А Оценка безопасности технологического процесса и
Условий труда на производственном участке
Оценка безопасности технологической стадии в производстве
Левомицетина
Описание технологической стадии
В сухой реактор Р-1, предварительно продутый азотом, из мерника М-2 самотеком сливают метиловый эфир дихлоруксусной кислоты и из мерника М-3 также самотеком подают метанол. При работающей мешалке через люк загружают порциями сухой порошок «треоамина», реакционную массу нагревают до 333-338К (60-65оС) и выдерживают 1,5 часа. Химическая реакция получения технического левомицетина представлена ниже:
Тепловой эффект реакции ∆Нр = + 10 кДж/кмоль .
Последовательность выполнения задания
Ι Найти в справочной литературе физико-химические, пожароопасные и токсичные свойства веществ компонентов технологической среды в реакторе Р-1: метанола, метилового эфира дихлоруксусной кислоты, левомицетина.
ΙΙ Определить категории взрывоопасности стадии
Аварийная ситуация в технологическом блоке Р-1: негерметичность аппарата может привести к попаданию воздуха и образованию взрывоопасной смеси с парами метанола. Воспламенение паров возможно от разряда статического электричества при нарушении заземления. Развитие аварийной ситуации приводит к выбросу содержимого аппарата в объем помещения, испарению метанола и воспламенению паров от случайного источника зажигания.
Реактор Р-1 материал- нержавеющая стальной, объемом V ап = 3,6 м3, температура среды 338 К (65°С), площадь рубашки реактора F=8,4 м 2, температура воды в рубашке 363 К (90°С), толщина стенки: сталь- δ ст =10 мм. Время отключения теплоносителя τ=300 с.
Состав среды в Р-1: метилового эфира дихлоруксусной кислоты Dмэдху=317 кг, метанола Dм=595 кг, треоамина Dтра=413 кг.
Дополнительные справочные данные:
Метанол: ∆Н обр= - 201,3 кДж/Моль, ∆Н исп (Ткип)=1102 кДж/кг, Ткр=513 К,
lgP= 7,3527 – 1660,454/(245,18 + t) (кПа), ρп=1,32 кг/м3,
Последовательность определения категории взрывоопасности стадии
1.Оценить, в результате каких процессов, протекающих при аварийной разгерметизации реактора, может происходить образование взрывоопасных сред. Качественно определить массы паров метанола, которые могут выделиться при аварии реактора и представить в виде расчетной формулы
E =(∑Gi)·∆Нсг кДж
2. Рассчитать определить категорию взрывоопасности Р-1.
Дополнительные справочные данные: коэффициенты к процессу теплообмена: a1=2512 Вт/(м2·К), a2=640 Вт/(м2·К), Λст=17,5 Вт/(м·К).
ΙΙΙ Определение класса статической искроопасности технологической
Стадии. Рекомендовать мероприятия по защите от статического
электричества
1.Найти в справочной литературе минимальную энергию зажигания и удельное объемное сопротивление метанола и установить класс статической искроопасности технологического блока (Э1, Э2, Э3).
2.Рекомендовать мероприятия:
снижающие интенсивность действия статической электризации;
снимающие образовавшиеся заряды статического электричества.
ΙV Определение и выбор условий и средств безопасности для реактора
Расчет безопасной концентрации кислорода в паровоздушном
Пространстве и минимального времени продувки аппарата азотом
Расчет сухого огнепреградителя для Р-1
Дополнительные справочные данные: метанол- λ=0,2150 Вт/(м·К), С=43,90 Дж/(моль·К); воздух: М=29 кг/кмоль, λ=0,0172 Вт/(м·К), С=29,10 Дж/(моль·К);
Коэффициенты к процессу теплообмена: a1=2512 Вт/(м2·К), a2=640 Вт/(м2·К),
Λст=17,5 Вт/(м·К).
Расчет предохранительного клапана на ресивере азота
V Определение категории, класса производственного помещения и рекомендации по размещению его в объеме здания
Рассчитать избыточное давление взрыва при аварии и определить
Категорию помещения
Технологическая стадия размещена в производственном помещении с геометрическими размерами: F · H = (220 · 6) м3 , температура воздуха в помещении Т0 =293 К (20оС), атмосферное давление Р0= 101 кПа.
Рассчитать площадь легкосбрасываемых конструкций в помещении и рекомендовать размещение производственного участка в объеме здания
Расчет аварийной вентиляции
Исходные данные.
В цехе объемом Vпом = F · H = (220 · 6) м3 (кратность воздухообмена вытяжной вентиляции nвыт принять по предыдущему заданию). При нарушении технологического процесса концентрация метанола и метилового эфира дихлоруксусной кислоты в воздухе помещения может достигнуть Сметанола = 20 мг/м3 и Смэдху = 30 мг/м3.
Определить кратность воздухообмена аварийной вентиляции. Подобрать осевой вентилятор и к нему электродвигатель.
Емкости с соляной кислотой
Исходные данные:
Соляная кислота – 37 % водный раствор хлористого водорода, обладающего остронаправленным действием.
Показатели токсичности и опасности: средняя смертельная концентрация СL50 = 4500 мг/м3, порог острого действия CLас = 450 мг/м3 , порог хронического действия CLch = 60 мг/м3 , ПДКрз = 5 мг/м3, время экспозиции для порога острого действия tэ = 5 минут.
Физико-химические свойства: молярная масса М= 36,46 кг/кмоль, плотность жидкости ρ =1183,7 кг/м3, давление насыщенного пара при 20◦С над раствором Рн = 8,9 кПа.
Метеорологические условия: инверсия, скорость ветра u=1м/с.
Аварийная ситуация: разгерметизация большой емкости V=100 м3 (коэффициент заполнения a=0,8) и вытекание жидкости на подстилающую поверхность (грунт). Площадь территории предприятия 11,4 га.
С метанолом
ЛВЖ - метанол, температура вспышки tвсп = 6◦С; хранится в цистерне с номинальным объемом Vн = 10 м3, максимальная степень заполнения a = 0,8.
Физико-химические свойства: М = 32,04 кг/кмоль, плотность жидкости
r = 786,9 кг/м3, удельная теплота сгорания DНсг = 23839 кДж/кг, зависимость давления от температуры (уравнение Антуана)
Lg Рн = 7,3527 - 1660,454 / (245,818 + t), кПа.
Метеорологические условия: инверсия, скорость ветра u=1 м/с, температура воздуха в июле tв = 28oС.
Аварийная ситуация: взрыв и загорание паров разлившевшегося метанола от случайного источника зажигания. Вероятность аварии на складе в год Ра = 10-4 (по статистическим данным). Рекомендуемые расстояния для безопасного воздействия ударной волны r 2 = 34 метра, теплового излучения r 4 = 37 метров.
А Оценка безопасности технологического процесса и
Дата: 2019-07-24, просмотров: 266.
