Дипломная работа: Модифицирующее вещество для пропитки древесины, придающее огнестойкость композиции

Химическая промышленность занимает третье место по объему выбросов в атмосферу токсичных соединений, второе - по количеству сбросов в водоемы загрязняющих веществ, первое - по загрязнению литосферы твердыми отходами промышленного и бытового назначения [54].

Процесс промышленного выпуска модифицированной древесины в целом можно отнести к разряду малоопасных производств в виду следующих причин. Во-первых, исходные компоненты принадлежат к четвёртому классу опасности, то есть умеренно опасных веществ; во-вторых, технологический процесс протекает при нормальных условиях, что не создает опасности от спонтанного изменения температурных и кинетических параметров, приводящих к взрыву и выбросу реакционной смеси; в-третьих, процесс имеет автоматическую систему контроля и регулирования технологических параметров, обеспечивающую заданный расход исходных компонентов и протекание реакции в оптимальных условиях; в-четвертых, потенциально опасные производственные участки герметизированы, что предотвращает выход вредных веществ из трубопроводов и ректора смешения в рабочую зону при нормальном функционировании технологической системы. Однако практические исследования существующих производств огнестойкой древесины свидетельствуют о негативном воздействии этих производств на окружающую среду.

Токсикологическая характеристика исходных компонентов.

Исходным компонентом пря получении огнезащитной древесины является препарат антисептический ААС-1 на основе продукта ПХДС-Т это продукт химической переработки триэтаноламинной соли сульфированного совтола 10. В состав пасты ПХДС входят следующие вещества: изомеры пента-, гексахлорбифинила и трихлорбензол. Гигиеническая экспертиза показала, паста ПХДС не обладает аллергенным и мутагенным эффектами; характеризуется выраженным фунгицидным действием [60].

Токсикологическая характеристика загрязнителей, возникающих в производственном процессе.

Сl

1. Трихлорбензол Cl

1,2,4-Трихлорбензол - жидкостъ, с трудом растворяется в спирте. Токсическое действие - сначала возбуждает, а потом угнетает центральную нервную систему; вызывает изменение крови. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны 10 мг/м3. При обследовании рабочих, занятых в производстве возможны жалобы на головную боль, тошноту, боли в подреберье, в сердце. Возможно увеличение печени, раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз.

2. Сточные воды - образуются в процессе пропитки древесины водным раствором пасты ПХДС и на стадии промывки пропиточной ванны. Такие воды содержат приблизительно 1,5-2% раствор пасты ПХДС удаляемые с поверхности ванны. Они не представляют собой опасности для окружающей среды потому после предварительной очистки их можно отводить на городские очистные сооружения. В сточных водах деревообрабатывающих заводов содержатся взвешенные вещества, нефтепродукты (масла, эмульсин и т.п.), относящиеся к 4 классу опасности. [6Ш]

3. Характерными выделениями загрязняющих веществ в атмосферу при обработке древесины являются пыль и древесные опилки, относящиеся к 4 классу опасности и контролирующиеся в рабочей зоне с периодичностью 1 раз в квартал [61]

Мероприятия по снижению влияния отходов производства на человека и окружающую природную среду.

Потенциально опасные производственные участки в производстве огнеупорной древесины имеются на стадии пропитки древесных образцов т.к пропиточная ванна находится в негерметичном состоянии. С целью снижения вероятности выхода вредных веществ на стадиях пропитки и смешения компонентов для удаления неприятного запаха и очистки воздуха в техпроцессе применяют приточно-вытяжные вентиляционные системы.

В вентиляционных системах обычно используют пылеулавливающие камеры, фильтры из металлических сеток, увлажнение водой или маслом, и на основе бумаги или стеклянного волокна. Конструкции такого типа обладают недостатками. Пылеулавливающие камеры малоэффективны, так как с их помощью можно задерживать только крупные диаметром 10 мкм частицы пыли. Влажные сетчатые фильтры требуют частой промывки (ручной или механизированной) и сложны в эксплуатации. Фильтры тонкой очистки на основе бумаги и стеклянного волокна недолговечны, их необходимо часто продувать или заменять.

Специально для очистки воздуха в помещениях и атмосферных выбросов от пахучих органических веществ в существующих вентиляционных системах используются нейтрализаторы одорофорных соединений.

Эти нейтрализаторы можно встраивать непосредственно в существующие воздуховоды, что снижает затраты на реконструкцию вентиляционной системы, так как не требует сооружения новых вентиляционных камер.

