《防尘防毒技术》PPT课件.ppt

第七章 防尘防毒技术,第节 防毒技术,1、工艺改革和设备改造 优先采用那些在生产过程中不产生有毒气体或有毒蒸气的工艺路线,苯胺的生产，过去都是采用铁粉还原法。（1）需要过量的铁粉.反应完毕后，产生大量的铁泥废渣。废渣内含有硝基和氨基苯，不仅量多，毒性也大（2）出渣时，温度较高。（3）人工清理铁泥废渣时常易造成中毒。许多苯胺生产单位已改用直接加氢法新工艺，用氢气在催化剂的作用下与硝基苯直接合成苯胺。整个工艺生产过程是在密闭设备内连续生产，完全革除了旧工艺中的有毒铁泥废渣，车间的劳动条件得到了改善,一、防毒技术,我国生产高纯度的烧碱，仍采用水银电解法，汞害很严重。现在许多工业先进国家已先后改用离子膜电解新工艺生产高纯度烧碱。这种新工艺既保证了烧碱的质量，也消除了汞的危害,从设备的改造来减少毒物的危害。氯碱厂电解食盐过程中生成的氯气，过去是采用筛板塔直接水冷却。这种方法，氯气损失大，废氯水量多、现场空气中的氯气浓度很高，远远超过国家卫生标准，损害了工人的身体健康，也严重腐蚀车间内外的化工设备和电气设施。自六十年代以来，全国的氯碱企业部逐步改用钛列管式冷却器，对氯气进行间接冷却，大大地减少了废氯水的产生，氯气对环境的污染得到解决,二、以无毒、低毒物质代替有毒、高毒物质,苯及其同系物(甲苯、二甲苯等)是油漆的主要稀释剂，但毒性较高。近年来一些油漆厂采用“抽余油”(含C5C9的正烷烃，沸点在50一170之间，是炼油生产过程中的一种副产品)代替苯或甲苯配制成硝基漆的稀料和过氯乙烯漆的稀料，并取得了较好的效果。由于“抽余油”的毒性比苯的毒性低得多所以很受生产工人和使用者的欢迎,油漆生产中常用的颜料铅白、铬黄和铅丹，现已逐步地用无毒或低毒的颜料所代替。如用锌钡白或钛白代替铅白，用有机黄代替铬黄，用氧化铁红代替红丹(铅丹)等 但用氧化铁红生产的防锈底漆，效果不及红丹底漆。近年来配制成功云母氧化铁防锈底漆，防锈效果与红丹底漆相当,合成氨生产中原料气的脱硫，过去有些厂采用砷碱法工艺。由于砷碱液的主要成分是三氧化二砷(砒霜)，毒性很大。现在许多厂已改用“本菲尔德”或蒽醌二磺酸钠法，都取得了良好的脱硫效果，革除了砷的危害,三、隔离操作和自动控制,隔离操作就是把操作人员与产生有毒有害物质的生产设备隔离开来，使操作工人不会直接受到有毒有害物质的危害 隔离操作有很多形式：可以将全部或主要产生毒害物质的生产设备放置在隔离室内，室内用通风排毒的方法保持负压。这样有毒有害物质就不致从隔离室内扩散出去；也可以把监测、控制和操作仪表装置放置在一个与生产设备隔离的操作室内，室内用送风的方法，将新鲜的或经过净化的空气送入隔离操作室内，使室内保持微正压，这样，有毒有害物质就不能扩散到工人操作室内,目前在许多化工厂内都可以看到一些隔离操作室，但操作方法各有不同：(1)先进的:一些大、中型合成氨厂都是将控制仪表、操作开关以及自动控制的设施安装在距生产设备较远的控制室内，工作人员在室内进行操作、记录和调度。岗位操作工人只需要定时到各岗位进行巡回检查。这是自动化程度比较高的隔离操作，也称远距离控制。有的隔离操作室还装有对重点操作岗位、危险岗位或尘毒危害严重的岗位的观察电视。这样就可以随时看到这些重要岗位的实际情况，有利于安全生产,(2)较好的：如一些农药厂和化工厂，生产设备和生产操作同在一个厂房内，但生产设备和操作室之间用墙相隔，墙上装有玻璃窗，使生产设备和操作室隔开。操作室内装有指示仪表和电动机开关。