Масла трансформаторные отработанные, не содержащие галогены, полихлорированные дифенилы и терфенилы

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 4

 

Инструкция:

1. Внимательно прочитайте задание.

2. Выберите необходимое оборудование лаборатории и нормативно–справочную информацию для выполнения задания.

 Последовательность и условия выполнения частей задания:

Вы можете воспользоваться: оборудованием, представленным в лаборатории, раздаточной нормативно – справочной информацией.

Максимальное время выполнения задания – 80 минут

Текст задания:

1. Составьте алгоритм получения серной кислоты контактным способом. Отходы производства кислот.

2. Приведите этапы процессов управления риском

3. Приведите протокол расчёта класса опасности отхода – Масла трансформаторные отработанные, не содержащие галогены, полихлорированные дифенилы и терфенилы. Перечень веществ, составляющих отход (далее — компонентов отхода) и их количественное содержание установлены по составу исходного сырья и технологическим процессам его переработки (или по результатам количественного химического анализа в аккредитованной лаборатории), прилагаемых к настоящему протоколу.

Компонент	Сод., %	Ci(мг/кг)	Фонв почве, %	n	Xi	Zi	lgWi	Коэффициент степени опасности Wi (мг/кг)	Показатель степени опасности Ki
Вода /п.13, "Критерии"/	4.00	40000		-	4.000000	5.000000	6.000000	1000000.000	0.040
Нефтемасла	94.00	940000		6	3.000000	3.666667	3.666667	4641.589	202.517
Механические примеси /п.13, "Критерии"/	2.00	20000		-	4.000000	5.000000	6.000000	1000000.000	0.020

 

4

5

6

1В настоящее время в промышленности применяют два метода окисления диоксида серы в производстве серной кислоты: контактный — с использованием твердых катализаторов, и нитрозный (башенный), в котором в качестве катализатора используют оксиды азота. В качестве окислителя обычно используют кислород.

В первом способе реакционная смесь пропускается сквозь слой твердого катализатора, во втором орошается водой или разбавленной серной кислотой в реакторах башенного типа. Вследствие высокой эффективности (производительность, компактность, чистота и стоимость продукта и др.) контактный способ вытесняет нитрозный.

Обнаружены сотни веществ, ускоряющих окисление SO2 до SO3, три лучших из них в порядке уменьшения активности: платина, оксид ванадия(V) V2O5 и оксид железа Fe2O3. При этом платина отличается дороговизной и легко отравляется примесями, содержащимися в газе SO2, особенно мышьяком. Оксид железа(III) требует высоких температур для проявления каталитической активности (выше 625 °C). Таким образом, ванадиевый катализатор является наиболее экономичным, и только он применяется при производстве серной кислоты.

Серной кислоте и отходах ее производства Серная кислота – один из главных видов продукции химической промышленности. Предприятия по ее производству выбрасывают в окружающую среду в основном соединения серы, в частности, оксид серы (IV) и аэрозоли серной кислоты. Поэтому для этого производства предусматриваются специальные очистные установки для улавливания отходящих газов. Они могут уменьшать выбросы SO2 в атмосферу снижаются до 2 - 3 раз, при этом выход готовой продукции увеличивается на 20-25 %. Помимо снижения выхода готовой продукции, газообразные отходы сернокислого производства загрязняют атмосферу.

 

 

2 Процесс управления риском состоит из следующих этапов:

· идентификация рисков;

· оценка риска;

· выбор методов управления риском и их применение.

Идентификация риска заключается в систематическом выявлении и изучении рисков, которые характерны для данного вида деятельности. При этом определяются:

· опасности, представляющие угрозу;

· ресурсы предприятия, которые могут пострадать;

· факторы, влияющие на вероятность реализации риска;

· ущербы, в которых выражается воздействие риска на ресурсы.

Факторы, влияющие на вероятность реализации риска, подразделяются на:

· факторы I порядка – это первичные причины, вызывающие риск. Чаще всего они носят объективный характер и находятся вне контроля (стихийные бедствия, аварии и т.д.);

· факторы II порядка влияют на вероятность возникновения ущерба и его величину. Сами по себе они не являются причиной ущерба. Эти факторы, в свою очередь, делятся на объективные и субъективные. Объективные факторы – это строительные материалы и конструкции здания, наличие системы обеспечения безопасности на предприятии, местонахождение объекта и т.д. Субъективные факторы связаны с особенностями поведения и характером человека, они оказывают решающее воздействие на рисковую ситуацию.