Нейтрализаторы изготавливаются трех типоразмеров, соответствующих стандартным размерам воздуховодов и различаются по производительности. Использование данного типа установок дает возможность полностью отказаться от принудительной приточной вентиляции или значительно уменьшить ее объемы. При этом сокращается расход энергии на нагрев приточного воздуха в холодное время года приблизительно в 1,75 раза [56].

На стадии подготовке ванны к пропитки и после её осуществления образуются сточные воды, содержащие приблизительно 1,5-2% -ный раствор пасты ПХДС. Такие воды не представляют особой опасности для окружающей среды, поэтому после предварительной отчистки их можно отводить на очистные сооружения, где они смешиваясь с водами хозяйственно-бытового использования, сбрасываются в водоемы. Однако экономически целесообразнее использовать водооборот, позволяющий на 80% сократить потребление пресной воды из природных источников. Для очистки воды применяют фильтр с сорбционной нерегенерируемой заменяемой загрузкой, в качестве которой выступают шунгит, глауконит, активированный уголь, углетканный материал "Бусофит". Наиболее перспективным из перечисленных сорбентов является углетканный материал "Бусофит". Выпускается в виде ткани, трикотажа, лент различной ширины; обладает сравнительными преимуществами: отсутствие запаха, нерастворимость в воде, хемостойкость, неплавкость, пожаро-, взрывобезопасность, нетоксичность, нерадиоктивность. Кроме того, не требует дополнительной обработки перед применением, может подвергаться регенерации и многократно использоваться. Расход "Бусофита" на 1 м2 раствора составляет 0,2-0,4 кг (1-2 м2). Стоимость данного сорбента эквивалентна аналогичному показателю для активированного угля (приблизительно 60 тыс. руб. /тонну), однако он окупает себя в процессе эксплуатации. Степень очистки при использовании углетканного сорбента равна 95% [58].

Операционная схема движения отходов. Схема размещения и обращения с отходами.

№	Наименование материала	Ед. Изм.	Посту пило Впр-во	Выход в продукцию	Безвозвратные потери	Отходы
					Выброс в атмосферу	Отходы, уносимые с водой	Технологи- ческие потери	Всего	Наимено- вание	Посту- пило в обработку	Поступило на размещение
	Паста ПХДС	кг	1000	996,9	0,01	0,2	0,1	0,31	1. Пары пасты (трнхлор- бензол)	0,01	0,01
									2. ПХДС+ Н2О (раствор)	0,7	0,7

Расчёт экономической величины предотвращённого ущерба.

Возможный ущерб (для атмосферы)

У возм= g * О¨* Smi * Ai

О¨ - коэффициент учитывающий региональные территории О¨=4 (промзона)

g - удельный ущерб от выбросов вредных веществ g= 10,33 руб/т

f - коэффициент, учитывающий характер рассеивания вредных веществ в атмосфере;

mi - фактический выброс вредного i-го вещества;

Аi - агрессивность i-го вещества, Аi=1/ПДК

Увозм (хлорбензол) = 10,33*4 (1/0,97) *592,72=25248,63 руб/т

Увозм (общее) = 25248,63 руб/т

Уфактический (хлорбензол) = 25248,63/95=265,7750468 руб/т

Уфактический (общее) = 265,7750468 руб/т

Упредотвращённый=У возм. - У фактич. = 25248,63-265,7750468=24982,86 руб/т

На основании разработанного экологического решения производство модифицированной огнеупорной древесины можно отнести к экологически чистым производствам, поскольку оно удовлетворяет требованиям, предъявляемым к "малоотходным технологиям": применение эффективных методов борьбы с загрязнением окружающей среды (оборотное водоснабжение); снижение энергетических затрат; выпуск продукции высокого качества, соответствующей интересам потребительской сферы.

4. Автоматика

Введение

Автоматизация производства является важнейшим фактором ускорения научно-технического прогресса в народном хозяйстве. Системы автоматического управления становится неотъемлемой частью технического оснащения современного производства, обеспечивая повышение качества продукции и улучшение экономических показателей производства за счет выбора и поддержания оптимальных технологических режимов.

При автоматизации химических производств применяются все основные методы и системы, используемые в других областях. Кроме того, ряд специфических, обуславливаемых необходимостью контроля и регламентации физико-химических свойств веществ и условиями проведения химико-технологических процессов: высокими давлениями и температурами, агрессивностью перерабатываемых сред, необходимостью обеспечения безопасности при любых потенциально опасных процессах. Технологический процесс и оборудование, в котором он протекает, представляет собой объект управления, а комплекс технических средств и персонал, непосредственно участвующий в управлении, образует систему управления.

При автоматизации непрерывных технологических процессов большое значение имеет частный случай управления - регулирование. Назначение автоматических систем регулирования (АСР) - поддержание заданных или оптимальных величин, определяющих протекание технологического процесса.