有些隔离操作室还开有一些小窗口，以便伸手进行操作。这些隔离操作简单、投资少，效果也不错,(3)一般的：即在生产车间内建一个小隔离室，操作人员仍需到生产设备旁进行操作。隔离室只作为休息和记录用，实际上起不到防护效果,四、设备密闭化和操作机械化,在化工生产中，防止毒物在生产过程挥发外逸出来，关键在于设备的密闭程度。目前我国大多数化工厂已将过去敞口的反应改为密闭式反应，大大改善了生产环境。但也有少数化工厂仍沿用旧式的生产方式，使用敞口反应罐或敞口木桶进行有毒产品的生产(如重铬酸钠、三盐基硫酸铅的生产等)。在这些敞口岗位操作的工人，职业中毒的发生率就比较高,化工生产的跑、冒、滴、漏也会造成原料和成品的损失，是成本提高的主要原因之一。某化工厂氧化铅车间，由于原来的工艺设计不合理，正压操作，设备接头多，密闭性欠佳。因此铅尘的泄漏点也多，车间内外铅污染都十分严重。近两年来，该厂通过工艺改革，采用负压操作，加强了管理，使设备密闭性能和完好率都处于良好状态，提高了除尘效率，车间铅尘的污染显著好转，铅尘也得到回收利用。根据该厂报道，平均每生产1吨氧化铅，可多回收产品17公斤，按每年生产1500吨计算，全年可回收25.5吨，价值7.4万元，节约原料金属铅近24吨,五、治理工业“三废”,工业“三废”是环境污染之源。“三废”污染了环境，也可能污染作业场所。例如某化工厂采用升华法精制三氧化二砷(砒霜)，上料和下料时都产生大量的三氧化二砷粉尘。虽然用抽风排毒的方法将三氧化二砷排出车间外，但车间周围200米内的环境受到严重的污染，成为公害。同时也污染了车间内部，使工人受到不同程度的危害。自从改用了脉冲布袋除尘器后，不但回收了部分三氧化二砷产品，也使车间周围和车间内部免除了或减轻了有剧毒的三氧化二砷粉尘的危害,化工厂的一些废渣，如果不能及时地妥善处理，就会成为毒害源。例如某化工厂生产的氨基氯苯，是采用高温铁粉还原法。其废渣是铁泥，含有残余的硝基氯苯和氨基氯苯,这些废渣排出后，由于没有妥善的处理，又没有及时运走。使车间内外，以及大部分厂区，都可以闻到从废渣散发出来的硝基氯苯和氨基氯苯的臭味。许多工人的健康受到影响,六、消除二次尘毒源,“二次尘毒源”，就是指从生产过程中泄漏出来，或从运输过程中散洒出来的尘毒物质(主要是液态和固态的尘毒物质)。这些尘毒物质可能散落在车间或厂区的各个角落和地面上，也可能飘落在车间屋梁上。当风稍为大一点，这些尘毒物质又会飞扬起来再次危害职工。我们称这些尘毒物质为“二次尘毒源”,汞作业场所的二次毒源的危害最为突出。因为汞易流散，易挥发，且温度愈高，挥发量越多,为了消除汞的二次毒源的危害，一些汞作业场所(如水银电解车间)的地面，采用环氧树脂涂刷，避免汞的渗入，同时要求地面有一定的坡度，使泄漏出来的汞能集中流入集汞的地方，以便清除。墙壁也要求光滑，没有墙缝，并涂上漆，以防汞的渗入。旧车间的地面，必须更换新土。才能彻底消除汞的二次毒源。在汞的作业场所，如汞洒在地面上，可用橡皮球吸取，逐滴回收。如呆汞粒很小，不能用橡皮球吸取时，就要用化学方法来清除。例如用20三氯化铁溶液或2硝酸溶液洒在地面上，就可达到消除微粒汞的效果,如果发现作业场所空气中的汞浓度较高，可用少许碘块放在玻璃皿内，在下班前放在地面上，然后关闭门窗。由于碘升华成碘蒸气，与空气中的汞蒸气作用生成碘化汞，这样就起到消除空气中汞的作用了。必须注意，碘蒸气对人有刺激，对精密仪表有损坏性。所以有人在工作时，或室内有精密仪表等，不能应用此法,注意：在清扫地面上的有毒粉尘时，绝不容许用压缩空气去吹，也不能用干扫帚大力扫。