2 Количественная характеристика твердых отходов

№ п/п Наименование отходов Масса отходов, т/год

1. Отходы резины 0,0025

2. Отходы резинотехнических изделий 0,315

 

Таблица 3.3 ПДК и экологическая характеристика загрязнителей

№ п/п Наименование загрязнителя ПДК, мг/м3 Характер воздействия на организм человека

1 2 3 4

1. Пыль технического углерода 0,15 Вызывает заболевания дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта

2. Пыль серы 0,2 Вызывает заболевания дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта

3. Марганец и его соединения 0,3 Сильный яд, воздействует на центральную нервную систему (ЦНС), вызывая в ней тяжелые оргнические изменения. Повышает уровень сахара и молочной кислоты в крови.

4. Оксид углерода 20,0 Оксид углерода (СО) вытесняет кислород из оксигемоглобина крови. СО вызывает азотемию, изменение содержания белков плазмы.

5. Хлористый водород 0,015 При высоких кончентрациях вызывает раздражение слизитых оболочек, в особенности носа; конъюктивит, помутнение роговицы, кашель.

6. 1,3-бутадиен 3,0 В высоких концентрациях действует наркотически, в малых – раздражает слизистые оболочки, вызывает функциональные сдвиги в ЦНС.

7. Акрилонитрил 0,5 Поражает ЦНС, вызывает снижение артериального давления, приглушение тонов сердца

8. Стирол 0,003 Наркотик, раздражает слизистые оболочки, вызывает поражение печени, раздражение слизистых оболочек глаз, носа, глотки; желудочно-кишечные расстройства.

9. Хлоропрен 0,05 Наркотик, вызывает раздражение дыхательных путей, выпадение волос, нарушает образование кератина

10. Ксилол 0,2 Наркотик, при длительном воздействии раздражает кроветворные органы.

11. Толуол 0,6 В высоких концентрациях действует наркотически, воздействует на нервную систему, раздражает слизистые оболочки; головокружение, слабость.

12. Диоксид азота 0,085 Обладает выраженным раздражающим действием на дыхательные пути, приводит к развитию токсического отека легких.

13. Метилэтилкетон 0,05 Вызывает раздражение слизистых оболочек глаз, носа и горла.

14. Предельные углеводороды 0,1 Сильнейшие наркотики, высшие члены ряда вредны больше вследствие действия на кожу, чем при вдыхании паров, характерна неустойчивость реакций ЦНС.

 

Из таблиц видно, что в процессе изготовления резинотехнических изделий ООО “Автокомплект и К” производит выбросы в атмосферу вредных загрязняющих веществ и загрязнеяет почву отвердыми отходами [25].

Отходы резины и резинотехнических изделий передаются в специализированное предприятие, которое перерабатывает из в резиновую крошку, которая используется в качестве добавки к резиновой смеси.

В настоящее время наиболее эффективным методом защиты атмосферного воздуха от загрязнений является использование безотходных ресурсо- и энергосберегающих технологических процессов с замкнутыми производственными циклами, исключающими или резко снижающими выброс вредных веществ в окружающую среду. Однако не всегда удается разработать безотходные технологические процессы, обеспечивающие полную комплексную очистку вредных технологических выбросов в атмосферу.

Технологические аспекты защиты воздушного бассейна от загрязнения производственной пылью, токсичными парами и газами включают применение для различных производств новых способов, агрегатов, аппаратов и систем воздухоочистки, в которых используются последние достижения науки и техники.

На современном этапе развития производства для большинства промышленных предприятий очистку технологического воздуха от твердых, газообразных, аэрозольных и жидких вредных примесей с помощью фильтров пылегазоуловителей следует рассматривать как компонент безотходной технологии.

Загрязняющие вещества удаляют из воздуха с помощью механических и силовых методов. В первом случае фильтрация воздуха осуществляется за счет применения различных жестких или гибких перегородок или насыпных слоев фильтрующего материала (механические фильтры), а во втором – за счет применения гравитационного, электрического, магнитного и других видов силовых полей (силовые фильтры). В механических фильтрах очистка воздушных потоков путем пропускания их через фильтрующие перегородки позволяет удалять из воздуха твердые и жидкостные частицы самых разных размеров. Однако наиболее эффективно применять механические фильтры в процессах тонкой очистки (степень очистки 99,5%).

Очистку технологического воздуха от вредных паров, газов и токсичных веществ осуществляют абсорбционным, адсорбционным, химическим, биологическим, биохимическим и термическим методами.

Для эффективной мокрой очистки запыленного технологического воздуха используются, например, скрубберы Вентури двух конструктивных модификаций, разработки ОАО “НИИОГАЗ” (Россия).

Наряду с улавливанием пыли в скруббере Вентури при определенных условиях (подаче орошающей жидкости “на поток” с температурой, не превышающей 15-200С, и т.п.) улавливаются и газовые включения. Наилучших результатов достигают при абсорбции хорошо растворимых газов и при небольших начальных концентрациях веществ.