АСР принципиально могут быть осуществлены с помощью достаточно простых технических средств - локальных регуляторов. Однако функциональные возможности таких систем очень ограничены. Автоматизировать более сложные функции управления, такие, например, как оптимизация технологического процесса или принятие решения при допустимых нарушениях в ходе технологического процесса, невозможно без применения средств вычислительной техники и устройств оперативного обмена информацией между производственным персоналом и техническими средствами. В связи с этим для управления стали широко применять автоматические системы управления (АСУ).

АСУ предназначены как для управления технологическими процессами, так и для организационного управления предприятиями. Эти системы могут функционировать без участия человека. АСУ воздействуют на технологические процессы в зависимости от реальных ситуаций.

4.1 Задачи автоматизации

1. Контроль уровня в емкости с водой 1, с пастой ПХДС в ёмкости 2, в реакторе с мешалкой 6.

2. Контроль температуры в термошкафах 11 и 8.

3. Контроль расхода ПХДС и воды из дозирующих емкостей 4 и смесителей 7.

4. Контроль качества смеси в пропиточной ванне 10.

4.2 Техническое оформление

В качестве первичного прибора для измерения температуры выбираем термоэлектрический преобразователь типа ТХК-400У. Принцип действия термоэлектрических преобразователей основан на использовании термоэлектрического эффекта. Термо-эдс, развиваемая термоэлементом температурного преобразователя и соответствую определяемой температуре, измеряется с помощью приборов (устройств) отградуированных в градусах температурной шкалы.

Техническая характеристика термоэлектрических преобразователей

ТХК-400У.

Градуировка                                             ХК

Предел измерения,                                    °С0-600

Максимальное условное давление,                    МПа2,5

Показатель тепловой инерции,                 с60

Устойчивость к механическим воздействиям виброустойчивый, ударопрочный

Материал защитной арматуры сталь      Х18Н10Т

Длина монтажной части,                          мм100

Число рабочих концоводин

Защищенность от внешней средыс водозащищенной головкой

Способ крепления скользящий штуцер   М22 * 1,5

В качестве первичного прибора для измерения уровня выбираем уровнемер типа РУС. Такие приборы предназначены для контроля уровня диэлектрических и электропроводных жидкостей, в том числе агрессивных и взрывоопасных, и преобразование уровня в унифицированный сигнал 0-5, или 4-20 мА. Принцип действия емкостных уровнемеров основан на измерении емкости измерительного преобразователя (конденсатора), погруженного в контролируемую среду, при изменении уровня последней вдоль оси преобразователя.

Уровнемер состоит из первичного преобразователя и передающего измерительного преобразователя.

Техническая характеристика уровнемеров РУС.

Класс точности                                                             1

Предел измерения, м                                                    0-20

Температура измеряемой среды, °С -                         60 •* - +250

Давление измеряемой среды, МПа                                       до 10

Вязкость измеряемой среды, Па-с                              не более 0,1

Диэлектрическая проницаемость измеряемой среды          1,4 и более

Удельная электропроводность среды, См/м               не менее 10-4

Агрессивность среды                                в пределах стойкости стали

ОХ22Н6Т

Питание                                            От сети переменного напря-

жением 220В и частотой 50 Гц

Вероятность безотказной работы за 2000 ч.              0,96

Габаритные размеры передающего преобра-            80 х160 х 470 зователя, мм

Масса первичных преобразователей, кг 3 -                18,5

В качестве первичного прибора ля измерения давления выбираем манометр типа МВП4-1У. Принцип действия приборов с упругими чувствительными элементами (деформационные приборы) основан на использовании деформации или изгибающего момента упругих чувствительных элементов под действием измеряемого давления среды, преобразующих его в пропорциональные перемещения или усилия. Прибор МВП4-1У предназначенный для измерения, сигнализации и двухпозиционного автоматического регулирования.

Техническая характеристика манометра МВП4-1У.

Класс точности                                                             1,5

Предел измерения, МПа -                                            0,1 - * - 0 +• +0,3

Габаритные размеры, мм                                            0 160 х 131

Масса, кг                                                                       4

Температура окружающей среды, °С                         0-60

Относительная влажность окружающей среды, %     до 80

4.3 Монтаж и оборудование термоэллектрических преобразователей

Термоэлектрические преобразователи в большинстве монтируются с помощью патрубков (бобышек), привариваемых к трубопроводам, резервуарам, емкостям или другому технологическому оборудованию, и штуцеров на защитной арматуре. Места установки патрубков, штуцеров изолируются, если трубопровод или другое оборудование изолированы.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9