因为这样反而使有毒粉尘到处飞扬，对操作人员更有害。最好用电吸尘器来清除有毒粉尘,二、防 毒 用 品,1.简易防毒口罩（口罩由十层纱布浸渍药液烘干制成）（1）只能用于毒性极小、刺激不大浓度较低，空气中氧的含量不低于18的作业场所（2）只供个人，不宜公用（3）使用中若嗅到轻微的有毒刺激性气体时，应更换新滤垫,2.半面罩型防毒口罩 有单罐和双罐式两种,只适用于空气中氧气体积浓度大于18，有毒气体浓度低于0.1，对服与皮肤无刺激的作业场所,罐内滤料因防护对象而异,为各种金属氧化物的混合物，能将一氧化炭转化为二氧化碳,国产滤毒罐涂有不同颜色用于不同的防护对象,氢氰酸、砷化氢、光气和一氧化炭禁用此类防毒口罩，故无1、2、5号药剂,5不要在有毒气场所装滤料席选清洁、干燥场所。6使用过程户严禁随便打开滤毒罐，避免剧烈震动，以免滤料松散，并防止水及其它液体滴溅盒上，导致防毒效能降低。7用于有臭味气体，当嗅到轻微气味即表示失效；对于无味气体，则有罐内指乐纸或滤料变色情况而定。旦发现大效成立即离开毒气环境，更新滤料。8橡胶部分可用肥皂水湾洗。或以o5南锰酸钾溶液消毒。勿使用损坏橡胶的溶剂。勿火焊、曝晒。,第二节 防尘技术,一、湿法除尘和湿式作业,粉状的原料和成品都容易飞扬在作业场所的空间，如果将这些粉状原料和粉状成品预先加入适量的水或其他液体，使之湿润，粉尘不能自由飞扬，就可以达到控制或减少粉尘危害的目的。另外，在粉尘危害严重的地方，可以喷入蒸汽或水雾来降尘。由于飘浮在空气中的粉尘，与雾滴相撞后，就结成较大气溶胶，并继续与另一个雾滴相接、结合，因此重量逐渐增加，沉降的速度加快，达到了除尘的目的,1.矿山方面的应用：,湿式凿岩，就是在打眼过程中用水冲洗炮眼中的岩粉，以控制其飞扬 在采矿作业面采用喷雾洒水及龙门水幕等，也可起到降尘作用 爆破作业中，为了使粉尘能迅速沉降下来，在装炮眼时，用塑料水袋代替部分炮泥装入炮眼内。当爆破时，由于强大爆破威力，使水变成雾，起到降尘效果 用一定压力的水流冲刷巷道的两旁、顶板，直到工作面，使落于其上的岩粉全部冲洗掉，以防止粉尘二次飞扬,在矿石或岩石装车前，可用水彻底湿润也可在装岩机上安装喷雾器洒水，以防止在装卸过程中的粉尘飞扬。皮带输送机转载点及矿山选矿作业，都可用洒水方法，减少扬尘,2.工厂方面的应用,我国大多数炭黑生产是采用干法生产，炭灰容易飞扬，造成严重的污染有一些工厂采用湿法生产后，使生产过程中炭黑粉尘不易飞扬，大大改善了劳动条件,建材行业的水磨石英粉是将石英石或砂石在水中进行辗碎与过筛的加工方法，是防止石英砂在生产和运输过程中粉尘飞扬的有效措施，还能降低使用单位的粉尘浓度,玻璃行业采用原料中加水(加石英砂含水610。长石粉含水3)，湿式拌料，再辅以喷雾以及车间场地洒水保持湿润，基本上可以达到防尘目的,铸造车间型砂的过筛、拌和及浇铸后的开箱、清砂、喷砂均可采取湿式作业。如湿式开箱就是在铸件开箱前用水把砂箱浇湿，然后再开箱；水爆清砂即利用铸件浇铸后的余热(一般在500左右)，将其较快地浸入冷水池中，由于水在热铸件表面上受热迅速汽化而产生爆炸，使铸件上的型砂瞬时脱落；水力清砂即以高压水泵(100大气压左右)喷射出的水流，冲击附在铸件上的型砂；湿式喷砂法是利用压缩空气的力量使水和砂在喷枪头部汇合，将水吹成微细雾状小滴，使砂粒表面湿润而不致造成粉尘飞扬,二、设备密闭和隔离操作,橡胶加工的炼胶过程，敞口操作必然会导致炭黑粉尘和其他有害粉尘到处飞扬。