Очистка воздуха от пыли в электрическом поле с помощью электрических пылеуловителей (электрофильтров) – один из основных промышленных способов пылеудаления из воздушных потоков, несмотря на довольно высокую капиталоемкость. Основное достоинство способа в том, что он позволяет использовать значительные силы, непосредственно действующие на частицы, а не на дисперсионный поток. С этим обстоятельством связаны и другие преимущества очистки воздуха от пыли в электрическом поле (электростатическое осаждение частиц от пыли): удаление из воздушного потока частиц с размерами вплоть до субмикрометрового диапазона, высокая степень очистки (более 99%), умеренное потребление энергии, малое гидравлическое сопротивление и т.д.

Процесс электрического улавливания частиц пыли из воздуха включает следующие стадии: зарядка взвешенных частиц, движение заряженных частиц к электродам, осаждение и удаление частиц.

Как уже отмечалось ранее, в процессе производства формовых резинотехнических изделий выделяются различные газообразные вредные вещества, поэтому в цехе вулканизации необходимо устанавливать очистные сооружения для снижения экологической напряженности производства.

Для очистки промышленных и вентиляционных газовых смесей от органических веществ в атмосферу обычно применяют абсорбционные методы, что позволяет обеспечить экологическую безопасность производства и уловить ценные органические соединения.

Для определения поглотительной способности различных абсорбентов использовали паровоздушные смеси № 1 и № 2, которые содержали тетрагидрофуран (ТГФ), метилэтилкетон (МЭК), дихлорэтан (ДХЭ), бутанол, циклокесанон (ЦГН), толуол и ксилол (см. таблицу 3.4).

 

Таблица 3.4 Результаты очистки газовой смеси различными абсорбентами

Вещество Содержание вещества

На входе в абсорбер, об. % В абсорбере с различными абсорбентами, % по массе

Вода ЦГН ВОА

Газовая смесь № 1

Тетрагидрофуран 1,209 0,35 1,81 2,44

Метилэтилкетон 0,325 0,14 1,81 1,86

Дихлорэтан 0,236 0,07 1,62 1,67

Бутанол 0,018 0,02 0,58 0,61

Циклогексанон 0,013 0,03 92,16 0,5

Вода 3,0 99,39 2,02 0,009

Воздух 95,779 - - -

Газовая смесь № 2

Циклогексанон 0,125 1,53 93,43 2,5

Ксилол 0,624 - 1,17 1,28

Толуол 1,442 - 2,98 3,04

Вода 2,35 98,47 2,42 0,008

Воздух 95,459

 

Данные компоненты входят в состав газовых выбросов, образующихся при производстве полимерных материалов. В качестве абсорбентов применяли воду, циклогексанон (ЦГН) и высококипящий органический абсорбент (ВОА).

 В результате исследований  было установлено, что ЦГН и  ВОА имеют практически одинаковую  поглотительную способность. Поглотительная  способность ВОА выше поглотительной  способности воды по тетерагидрофурану  в 7 раз, по метилэтилкетону –  в 13,3, по дихлорэтану – в 24, по  бутанолу – в 30, и по циклогексанону – в 16 раз.

Высокая поглотительная абсорбента (в данном случае ВОА) позволяет снизить его количество в циклическом процессе абсорбция-регенерация, что и приводит к уменьшению энергозатрат на его транспортирование и нагрев при регенерации.

Однако, как видно из данных таблицы, в процессе очистки газовых выбросов с использованием в качестве абсорбента циклогексанона последний наряду с поглощением органических соединений хорошо абсорбирует пары воды, находящиеся в очищаемом газовом потоке. Кроме того, его пары обладают довольно значительным парциальным давлением при температуре абсорбции и поэтому необходимо предусмотреть вторую ступень очистки газов уже от паров ЦГН, которые будут уноситься из абсорбера очищенным воздухом, что вызовет потребность в дополнительных капитальных и энергетических затратах.

Опыты проводились на лабораторной установке.

Процесс абсорбционной очистки отходящих газов осуществляется следующим образом. Парогазовая смесь поступает в нижнюю часть абсорбера 1, который сверху орошается жидким поглотителем. Жидкий поглотитель, контактируя с газовой фазой, улавливает органические примеси , а очищенный газ выбрасывается в атмосферу. Насыщенный раствор насосом 7 подается на верх регенератора 2. Выделение уловленных компонентов из насыщенного абсорбента происходит на ступенях контакта фаз регенератора парогазовой смесью, получаемой в кипятильнике 6. Парогазовая смесь образуется за счет испарения части регенерированного раствора в кипятильнике 6 посторонним “глухим” теплоносителем. Освобожденный от поглощенных компонентов абсорбент из регенератора насосом 4 через теплообменник и холодильник 3, где он охлаждается до температуры абсорбции, вновь подается на орошение абсорбента. Выходящая из регенератора парогазовая смесь, состоящая из поглощенных в абсорбере органических растворителей, направляется в холодильник дистиллятя 5 и там конденсируется. Выделенная из насыщенного абсорбента и в последующем сконденсированная смесь органических растворитлей может быть использована вновь либо в технологическом цикле, либо подвергнуться дальнейшей переработке с целью получения чистых индивидуальных веществ.