Принцип работы тарельчатого абсорбера со сливным устройством, расчет его материального баланса, определение геометрических размеров и гидравлического сопротивления. Технологические схемы процесса и оценка воздействия аппарата на окружающую среду.
При низкой оригинальности работы "Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Расчет абсорбера", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Аппарат предназначен для разделения смеси воздуха и тетрахлорметана 6,2% При изготовлении, испытании и поставке аппарата должны выполняться требования a. Материал тарелок и частей колонны, соприкасающихся с разделяемыми жидкостями или парами, - сталь Х18Н10Т, остальные элементы колонны выполнены из стали ВСТ3сп. Аппарат испытывают на прочность и плотность гидравлически: a. Сварные соединения должны соответствовать требованиям «Сварка в химическом машиностроении».Загрязненная газовая смесь поступает на стадию абсорбции с температурой 60°С, а температура процесса абсорбции 25°С. С помощью вентилятора В-Ц14-46-5К-02 (3) газовая смесь с требуемой температурой подается в колпачковый абсорбер(4). Абсорбционная очистка основана на способности жидкостей растворять газы, при абсорбции происходит переход вещества из газовой фазы в жидкую. Пропуская смесь воздуха и тетрахлорметана через слой дибутилового эфира триэтиленгликоля, мы тем самым уменьшаем концентрацию вредного вещества в газовой смеси. Подаем газ в один из адсорберов с силикагелем(6)попеременного действия с совмещением стадий в одном корпусе, где при закрытом вентиле В2 газовая смесь пойдет в первый адсорбер(А1).Очищенный газ выбрасывается в атмосферу.Четыреххлористый углерод (химическое название: тетрахлорметан) - это прозрачная легко испаряющаяся практически негорючая жидкость со сладковатым напоминающим хлороформ запахом. В окружающей среде четыреххлористый углерод в основном находится в виде газа, запах которого большинство людей начинает ощущать уже при концентрации в воздухе на уровне 10 мг/л. В недавнем прошлом четыреххлористый углерод производился во всем мире в больших количествах в основном для последующего использования при изготовлении хлорфторуглеродных хладагентов (CFC), используемых в холодильных установках и в качестве пропеллента в аэрозольных баллончиках (Пропелленты - это инертные химически вещества, с помощью которых в аэрозольных баллонах создается избыточное давление, обеспечивающее вытеснение из упаковки активного состава и его распыление в атмосфере).
План
Содержание
1. Тарельчатые абсорберы
1.1 Колонны со сливными устройствами
2. Порядок расчета тарельчатого абсорбера
2.1 Материальный баланс
2.2 Определение геометрических размеров абсорбера
2.2.1 Диаметр абсорбера
2.2.2 Высота абсорбера
2.3 Гидравлическое сопротивление тарельчатых абсорберов
2.4 Расстояние между тарелками. Брызгоунос
2.5 Расчет вспомогательного оборудования
3. Технологические схемы
4. Оценка воздействия аппарата на окружающую среду
Источником четыреххлористого углерода является исключительно деятельность человека. В силу высокой летучести, четыреххлористый углерод попадает в атмосферу непосредственно при производстве, а также при его использовании в других промышленных процессах. В воздухе тетрахлорметан находится преимущественно в виде газа и способен сохраняться многие годы и даже десятилетия прежде, чем распадется на другие химические вещества (так в тропосфере - нижнем, основном слое атмосферы до высоты 8-10 км в полярных, 10-12 км в умеренных и 16-18 км в тропических широтах - он способен сохраняться до 30-50 лет). Распад четыреххлористого углерода происходит уже в стратосфере (слой атмосферы, лежащий над тропосферой до 50-55 км) за счет фотолиза (т.е. химического превращения под действием поглощенного ультрафиолетового излучения солнца). Процесс этот довольно медленный и, не смотря на повсеместное сокращение производства тетрахлорметана, все еще наблюдается рост его содержания в атмосфере, что вызывает нарушение озонового слоя Земли (каждый образующийся при распаде четыреххлористого углерода атом хлора приводит к гибели 104 молекул озона) и возникновение так называемого "парникового эффекта", способствующего общему потеплению климата на планете.