为了解决炭黑粉尘对操作人员的危害，一些橡胶厂和炭黑厂采取了密闭设备、自动称量和投料、炭黑运输(输送)机械化等防尘措施。实现了炭黑粉料在整个橡胶加工过程中的密闭化和机械化。如用汽车槽车和集装箱(容量约0.51吨)运输炭黑，并采用气流输送，解决了炭黑的远程运输问题。这些密闭运输和管道输送炭黑技术，即节约了包装费用，减少了由于破包带来的损失，又解决了粉尘的污染,一些磷肥厂的球磨机、矿石粉碎机，用密封罩盖住，或单独安装在一个小房间内，罩内或房间内没通风排尘装置。这种隔离方法，可以使粉尘局限在罩内和房间内，减少了粉尘的扩散，同时也收到隔离噪声的效果,三、通风排尘 通风排尘在化工厂和化学矿山中部占省重要的地位。尤其是矿井下，假如没有道风排尘设施，井下工作是不可想象的。矿井下的通风，其目的除了排尘外，更主要的是调节矿井下的温度和湿度，排除污浊的空气(包括少量的有毒气体，如二氧化硫、氮氧化物等)，使采掘工人能在新鲜空气和比较好的气候条件下工作,第三节 通风净化,工业通风基本上分为两大类：自然通风和机械通风,一、自然通风 自然通风是利用厂房内外或矿井内外空气的温度差造成的热压，或由风力造成的风压作用，使室外(矿井外)的新鲜空气通过窗口、孔道(矿井巷道)进入室内(矿井内)，井将室内的污浊空气置换出去，达到通风、换气、降温等目的,优点：节省能源，不用设备，维护和管理简单，是一种经济的通风方式。一些热车间(加合成氨的造气车间，电石厂的电石炉车间等)的自然换气量都很大，一般以每小时数万立方米计算。如用机械通风，就要耗费大量能源，倘能充分利用自然通风，既能节省能源，又可降低成本,二、机械通风 机械通风是利用风机造成的风压进行排风或送风，并通过送排风管道、净化设备等，达到排尘排毒的目的,机械通风有全面通风、局部通风和局部送风三种方式 一个化学车间的通风系统，往往是局部排风、局部送风和全面换气同时采用 凡是能散发毒物的生产设备都应尽可能密闭，并根据需要和可能，加以局部排气罩和排气柜。如农药厂的液体农药灌装机和橡胶加工厂的混炼机可安装排气柜，将毒气包围在柜内，柜的四周密闭，仅留一个操作口。只要使操作口达到一定的风速(一般取13米秒），就可能控制有害物质不外逸，使作业环境不受污染,三、除尘器 在生产过程中排出来的，或在通风排尘系统尾气中排出来的尘毒物质，必须进行净化，否则会污染环境，并对职工健康造成危害,除尘器按其除尘的工作原理来分，大致可分为：重力除尘、离心力除尘、过滤除尘、电力除尘、湿式除尘,1.重力除尘：利用粉尘进入沉降室时，使速度减慢，并经过挡板的多次撞击后，靠粉尘本身的重力沉降下来。这种除尘器只适用于控制大于50微米的粉尘。目前许多蒸汽锅炉的尾气除尘是用这类除尘器,重力除尘示意图,2.离心力除尘(旋风除尘器)利用快速的气流在旋风除尘器内形成急速的旋转，使气流中的粉尘由于离心力的原理，沿防尘器的器壁沉降分离出来。这类除尘器对10一20微米的粉尘，除尘效率达90。但对更微小的粉尘，除尘效率就不理想了,脉冲袋式除尘器1.含尘气体2.净化气体3.排灰出口4.接高压空气5.电磁气阀6.文丘里管7.滤袋,3.脉冲袋式除尘器：所谓“脉冲”，就是指利用电磁阀控制喷吹清灰的脉冲周期，约每隔60秒喷吹压缩空气气0.10.2秒，这样就可以清除阻留在布袋表面上的粉尘，使布袋恢复原来的过滤效率。故简称为脉冲袋式除尘器。这类除尘器适用范围较广，可滤除1微米的微尘，尤其适用于贵重的粉状原料和成品的回收,4.电力除尘（静电除尘器）利用高压直流电场产生电晕放电，使气流中的粉尘带上电荷后，由于异性电荷相吸，带电荷的粉尘就从气流中分离出来。