Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
контролю:
Консультант по экономике
природопользования:
Консультант по БЖД:
Аннотация
Тема дипломного проекта: «Проектирование систем очистки воздуха от выбросов цеха литья пластмасс»
Автор:
Руководитель:
Проект включает 156 страниц пояснительной записки, 8 листов графической части, 15 таблиц, 15 рисунков, 4 приложения, 45 источников литературы.
В дипломном проекте разработана технологическая схема очистки воздуха от выбросов цеха литья пластмасс.
Произведен расчет сетей воздухопроводов, расчет и подбор циклонов и вентиляторов. Для более эффективной очистки вентиляционных выбросов от пыли органической, предложена доработка конструкции циклона – установлен закручивающий элемент, который добавляет в процесс очистки, кроме инерционных сил, центробежную силу.
Эффективность очистки 80%.
Произведены эколого-экономические расчеты, рассмотрены вопросы по безопасности жизнедеятельности и охране труда.
Содержание
| Аннотация | 3 |
| Введение | 7 |
| 1.0 Общие сведения о предприятии | 8 |
| 2.0 Характеристика производственных процессов предприятия | 13 |
| 2.1 Характеристика сырья и материалов | 13 |
| 2.2 Характеристика технологических процессов предприятия, схемы выпуска основных видов продукции | 15 |
| 2.3 Технологическое оборудование, машины и агрегаты | 22 |
| 3.0 Характеристика производственных процессов как источников загрязнения окружающей среды | 27 |
| 3.1 Характеристика производственных процессов как источников образования отходов | 27 |
| 3.2 Характеристика производственных процессов как источников загрязнения атмосферы | 38 |
| 3.2 Характеристика производственных процессов как источников образования сточных вод и загрязнения водотоков | 42 |
| 4.0 Разработка экологических нормативов предприятия | 45 |
| 4.1 Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу | 45 |
| 4.2 Расчет нормативов образования отходов и лимитов на их размещение | 50 |
| 5.0 Экологический контроль | 54 |
| 5.1 Производственный экологический контроль | 54 |
| 5.2 Экологический мониторинг | 61 |
| 6.0 Разработка технических мероприятий, направленных на снижение влияния загрязняющих веществ на состояние окружающей среды | 63 |
| 6.1 Литературный обзор | 63 |
| 6.2 Обоснование выбора методов и технологической схемы очистки выбросов цеха литья пластмасс от вредных примесей | 93 |
| 6.3 Описание технологической схемы очистки выбросов цеха литья пластмасс | 93 |
| 6.4 Подбор и расчет технологического оборудования | 94 |
| 7.0 Экономика природопользования | 127 |
| 7.1 Расчет платежей за загрязнение окружающей природной среды | 127 |
| 7.2 Экономическая оценка экологического ущерба | 131 |
| 7.3 Определение экономической эффективности проведения природоохранных мероприятий по защите атмосферного воздуха | 133 |
| 8.0 Безопасность жизнедеятельности | 135 |
| 8.1 Характеристика воздушной среды на рабочих местах цеха литья пластмасс, воздействие веществ на организм | 135 |
| 8.2 Профилактика заболеваний. Индивидуальные средства защиты. | 140 |
| Заключение | 143 |
| Список использованных источников | 144 |
| Приложение А Перечень технологического оборудования цеха литья пластмасс | 147 |
| Приложение Б Бланк инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу | 148 |
| Приложение В Перечень, физико-химическая характеристика и состав отходов цеха литья пластмасс | 149 |
| Приложение Г Оборудование, методы и средства экологического контроля | 150 |
Введение
Развитие научно-технической революции связанные с ней грандиозные масштабы производственной деятельности человека привели к большим позитивным преобразованиям в мире – созданию мощного промышленного и сельскохозяйственного потенциала. Но вместе с тем резко ухудшилось состояние окружающей среды. Загрязнение атмосферы, как части экосферы, достигает угрожающих размеров.
За последние три-четыре десятилетия в промышленности резко возросло использование полимерных материалов и к настоящему времени достигло колоссальных размеров, а перспективы их производства и применения в различных областях народного хозяйства и быта постоянно расширяются.