На почву четыреххлористый углерод может попасть при утечках или сбросах с химических производств. В основном тетрахлорметан испаряется и не задерживается в почве, но часть его может попасть в грунтовые воды. В поверхностные воды четыреххлористый углерод также попадает в результате сбросов или утечек с промышленных производств, использующих его в своем технологическом цикле.
Влияние на качество воды.
В поверхностных водах наблюдается, как правило, крайне малое содержание четыреххлористого углерода. В силу своей высокой летучести, тетрахлорметан в течение нескольких дней, максимум недель, испаряется в атмосферу. Хотя, если он попадает в грунтовые воды, то способен сохраняться там очень долгое время - период его химического полураспада в воде при 25 ОС составляет 7000 лет.
Среднемировое "фоновое" содержание четыреххлористого углерода в питьевой воде находится на уровне 0,5 мкг/л. Превышение этого содержания наблюдается только вблизи промышленных объектов, на которых продолжают использовать тетрахлорметан, а также в местах захоронения химических отходов. В этом случае концентрация четыреххлористого углерода в воде может достигать десятков и даже тысяч мкг/л.
Пути поступления в организм.
Основным путем поступления четыреххлористого углерода в организм человека является дыхание. Хотя имеющиеся данные о содержании этого химического вещества в пищевых продуктах ограничено, по оценкам ВОЗ его поступление в организм с пищей и водой представляется гораздо более низким. Это подтверждают и данные Агентства по учету токсических веществ и болезней США, согласно которым при среднемировом суточном суммарном потреблении человеком четыреххлористого углерода на уровне 0.1 мкг, поступление с водой составляет только 0.01 мкг.
При вдыхании тетрахлорметана в организм проникает до 30-40% его количества. При потреблении с водой этот показатель составляет уже 85-91%. В организме большая часть четыреххлористого углерода временно депонируется в жировых тканях. Однако большая часть четыреххлористого углерода довольно быстро выводится из организма. Эксперименты на животных показали, что 34-75% выводятся при дыхании, 20-62% с фекалиями и только незначительная часть с мочой. Процесс полного выведения четыреххлористого углерода из организма (особенно проникшего в жировые ткани) может занять несколько недель. В живом организме четыреххлористый углерод химически практически не изменяется, хотя и может в незначительных количествах образовывать такие соединения как хлороформ, гексахлорэтан и двуокись углерода, которые сами по себе могут оказать негативное влияние на здоровье.
Потенциальная опасность для здоровья.
Имеющиеся данные основаны главным образом на изучении воздействия четыреххлористого углерода на здоровье у людей, однократно или кратковременно подвергшихся его воздействию в довольно высоких концентрациях. Достоверные данные о его воздействии в малых количествах, но на протяжении длительного времени отсутствуют.
Органом, наиболее подверженным воздействию четыреххлористого углерода при его вдыхании или потреблении с водой в повышенных концентрациях даже непродолжительное время является печень. При этом наблюдаются такие явление, как интенсивное накопление жиров и увеличение печени, а в более тяжелых случаях - повреждение или разрушение клеток печени, что может привести к нарушению ее функционирования.
Также весьма чувствительным органом являются почки. В результате воздействия четыреххлористого углерода нарушается процесс образования мочи, в результате чего происходит накопление воды в организме (особенно в легких) и повышение концентрации токсичных веществ в крови. Именно отказ почек является главной причиной смерти у людей, получивших очень сильное отравление четыреххлористым углеродом. К счастью, если воздействие четыреххлористого углерода было кратковременным, повреждения печени и почек носят обратимый характер и их деятельность со временем восстанавливается.