这类除坐器适用于微尘的控制，如对0.0103微米的粉尘，其除尘效率也可达9899,5湿式除尘:水浴除尘器、泡沫除尘器、喷淋塔式洗格器、文丘里除尘器,湿式防尘器的类型很多，结构各异，但都是利用气、液两相在除尘器内进行相互剧烈运动、相互撞击，使气体中的粉尘被液相捕获沉降下来 湿式除尘器除了具有防尘效果外，还可以除去能溶于水的有毒物质,四、有毒气体的净化,目前在化工厂常见到的有；催化破坏、燃烧分解、吸收、吸附和冷凝回收,1催化破坏 一些有毒气体在一定的条件下与催化剂接触便被分解成无毒物质。如剧毒的光气(COCl2废气，在装有7501催化剂和水的作用下，即分解为二氧化碳(c02)和氯化氢(HCl)气体。CO2直接排空，HCl与水结合成稀盐酸经中和后排放。含硫化氢(H2s)的废气可在220以活性氧化铝的催化作用下分解成硫磺和水。在反应过程中，首先要控制硫化氢部分燃烧氧化生成二氧化硫(s02)，然后控制H2Ss02比为2：1，其转化率达96以上。含二氧化氮的废气，也可在催化剂的作用下分解成氮和氧；但由于催比剂较贵，故仅在工业生产上应用,2燃烧分解 含有可燃烧的有毒有害气体可进行燃烧分解处理。燃烧分解就是将有毒的、可燃物质通过高温氧化分解成无毒的物质。目前在化学工业中常见的有直接燃烧和热力燃烧两种方法。直接燃烧分解就是将可燃的有毒废气在直接火焰下燃烧分解。如黄磷生产过程个产生的废气p含有大量的一氧化碳，过去就是采用直接燃烧的方法来处理(现在多用作生产草酸钠的原料)。一些炼油厂和石油化工广在生产过程中，产生一些暂时仍不能利用的废气，因为有毒，不能直接排放就用火炬燃烧来解决,热力燃烧就是将含量较低、而毒性较大的有机化合物废气(或废渣、废液），由于本身不能直接燃烧，要借助一个红热的燃烧炉进行氧化分解。这种净化处理方法耗能较大，但当处理的物质毒性较大，而又没有更好的处理方法来代替才采用这方法。如处理三硝基苯的废渣和废液时，就采用此种方法来处理,3.吸收净化,有毒气体与水或其他液体相互接触后，有毒物质即溶解于水或其他液体中，这种过程称为有毒气体的吸收过程。如硫酸生产过程中产生的二氧化硫废气，大多数化工厂都用氨水来吸收。磷肥生产中产生大量含氟的废气是用硅酸钠溶液吸收，生成副产品氟硅酸钠。吸收净化的设备,一般都采用喷淋式洗涤塔，也有根据吸收过程的特殊要求取用其他的吸收设备,4吸附净化 许多有毒气体通过一种多孔性的固体物质时会被吸附。在化工厂中常利用这种吸防原理对含毒废气进行净化。吸附可分为物理吸附和化学吸附,物理吸附：有毒物质被吸附在固体吸附剂的表面上，而不发生任何化学变化，可以通过加热或吹蒸汽的方法进行解吸，使被吸附的有毒物质从吸附剂释放出来(再生)，并回收利用,化学吸附：被吸附的有毒物质在吸附剂上进行化学反应，变成另一种化合物。如用二氧化锰吸附废气中的汞蒸气时，就生成HgMnO2。用氢氧化钙吸附含氟化氢的废气时，则生成氟化钙(CaF 2)。由于这些物质都起了化学变化所以吸附剂失效后就不能再生利用了,5.冷凝净化(回收)在生产过程中，由于温度比较高，以致一些沸点较低或易挥发的有毒有害物质随气流逸出。如将这些气流引入一冷凝器内，则这些有毒物质可以从气流中冷凝下来回收利用或处理掉。气流就达到净化的目的,例如：汞电解过程中，电解生成氢气和氯气，都夹带有汞蒸气，过去都没有回收利用，不但使成本增高，而且污染了环境。现在各汞电解厂都利用冷凝方法将氧气和氯气中的汞回收利用，减少了汞的污染,