В мире ежегодно производится и перерабатывается более 300 млн. тонн пластических масс.
Пластмассы - материалы на основе органических природных, синтетических или органических полимеров, из которых можно после нагрева и приложения давления формовать изделия сложной конфигурации. Полимеры - это высоко молекулярные соединения, состоящие из длинных молекул с большим количеством одинаковых группировок атомов, соединенных химическими связями. Кроме полимера в пластмассе могут быть некоторые добавки.
Переработка пластмасс - это совокупность технологических процессов, обеспечивающих получение изделий - деталей с заданными конфигурацией, точностью и эксплуатационными свойствами.
В атмосферу, процессе переработки, выделяется ежегодно 3,5 млрд. тонн различных вредных веществ: формальдегид, стирол, ксилол, фенол, дибутилфталат, аммиак, органические кислоты, метиловый спирт, пыль органическая и др.
Одной из основных задач, стоящих перед специалистами на предприятиях, где перерабатываются пластмассы, является решение проблемы по очистке выбросов.
2.0 Характеристика производственных процессов предприятия
2.1 Характеристика сырья и материалов
Предприятие предназначено для выпуска приборов различного назначения, ТНП и нестандартного оборудования. Основными являются сборочные и механосборочные производства. Поэтому основными потребителями сырья и материалов являются вспомогательные производства.
Цех литья из пластмасс (заготовительно-литейное производство) перерабатывает термопластичные материалы: полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиамиды, пластик АБС.
Пластмассы - материалы на основе органических природных, синтетических или органических полимеров, из которых можно после нагрева и приложения давления формовать изделия сложной конфигурации. Полимеры - это высоко молекулярные соединения, состоящие из длинных молекул с большим количеством одинаковых группировок атомов, соединенных химическими связями. Кроме полимера в пластмассе могут быть некоторые добавки. [ ]
Полимеры состоят из повторяющихся групп атомов - звеньев исходного вещества - мономера, образующих молекулы в тысячи раз превышающих длину неполимерных соединений, такие молекулы называют макромолекулами. Чем больше звеньев в макромолекуле полимера (больше степень полимеризации), тем более прочен материал и более стоек к действию нагрева и растворителей. [ ]
Пластмассы выбирают исходя из требований к эксплуатационным свойствам и геометрическим параметрам изделия. Поэтому сначала выбирают вид пластмассы на основе требований к ее эксплуатационным свойствам, а затем базовую марку и марку с улучшенными технологическими свойствами, которую можно эффективно переработать выбранным способом. [ ]
1 Полиэтилен низкого давления, высокой плотности ГОСТ 16338-85
Получают суспензионным и газофазным методом полимеризации
этилена при низком давлении на комплексных металлорганических катализаторах в суспензии, а в газовой фазе на комплексных металлорганических катализаторах на носителе.
Представляет собой гранулы 2-5 мм различной окраски. Горюч.
При нагревании свыше 1400С возможно выделение в воздух летучих продуктов термоокислительной деструкции, содержащие органические кислоты, карбонильные соединения, в том числе формальдегид, ацетальдегид и оксид углерода.
2 Полиамид 610 литьевой ГОСТ 10589-87
является продуктов полконденсации соли СГ (соли гексаметилендиамина и себациновой кислоты). Применяется для изготовления литьем под давлением различных изделий конструкционного и электроизоляционного назначения.
Неокрашенные гранулы размером 2-5 мм.
При температуре до 3000С не токсичен и не оказывает вредного воздействия на организм человека. На воздухе при температуре выше 3000С разлагается с выделением оксида углерода, аммиака, двуокиси углерода.
3 Полипропилен и сополимеры полипропилена ГОСТ 26996-86
Получается полимеризацией пропилена, и сополимеры, получаемые, получаемые сополимеризацией пропилена и этилена в присутствии металлорганических катализаторов при низком и средних давлениях.
Гранулы одного цвета 2-5 мм разных цветов. Горюч.