Оценка риска сводится к определению степени его вероятности и размеров потенциального ущерба.

Существует 4 метода управления риском: 1) упразднение; 2) предотвращение потерь и контроль; 3) страхование; 4) поглощение.

Упразднение исключает какую - либо деятельность в зоне риска. Метод абсолютно надежный, но его повсеместное применение означает полное сворачивание деятельности.

Предотвращение потерь означает проведение превентивных мероприятий, исключающих или уменьшающих риск возникновения нежелательного процесса.

Страхование является распределением возможных потерь среди большой группы физических и юридических лиц, подвергающихся однотипному риску.

Поглощение предполагает признание риска без распределения его посредством страхования. Управленческое решение о поглощении может быть принято по двум причинам: 1) в случаях, когда не могут быть использованы другие методы управления риском (для рисков, вероятность которых достаточно мала); 2) при применении самострахования.

 

3Протокол расчета класса опасности отхода

Наименование отхода:

Масла трансформаторные отработанные, не содержащие галогены, полихлорированные дифенилы и терфенилы

Код вида отхода по ФККО:

5410020702033

Наименование вида отхода по ФККО:

масла трансформаторные отработанные, не содержащие галогены, полихлорированные дифенилы и терфенилы

 

 

Перечень веществ, составляющих отход (далее — компонентов отхода) и их количественное содержание установлены по составу исходного сырья и технологическим процессам его переработки (или по результатам количественного химического анализа в аккредитованной лаборатории), прилагаемых к настоящему протоколу.

 

Результаты расчета по компонентам отхода (n— количество установленных первичных показателей опасности компонента отхода):

 

Компонент	Сод., %	Ci(мг/кг)	Фонв почве, %	n	Xi	Zi	lgWi	Коэффициент степени опасности Wi (мг/кг)	Показатель степени опасности Ki
Вода /п.13, "Критерии"/	4.00	40000		-	4.000000	5.000000	6.000000	1000000.000	0.040
Нефтемасла	94.00	940000		6	3.000000	3.666667	3.666667	4641.589	202.517
Механические примеси /п.13, "Критерии"/	2.00	20000		-	4.000000	5.000000	6.000000	1000000.000	0.020

 

Суммарный %:

100.00

ПоказательК степени опасности отхода:

202.577

 

Класс опасности отхода:    "III"

 

Отнесение отходов к классу опасности расчетным методом по показателю степени опасности отхода для ОПС осуществляется в соответствии с таблицей:

 

Класс опасности отхода	Степень опасности отхода для ОПС (К)
I	106>= K > 104
II	104>= K > 103
III	103>= K > 102
IV	102>= K > 10
V	K <= 10

 

В соответствии с «Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» показатель К степени опасности отхода для окружающей природной среды (далее — ОПС) рассчитан по следующей формуле:

К = K₁ + K₂  +..........+ К_m,

где К       — показатель степени опасности отхода для ОПС;

   K₁, K₂,…, К_m — показатели степени опасности отдельных компонентов опасного отхода для ОПС.

 

Показатель K_i степени опасности компонента отхода для ОПС рассчитывается по формуле:

K_i = C_i / W_i,

где C_i — концентрация i-тогo компонента в опасном отходе (мг/кг отхода);

W_i — коэффициент степени опасности i-того компонента опасного отхода — условный показатель, численно равный количеству компонента отхода, ниже значения которого он не оказывает негативных воздействий на ОПС. Размерность коэффициента степени опасности для ОПС условно принимается как мг/кг.

 

В соответствии с "Критериями..." компонент: Механические примеси /п.13, "Критерии"/ практически не опасен, принимаем относительный параметр опасности компонента X=4, коэффициент степени опасности W=1000000, получим:

Ki = Ci/Wi = 20000/1000000=  0.020

 

В соответствии с "Критериями..." компонент: Вода /п.13, "Критерии"/ практически не опасен, принимаем относительный параметр опасности компонента X=4, коэффициент степени опасности W=1000000, получим:

Ki = Ci/Wi = 40000/1000000=  0.040

 

 

Для определения W_i - коэффициента степени опасности компонента отхода для ОПС по каждому компоненту отхода устанавливаются степени их опасности для ОПС для различных природных сред.