Даже кратковременное воздействие тетрахлорметана в высоких концентрациях способно вызвать нарушения центральной нервной системы. При этом наблюдаются все признаки интоксикации: головная боль, головокружение, сонливость, часто сопровождаемые тошнотой и рвотой. Обычно эти признаки пропадают вскоре после прекращения вредного воздействия, однако в тяжелых случаях могут развиться ступор, кома и даже наступить летальный исход.
Воздействие четыреххлористого углерода на другие ткани и органы человека менее значительно, чем на печень, почки и мозг.
Эксперименты на грызунах показали, что при различных способах поступления в организм, четыреххлористый углерод способен вызывать опухоли - в первую очередь печени, причем за достаточно короткий период в 12-16 недель. Это позволило Департаменту здравоохранения США), Агентству по исследованию рака и Агентству по охране окружающей среды США отнести четыреххлористый углерод к потенциально канцерогенным для человека веществам. Мутагенной и генотоксичной активности четыреххлористого углерода не установлено.
В результате проведенных исследований ВОЗ была установлена величина переносимого суточного потребления (ПСП) для четыреххлористого углерода, равная 0.714 мкг/кг массы тела, и уже на основе этой величины выработана рекомендация по уровню содержания в воде - 2 мкг/л.
Технология удаления из воды.
Гранулированный активированный уголь, аэрация.
Заключение
Среди проблем защиты окружающей среды наиболее актуальной проблемой является охрана воздушного бассейна, так как загрязненный воздух является основным фактором, обуславливающим экологическую обстановку. Охрана воздушной среды от загрязнений промышленными выбросами является важнейшей социальной общественной задачей.
В нашем случае мы имеем дело с загрязненными газовыми выбросами промышленного производства, которые очищаем с помощью тарельчатого абсорбера с круглыми колпачками. Адсорбер предназначен для улавливания тетрахлорметана с концентрацией 6.2%. Абсорбентом служит дибутиловый эфир триэтиленгликоля. Расход газовой смеси требующий очистку 1760 м3/ч. Газовую смесь необходимо охладить и повысить скорость. Для этого используется теплообменник «труба в трубе» и вентилятор В- Ц14-46-5К-02
Поглотитель (дибутиловый эфир триэтиленгликоля) подается в абсорбер с помощью центробежного насоса Х160/29/2.
Представлены схемы возможного состава оборудования.
2. Инженерная экология: Учебник. - М.: Гардарики, 2002
3. Колонные аппараты. Каталог НИИХИММАШ.1976
4. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. / Под ред. Л.К.Исаева. -СПБ: Эколого-аналитический информационный центр «Союз», 1998
5. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике - М.: Наука, 1988
6. Лащинский А.А. Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. - Л.: Машиностроение, 1970
7. Марочник сталей и сплавов /под ред. В.Г. Сорокина. - М.: Машиностроение, 1989
8. Родионов А.И., Кузнецов Ю.П., Соловьев Г.С. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы проектирования технологических процессов. - М.: Химия, КОЛОСС, 2005
9. Справочник химика. В 8т. Т.5. - м. -Л.: Химия. 1968
10. Техника и технология зашиты воздушной среды / В.В. Юшин, В.М. Попов, П.П. Кукин и др. - М.: Высшая школа, 2005
11. Яблонский П.А. Курсовое проектирование по процессам и аппаратам химической технологии. - Л.: Изд. -во ЛТИ, 1972
12. Гигиенические нормативы химических веществ в окружающей среде/ В.В. Семенова, Г.И. Чернова и др. - СПБ.: АНО НПО «Профессионал», 2005
13. Садовникова Л.К. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении / Л.К. Садовникова, Д.С. Орлов, И.Н.Лозановская - М.: Высш.шк., -2006
14. Шабанова А.В. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Расчет и проектирование абсорбционных установок: Учебное пособие. - Самара: СГАСУ, 2005
15. Шабанова А.В. Процессы и аппараты защиты окружающей сред: Методические указание по выполнению курсовой работы. - Самара. САМГАСА, 2003
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