При комнатной температуре не выделяет в окружающую среду токсичных веществ и не оказывает вредного влияния на организм человека при непосредственном контакте. Мелкая пыль полимера при вдыхании и попадании в легкие может вызвать вялотекущие фиброзные изменения в них.
При нагревании в процессе переработки выше 1500С выделение в воздух летучих продуктов термоокислительной деструкции, содержащих органические кислоты, карбонильные уединения, в том числе формальдегид, ацетальдегид и оксид углерода.
При концентрации перечисленных веществ в воздухе рабочей зоны выше предельно-допустимой возможны острые и хронические отравления.
4 Пластик АБС ТУ 6-05-1587-84 Сополимеры акрилонитрилбутадиенсти-рольные АБС.
Получают методом непрерывной эмульсионной полимеризации путем сополимеризации и прививки стирола, a-метилстирола, нитрила акриловой кислоты на полибутадиеновый или бутадиеновый каучуковые латексы марок Al-12, Al-10, СКФ-32.
Пластик АБС выпускается в виде гранул.
При переработке сополимеров АБС и нагревании выше 2000С происходит частичная деструктуризация сополимера с выделением в воздух паров стирола, нитрила акриловой кислоты, цианистого водорода и окиси углерода.
5 Полистирол ударопрочный ОСТ 6-05-406-80 Полистирол УПС
Представляет собой продукт сополимеризации стирола с каучуком.
Выпускается в виде однородных гранул 2-5 мм различных цветов.
При переработке в воздух выделяется стирол и оксид углерода.
За 2002 г. цехом было переработано 38,16 тонн материала.
Прессматериал поступает в материальный склад (МАСК) цеха со склада отдела снабжения в мешках (внутренний - полиэтиленовый, внешний - бумажный), фасовка по 25 кг.
За 2002 г. цехом было переработано 38,161 т прессматериала.
2.2 Характеристика технологических процессов предприятия,
схемы выпуска основных видов продукции
В состав предприятия входят подготовительное, основное и вспомогательное производство.
Основное производство
Сборочные цеха.
Производят сборку, пайку, проверку, упаковку. При сборке изделий частично применяется механизация. Упаковка производится на ПУТ-901.
Основными загрязнителями атмосферного воздуха являются от участка мойки – бензин, от участка сварки – ацетон, в незначительных количествах выбрасывается эпихлоргидрин, ацетон, формальдегид, пыль прессматериала.
Так же в цехах производятся заготовительные (заготовка выводных концов, приготовление клеев ВК-9, К-300, ТКМ-75), укладочные, пропиточные, сборочные работы, а так же монтажные, в процессе которых используются экологически вредные вещества: толуол, ксилол, поливинилхлорид, уайт-спирит, свинец, ацетон, эпихлоргидрин.
- толуол – при приклейке, малярных работах;
- ксилол – при операциях приготовления клея ВК-9, К-300;
- поливинилхлорид и свинец – при пайке припоем ПОС-61;
- эпихлоргидрин и толуол – при приготовлении клея К-300-61;
- свинец и бензин – при пайке припоем ПОС-61 и последующей промывке;
- бензин – при промывке деталей.
Механические цеха.
В процессе механообработки выделяются следующие вредные вещества:
- при обработке алюминия, текстолита – алюминиевая, текстолитовая пыль;
- при сварке аргонодуговой сварке алюминия, сталей – окислы углерода, азота и озон;
- при сборочно-монтажных работах выделяются: пайка печатных плат и пары свинца;
- при заливке, пропитке – эпихлоргидрин, органические растворители, толуилендиизоцианат, действующие на верхние дыхательные пути, нервную систему;
- при мойке изделий в бензине – пары бензина;
- при навивке магнитопровода – выделение четыреххлористого углерода, ацетона.
Участок водной промывки – проводит сброс загрязненной воды.
Цех выпуска товаров народного потребления.
В цехе имеются участки намотки, механический, заготовительные и сборочные.