 

 

Первичные показатели опасности компонента: Нефтемасла

 

№ п/п	Наименование первичного показателя опасности компонента отхода	Значение первичного показателя опасности по данному компоненту отхода	Балл	Использованная литература, № по перечню
1.	ПДКп (ОДК*), мг/кг	1000.000000	4	[2]
2.	Класс опасности в почве	-	-	-
3.	ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л	0.300000	3	[58]
4.	Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования	4	4	[58]
5.	ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л	0.05000000	3	[12]
6.	Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования	3	3	[12]
7.	ПДКс.с. (ПДКм.р.,ОБУВ), мг/м3	0.0500000	2	[61]
8.	Класс опасности в атмосферном воздухе	-	-	-
9.	ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг	-	-	-
10.	Lg(S, мг/л/ПДКв,мг.л)**	-	-	-
11.	Lg(Снac, мг/м3/ПДКр.з)	-	-	-
12.	Lg(Снас, мг/м3/ПДКс.с. или ПДКм.р.)	-	-	-
13.	lgKow(oктaнoл/вoдa)	-	-	-
14.	LD50, мг/кг	-	-	-
15.	LC50, мг/м3	-	-	-
16.	LC50водн, мг/л/96ч	-	-	-
17.	БД=БПК5/ХПК 100%	-	-	-
18.	Персистентность (трансформация в окружающей природной среде)	-	-	-
19.	Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке)	-	-	-
20.	Информационное обеспечение	0.5	2	-
	Относительный параметр опасности Xi	3.000		—

В соответствии с «Критериями...» получим:

Ki = Ci/Wi = 940000/ 4641.589= 202.517

 

4. Проанализируйте показатели оценки выбросов от конкретного источника

Объем и характеристика выбросов

Среди гигиенистов, метеорологов и технических специалистов под понятием источник выбросов в разных случаях имеются в виду:

1) единичный агрегат с самостоятельным отводом выбросов в атмосферу;

2) группа агрегатов в едином технологическом комплексе, с объединенным отводом выбросов в атмосферу;

3) отдельный агрегат из группы агрегатов, независимо от их технологической общности, наличия или отсутствия объединен­ного отвода выбросов в атмосферу;

4) дымовая труба или свеча, независимо от того, выбросы от каких агрегатов поступают через нее в атмосферу;

5) группа близко расположенных друг к другу труб или свеч;

6) цех, пролет или отделение, дающие общий выброс через одну или несколько труб (свеч);

7) комплекс устройств непрерывного пылетранспорта (кон­вейеры, элеваторы, пневмопроводы и др.), имеющий одну или несколько точек выброса аспирационных отсосов в атмо­сферу;

8) аспирационная или вентиляционная система цеха (про­лета, участка) с собственным выводом в атмосферу.

Исходя из опыта, представляется целесообразным принять три варианта определения понятия «источник выбросов» и исполь­зовать их при проектировании не произвольно, а с учетом кон­кретной ситуации.

В практике проектирования выбросы от нескольких источни­ков нередко объединяются в общий тракт, после чего очищаются в единой газоочистительной системе. В этом случае также удоб­но придерживаться перечисленных вариантов и рассматривать очистку как от группы источников, но не от единого группового источника.

Оценка выбросов от отдельного источника производится по следующим показателям:

2. Расход выбросов (в м³/ч или м³/с). Указывается "макси­мальный, минимальный и средний объем, а также пиковые скач­ки, если таковые предполагаются. Указывается также длитель­ность каждого режима по объему в часах или минутах. Эти сведения необходимы, поскольку степень очистки газов в неко­торых аппаратах (циклонах, трубах Вентури) в решающей мере зависит от скорости газа.

3. Температура выбросов и ее возможные колебания (сред­няя, минимальная, максимальная, пиковые скачки). Нижний предел температуры определяет опасность конденсации паров, верхний — опасность деформации и термического разрушения конструктивных элементов; возможность пиков и их размер влияют на проектные решения, направленные на экстренные предупреждения аварийных ситуаций.

4. Температура конденсации паров агрессивных жидкостей. Для двухфазных систем этот параметр удобно определять экс­периментально, но не по спра­вочникам.

5. Химический состав парогазовой фазы выброса (объемная доля компонентов, %). Если достоверно известно, что она взрыво- и пожароопасна, это следует оговорить в исходных данных.

6. Химический состав дисперсной фазы (массовая доля ком­понентов, %) или просто наименование образующего ее ве­щества. Указание на взрыво- и пожароопасность делаются ана­логично парогазовой фазе.

7. Дисперсный состав пыли.