В процессе работы выделяются следующие вредные вещества:
- доводка и промывка – пары бензина;
- склеивание клеем К-300-61 – эпихлоргидрин, толуол;
- пайка винипласта – фтористые соединения, хлористый водород, соединение сурьмы и свинца;
- покрытие лаком ФЛ-947 – толуол;
- маркирование краской ТНПФ- уайт-спирит, ксилол, аэрозоль лака;
- упаковка на установке ПУТ-901 – формальдегид, ацетальдегид, окись углерода, дым.
Вспомогательное производство
Цех энерго-механический
Энергетическая служба охватывает следующие основные направления: текущая эксплуатация и ремонт энергетического оборудования, сезонные работы, связанные с подготовкой объектов энергетического хозяйства к зиме, лету.
Работы, связанные с внедрением мероприятий по экономии и рациональному использованию энергетических ресурсов.
Изготовление нестандартного оборудования и сетевых устройств, монтажные работы, связанные с технологическими перепланировками цехов и участков, с услугами капитальному строительству, с расширением и реконструкцией культурно-бытового фонда.
На цех возлагается ремонт электродвигателей, электроинструмента, холодильных установок.
Цех совершает работы по эксплуатации водооборотной системы, вентиляции и кондиционирования воздуха. Производство сжатого воздуха на компрессорной станции.
Подготовительное производство
Механозаготовительное производство.
Изготовление заготовок валов, осей, крышек, корпусов и т.д. Ряд деталей с точностью обработки 4-5 класса, изготовляется окончательно, и передаются в сборочные цеха.
Обработка деталей производится на продольных, токарно-револьверных, шестишпиндельных автоматах.
Автоматный парк составляет 80% от всего оборудования.
Кроме этого, имеется токарный участок, высадочный участок, участок накатного оборудования, слесарный и участок подготовки материалов, где имеется шлифовальное оборудование, правильные станки и механическая пила.
При обработке деталей используется СОЖ: сульфофрезол, масло индустриальное И-25А, эмульсол, МР-IV, поэтому все детали после обработки подвергаются промывке в бензине «Нефрас». Промывка производится в оборудованном моечном отделении.
Заготовительно-штамповочный цех.
Цех холодной листовой штамповки. Изготовляет самую разнообразную номенклатуру: детали типа шайба, скоба, кожух, корпус и множество другой номенклатуры.
Поставка металлического материала – в виде листов, рулонов. Заготовки режутся на гильотиновых и роликовых ножницах. Детали получаются в спецтехнологической оснастке – штампах. Металлические отходы после штамповки поступают во вторичную переработку (предприятие передает лом металлов на «Втормет»).
Заусенцы с металлических деталей обрабатываются на абразивном круге, наждачной бумагой, напильниками. Заусенцы с латунных деталей снимаются методом вибромеханической галтовки в растворе: медный купорос + водный купорос. Осветление и пассивация деталей после галтовки осуществляется в растворах: надсернокислый аммоний, хромовый ангидрид, серная кислота. Отработанные химически растворы сливаются на очистные сооружения. Кроме того, в цехе используются большое количество неметаллов: текстолит, стеклотекстолит, гетинакс, картон, фибра, фторопласт. Полосы из стеклотекстолита перед штамповкой зачищают от глянца на абразивном кругу.
Мойка деталей осуществляется в бензине марки «Нефрас».
Инструментальный цех.
Изготовляет штампы, прессформы, литейные формы, формы для заливки, графитовые формы, кондуктора, приспособления, оправки, цанги, инструменты и другую оснастку.
Применяются тех.процессы абразивная (мокрая и сухая) шлифовка, алмазная обработка твердосплавных деталей и инструмента, электроэрозионная обработка в среде керосина, электроискровая обработка деталей оснастки в воде. На заготовительном участке осуществляется ковка заготовок с последующим отжигом. На термическом участке производят закалку, отпуск, цементацию, цианирование деталей оснастки. На гальваническом участке происходит хромирование и снятие хрома.
Заготовительно-литейное производство.
В состав производства входят цеха: печатной продукции, цех литья металлов и цех литья из пластмасс.
Цех литья металлов занимается:
- литье под давлением деталей из алюминиевых сплавов;
- термическая обработка деталей из алюминия, сталей, латуни и бронзы;
- очистка деталей в дробеструйных камерах с применением смеси чугунной дроби и фруктовой косточки;
- химические и электрохимические гальванические покрытия;
- лакокрасочные покрытия эмалями, лаками, красками;
- очистка промстоков.
-
Цех литья из пластмасс
Переработка пластмасс - это совокупность технологических процессов, обеспечивающих получение изделий - деталей с заданными конфигурацией, точностью и эксплуатационными свойствами.
Технологический процесс изготовления деталей путем литья из термопластичных материалов состоит из следующих операций:
- термообработка сырья;
- литьевое прессование;
- механическая обработка;
- промывка заготовки;
- зачистка;
- промывка детали.
Термообработка сырья (сушка)
Технологические свойства, процессы переработки и качество готовой продукции существенно зависят от влажности полимера. Придание материалу требуемой влажности сушкой или увлажнением осуществляют на стадии подготовки к формованию.
Молекулы воды полярны и поэтому легко образуют водородные связи с полярными группами полимеров, следствием чего и является возможность поглощать (сорбировать) влагу из атмосферного воздуха. Свойство полимеров поглощать влагу увеличивается с увеличением полярности, уменьшением плотности и степени кристалличности, увеличением дисперсности полимера; некоторые полимеры поглощают до 10 % воды (% по отношению к массе материала). Неполярные полимеры имеют низкую гигроскопичность. [ ]
Увеличение влажности полимера способствует уменьшению текучести и высокоэластичности расплава. Вызывая гидролитическую деструкцию при температурах переработки, влажность влияет на стабильность свойств готовых изделий. Избыток влаги ослабляет внутри- и межмолекулярное взаимодействие; в результате увеличения количества влаги выше необходимого уменьшаются предел текучести, предел прочности, относительное удлинение при разрыве, диэлектрическая прочность и проницаемость, ухудшается прозрачность, затрудняется переработка, на поверхности деталей появляются серебристые полосы, разводы, волнистость, вздутие, пористость, пузыри, раковины, трещины, отслоение поверхности, коробление и размерный брак возникают при литье под давлением и прессовании. Повышение влажности ухудшает сыпучесть материала.
При эксплуатации изделий из полимеров может измениться их влагосодержание. Это приведет к изменению размеров, физико- механических и диэлектрических свойств, твердости и износостойкости деталей из полимеров.
Для сушки полимеров перед переработкой используют вакуум-сушилки, барабанные, турбинные, ленточные и другие типы сушилок. [ ]
В цехе сушка проводится в сушильных шкафах типа СНОЛ (объем шкафов 1-2 м3) при температуре 100±50С, что приводит к выделению летучих продуктов.
Литьевое прессование
При литье материал в гранулированном или порошкообразном виде засыпается в приемный бункер автомата; поступает в пластикационный цилиндр литьевой машины, где прогревается от расположенных снаружи камеры тэнов и перемешивается вращающимся шнеком (в шнековых машинах). При переработке термопластов цилиндр нагревают до 200-3500С.
Прессформа состыковывается с усилием 250-1600 кН и выдерживая температуру и время производится подача материала в форму под рабочим давлением около 500 кг/см2.
При литье под давлением молекулы материала ориентируются в направлении течения, что сопровождается упрочнением материала в направлении течения.
После заполнения рабочих полостей формы в машине автоматически включается система охлаждения, и вода, прокачиваясь через форму, ускоряет тем самым процесс затвердевания материала. Материал охлаждается до 20-1200С (в зависимости от марки).
Прессформа расстыковывается, и деталь извлекается из матрицы прессформы.
Механическая обработка
Механическую обработку деталей из пластмасс применяют с целью изготовления более точных, чем при прессовании или литье деталей (нарезание резьб, или при прессовании не предусмотрено литье конструкционных отверстий, выемок и т.п.).
Точение, сверление, фрезерование и др. выполняют на быстроходных станках, применяемых в металло- и деревообработке, оснащенные зажимными приспособлениями и устройствами для улавливания и отсоса стружки и пыли.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 198.