8. Способ образования частиц дисперсной фазы (дробление, конденсация, возгонка, сушка взвесей в распылительных су­шилках, сжигание топлива и др.), а также данные по их мор­фологии (в той мере, насколько они известны составителям задания).

9. Истинная и насыпная плотность материала дисперсной фазы, угол ее естественного откоса.

10. Абразивные свойства частиц дисперсной фазы.

11. Концентрация дисперсной фазы (в г/м³), возможность и причины ее колебаний.

12. Удельное электрическое сопротивление (УЭС) частиц, но лишь при условии, что эта величина достоверна. Предположи­тельные значения могут оказаться грубо ошибочными и при­вести к неудовлетворительной работе электрофильтров, если последние будут применены в проекте.

Это минимальный перечень сведений. Любые специфи­ческие особенности выбросов должны быть отмечены допол­нительно. Составителям исходных данных рекомендуется по ходу работы консультироваться с будущими' исполнителями проекта.

5.Поясните сущность, назначение и принцип работытвердыхпористыхфильтров

Для очистки газов с высокой температурой широкое распространение получили керамические, металлокерамические и другие жесткие пористые фильтры. Они обладают антикоррозионной устойчивостью и выдерживают большие механические нагрузки. Такие фильтры более эффективны по сравнению с зернистыми насыпными, характеризуются компактностью и простотой установки. Однако они обладают большим гидравлическим сопротивлением проходу газа, плохо регенерируются и дорого стоят.

Жесткие керамические пористые фильтровальные материалы изготовляют в виде цилиндрических труб, плиток или тонких листов. Они состоят из зерен, прочно связанных между собой путем спекания, прессования, склеивания, применения связующих веществ и при помощи других методов. В зависимости от характеристики очищаемого газа и содержащейся в нем пыли можно применять пористый материал разной толщины, с разными размерами пор и другими фильтрующими свойствами. Регенерация фильтрующего слоя таких фильтров можно осуществлять путем обратной продувки их сжатым воздухом или газом, пропускания через них в направлении против рабочего потока газа жидких растворов, горячего пара или газа, вибрации или простукивания фильтрующего слоя.

В металлокерамических фильтрах фильтрующий слой изготовляют из порошков различных металлов и сплавов методом прессования или прокатки с последующим спеканием. Металлокерамические фильтры способны полностью очищать газ от частиц пыли размером менее1 мкм при температуре газа 600°С и выше. Обычно фильтрующие элементы в таких фильтрах выполняют ввиде труб диаметром 100 мм и длиной2м. Поэтому по принципу действия металлокерамический фильтр напоминает рукавный. В металлокерамических фильтрах скорость фильтрации и составляет 0,2—10 м/мин, гидравлическое сопротивление 100— 6000 Па. Поэтому они используются при необходимости очистки небольшом количества запыленных газов.

 

6.Рассчитать типичные радиальные отстойники для очистки бытовых сточных вод, расход которых Q_{ср. сут.} = 120000 м³/сут. Содержание взвешенных веществ в воде C₀ = 180 мг/л. Допустимое содержание взвешенных веществ в просветленной воде C_t = 100 мг/л.

 

Последовательность решения задачи следующая: вначале определяется требуемый объем сооружений, по которому затем будут подобраны типовые отстойники.

Требуемый эффект осветления воды.

Уравнение можно записать в следующем виде:

, или .

Помножив левую и правую части уравнения на H₁с учетом того, чтоFH₁ = V_от, получим:

,

где - объем зоны отстаивания одного отстойника.

Получение уравнение отможет быть использовано для расчета.

Определим величины, входящие в расчетное уравнение (при К_{об. макс} = 1,47):

.

Для радиальных отстойников k = 0,45. Для обеспечения заданного эффекта осветления воды продолжительность осветления ее в цилиндре h₁ = 500 мм должна быть t₁ = 960 cПринимаемH₁ = 3,1 м. Тогда условная гидравлическая крупность по формуле:

,

где n=0,31.

При t = 10°C по формуле

.

Вертикальную турбулентную составляющую при  = 3 мм/с определяем по формуле

.

Объем каждого отстойника при n = 8 будет:

.

Принимаем отстойники по типовому проекту 902-2-88/75 со следующими результатами: диаметр D = 24м; глубина отстойника с осадочной частью у внешней стенки H_г = 3,4 м; глубина проточной(рабочей) части H₁ = 3,1 м; объем зоны отстаивания 1400 м³; объем зоны для накопления осадка 210 м³.

Теоретическая продолжительность осветления воды при максимальном расходе составит: