化工环境保护与安全技术概论-复习

1 绪论 1 1978 年 3 月和 1982 年 12 月全国人大通过的 中华人民共和国宪法 都明 确规定 国家保护环境和自然资源 防治污染和其他公害 国务院宣布 保护 环境是我国的一项基本国策 2 工程建设 三同时 凡是新建 改建 扩建的工矿企业和技改工程项目 都必须有保证安全生产和消除有毒有害物质的设施 这些设施要与主体工程同 时设计 同时施工 同时投产使用 3 在生产活动中 企业的各级领导必须实行安全和生产的 五同时 即在计 划 布置 检查 总结 评比生产时 同时计划 布置 检查 总结 评比安 全工作 第一篇 第一章第一章 化工环境保护技术化工环境保护技术 1 化工废水的种类 按成分可分为三大类 第一类为含有有机物的废水 第二类为含无机物的 废水 第三类为既和含有有机物又含有无机物的废水 按主要污染物分 含氰 废水 含酚废水 含硫废水 含氟废水 含铬废水 含有有机磷化合物废水 含有机物废水等 2 常用的水污染指标有 生化需氧量 BOD 化学需氧量 COD 总需氧量 TOD 总有机碳 TOC 悬浮物 SS pH 有毒物质 大肠杆菌群数 3 化工废水常用的处理方法 物理处理法 重力分离 离心分离 过滤 化学处理法 中和法 氧化还原法 混凝沉淀法 电化学法 物理化学处理法 吸附法 浮选法 生化处理法 活性污泥法 生物膜法 厌氧生化法 4 化工废水的化学处理方法有 中和法 氧化还原法 混凝沉淀法 电化学法 5 混凝沉淀法的适用条件和原理 适用条件 可去除废水中的粒径为 10 3 10 6mm 或小于 1 m 的细小悬浮 颗粒 而且还能够去除色度 油分 微生物 氮和磷等富营养物质 重金属以 2 及有机物等 原理 在废水中投入混凝剂 因混凝剂为电解质 在废水里形成胶团 与 废水中的胶体物质发生电中和 形成绒粒沉降 6 化工废水常用的物理化学法有 吸附法 浮选法 电渗析 反渗透 超过滤 7 通常废水中 BOD5 COD 值大于 0 3 采用生化处理法 8 活性污泥的组成 污泥中的在废水中起主要作用的微生物 组成 好氧性微生物 包括细菌 真菌 原生动物及后生动物 及其代谢 的和吸附的有机物 无机物 起主要作用微生物 细菌和原生动物 9 沼气池的利用 厌氧生化法 处理技术的事例 第二章第二章 化工废气处理技术化工废气处理技术 1 化工废气按污染物的状态分为 颗粒污染物和气态污染物 两大类 2 颗粒污染物主要包括 粉尘 烟尘 雾滴和尘雾 等 3 评价除尘装置性能的技术指标有 气体处理量 净化效率和压力损失 等参数 经济指标有 装置费 运行费和占地面积 等 4 列举四种常用的除尘装置 重力沉降室 旋风除尘器 过滤室除尘器 静电 除尘器 5 气态污染物常用的处理方法有 吸收法 吸附法 催化转化法 燃烧法 冷 凝法 6 吸附效应较高的吸附剂有 活性炭 分子筛 等 7 脱除 SO2常用的两种方法 湿法脱除 SO2技术 氨法 钠碱法 钙碱法 干法脱除 SO2技术 活性炭吸附法 催化氧化法 第第 3 章章 化工废渣处理技术化工废渣处理技术 1 化工废渣对水域污染的四种途径是 人为投入 被风吹入 雨水带入 渗入 2 我国根据国情制定的固体废弃物污染的技术政策是 无害化 减量化 资源化 3 化工废渣常用的五种处理方法是 卫生填埋法 焚烧法 热解法 微 生物分解法 转化利用法 3 4 比较焚烧法与热解法 焚烧是高温分解和深度氧化的过程 目的在于使可燃的固体废物氧化分解 借以减容 去毒并回收能量及副产品 固体废物热解是利用有机物的热不稳定 性 在无氧或缺氧条件下受热分解的过程 焚烧是放热的 热解是吸热的 焚 烧的产物主要是二氧化碳和水 而热解的产物主要是可燃的低分子化合物 5 塑料废渣常用的处理方法有 熔融再生法 热分解法 6 硫铁矿炉渣的来源 分类及主要处理方法 来源 生产硫酸时焙烤硫铁矿产生的废渣 分类 高铁硫酸渣和低铁硫酸渣 处理方法 硫铁矿炉渣炼铁 硫铁矿炉渣联产生铁和水泥 从硫铁矿炉渣 回收有色金属 硫铁矿炉渣制砖 第四章第四章 化工清洁生产概要化工清洁生产概要 1 生物质是指由光合作用产生的所有生物有机体的总称 2 可再生资源是将组成植物体的淀粉 纤维素 半纤维素 木质素等大分子化 合物转化为葡萄糖 木糖 乙醇 丙酮等 进而可以此进一步合成各种化学产 品 3 超临界流体是指处于超临界温度及超临界压力下的流体 是一种介于气态和 液态之间的流体状态 4 化工清洁生产技术包括 超临界流体技术 新型催化技术 生物工程技术 微波技术 超声技术 膜技术 辐射加工技术等 5 循环经济遵循的 3R 原则是 减量化 再利用 资源化 第二篇 第六章第六章 化工安全设计与安全管理化工安全设计与安全管理 1 化学工业中的危险从危险形式来看可分为 4 大类 毒害性危险 腐蚀性危险 爆炸和燃烧性危险 环境污染危险 工伤事故按伤害的严重程度可分为 轻伤 事故 重伤事故 死亡事故 一般伤亡事故 重大伤亡事故 特大伤亡事故 特别重大伤亡是事故 2 特大伤亡事故必须在 6h 内报告国家安全生产监督管理局 重大伤亡事故必须在 12h 内报告国家安全生产监督管理局 4 一般伤亡事故必须在 24h 省级安全生产监督管理局 3 生产事故发生的原因可分为 责任事故和非责任事故 按事故造成的后果可 分为 人身伤亡事故和非人身伤亡事故 4 3E 管理体系是指 工程技术 教育培训 强制管理 5 事故隐患有 人的不安全行为 物的不安全状态 管理的缺陷 6 伤亡事故致因理论 危险源 故障 异常 事故 灾害 7 企业安全管理体制的基本原则 a 行政首长负责制 b 安全生产 人人有责 c 安全生产委员会 安全 生产小组与安全监督员 d 安全第一 重在预防 第七章第七章 化工防火防爆技术化工防火防爆技术 1 燃烧是一种同时伴有发光 发热激烈的氧化反应 它必须同时具备的 3 个条 件 有可燃物存在 有助燃物存在 有着火源 2 燃烧三角形学说 燃烧三角形的三边分别表示可燃物 氧和温度 能使可燃 物点燃的温度 3 燃烧四面体学说 燃烧四面体的四个面分别表示可燃物 氧 温度和未受抑 制的链反应 4 燃烧形式 a 均一系燃烧和非均一系燃烧 b 混合燃烧和扩散燃烧 c 蒸发燃烧或分解燃烧 d 表面燃烧或均热型燃烧 5 可燃物燃烧速度 物质状态燃烧形式燃烧速度 扩散燃烧取决于气体的扩散速度 气态 混合燃烧取决于气体本身的化学反应速度 液态蒸发燃烧取决于液体的蒸发速度 固态表面燃烧取决于固体的表面积 6 爆炸 物质自一种状态迅速的转变成另一种状态 并在瞬间放出巨大能量同 时产生巨大声响的现象 可分为物理性爆炸 化学性爆炸 简单分解爆炸 复 杂分解爆炸和爆炸性混合物的爆炸 和核爆炸 7 物理性爆炸 物质因状态或压力发生突变等物理变化而形成的爆炸 化学性爆炸 由于物质发生极迅速的化学反应 产生高温高压而引起的爆炸 8 粉尘爆炸 粉尘粒子表面与氧作用发生的爆炸 粉尘爆炸属于化学性爆炸和 气体爆炸 5 9 爆炸极限的计算 物质的爆炸下限和爆炸下限是可燃物质 可燃气体或蒸气 在空气中达到 刚好足以使火焰蔓延的最低浓度和最高浓度 危险度 112 lllH 式中 爆炸上限 爆炸下限 2 l 1 l 爆炸极限 n n m l V l V l V l 2 2 1 1 100 式中 混合气体的爆炸极限 混合气中各组分的爆炸极限 m l V n l 各组分的混合气体中的浓度 V n V 需除去不燃气体 V 100 21 n VVV 10 爆炸极限不一定是固定值 它受各种因素的影响 原始温度 爆炸性混合物的原始温度越高 则爆炸极限范围变大 即爆炸 下限值变低 爆炸上限值变高 原始压力 一般压力增大 爆炸范围扩大 11 评定气体火灾爆炸危险性的主要指标是爆炸极限和自燃点 评定液体火灾 爆炸危险性的主要指标是闪点和爆炸温度极限 12 化工生产中的点火源主要有 除生产过程本身具有的加热炉火 反应热 电火花等以外 还有维修用火 机械摩擦热 撞击火星及吸烟等 13 防爆电气设备类型 a 增安型 e b 隔爆型 d c 充油型 o d 正压充气型 p e 本质安全型 i f 防爆特殊型 s g 充沙型电气 设备 g h 无火花型 n 14 防护等级的标志规定 15 防爆电气设备的选型原则是 防爆电气设备所适用的级别 不应低于场所 IP A B 表示防水等级 表示方固体进入及人体触及等级 外壳防护标志字母 6 内爆炸性混合物的级别 16 静电的主要危害 防护措施及常用的消除方法 危害 静电积累引起人身电击 火灾 爆炸 电子器件失效和损害以及对 生产的不良影响 防护措施 a 泄露法 采取接地或者接零 增湿 加入抗静电添加剂等措 施 b 中和法 采用各种静电中和器 使带静电物体与周围的空气电离 通过 气体导电使静电中和消除 减弱静电 c 工艺控制法 选用适当的材料 改进 设备结构和工艺加工过程 控制静电的产生 常用的消除方法 接地导走和静电屏蔽法 17 阻火器灭火的作用是 当火焰通过狭小孔隙时 由于冷却作用而终止燃烧 阻火器利用内装的金属网 波纹金属片 砾石等形成许多小孔隙而起阻火作用 的 阻火器的适用范围 a 可燃气体 易燃液体和蒸汽的排气管 b 易引起火灾 爆炸的高热设备与输送可燃气体 易燃蒸汽的管路之间 18 灭火原理 冷却灭火降低可燃物或点火源的温度 窒息灭火 隔离灭火 分离开助燃物和可燃物 灭火原理 破坏燃烧条件 化学抑制灭火抑制自由基反应 19 如何正确使用灭火器 第八章第八章 工业毒物的危害及防护技术工业毒物的危害及防护技术 1 毒物的相对概念 狭义 少量进入人体可导致中毒的物质 广义 凡是作用 于人体产生有害作用的物质 2 中毒 由毒物侵入人体而导致的病理状态 在工业生产过程中所使用或生产 的毒物称为工业毒物 在劳动过程中 工业毒物引起的中毒称为职业中毒 3 工业毒物的毒性评价指标 a LD100或 LC100 表示绝对致死剂量或浓度 即能引起实验动物全部死亡 的最小剂量或最低浓度 b LD50或 LC50 表示半数致死剂量或浓度 即能引起 50 实验动物死亡 的剂量或浓度 c MLD 或 MLC 表示最小致死剂量或浓度 即能引起实验动物中个别死 7 亡的剂量或浓度 d LD0或 LC0 表示最大耐受剂量或浓度 即使全组染毒 但试验动物全 部存活的最大剂量或浓度 4 工业毒物进入和排除人体的途径 a 进入人体的途径 经呼吸道侵入 经皮肤侵入 经消化道侵入 b 排除人体的途径 气体及易挥发毒物主要经呼吸道排出 水溶性毒物大 部分经肾脏排出 重金属及少数生物碱等经肠道排出 5 窒息性气体的窒息作用 气体窒息作用窒息原理气体安全浓度 单纯窒息降低氧气含量N2 血液窒息妨碍组织细胞得到足够的氧气COCCO 30mg m3 细胞窒息降低细胞利用氧气的能力H2SCH2S 10mg m3 6 化工生产防毒的 五同时 即同时计划 布置 检查 总结 评比生产 三同时 即防毒设施与厂房的新建 改建和扩建同时设计 施工和投产 7 急性中毒的现场抢救应遵循的原则 a 救护者应做好个人防护 b 切断毒物源 c 采取有效措施防止毒物继 续侵入人体 d 促进生命器官功能恢复 8 CO 的中毒原理 CO 的中毒原理是 CO 与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高 200 300 倍 所以 CO 极易与血红蛋白结合 形成碳氧血红蛋白 使血红蛋白丧 失携带氧的能力和作用造成组织窒息 对全身的组织细胞均有毒性作用 尤其 对大脑皮质的影响最为严重 第九章第九章 压力容器和化工检修的安全技术压力容器和化工检修的安全技术 1 压力容器的条件 a 压力条件 最高压力大于 0 1MPa b 尺寸条件 容 器内径大于等于 0 15m 同时容积大于等于 0 005m3 c 介质条件 介质为气 体 液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体 2 容器包括反应容器 R 换热容器 E 分离容器 S 储存容器 C 按照容器的 作用将容器分为一类容器 二类容器 三类容器三类 不含锅炉 3 压力容器按其设计压力 p 可分为 低压 L 0 1 p 1 6MPa 中压 M 1 6 p 10MPa 8 高压 H 10 p 100MPa 超高压 U p 100MPa 低于 0 1MPa 的视为常压容器 4 压力容器定期检验周期 压力容器的定期检验分为 外部检查 内外部检查 压力试验 至少每年 做一次外部检查 压力容器运行中的定期在线检查 每三年做一次内外部检验 压力容器停机时检验 每六年做一次压力试验 根据 在用压力容器检验规 程 的规定 安全状况等级应根据试验结果评定 在某些情况下 内外部检验 期限可以适当缩短 如首次检验的 或延长 如非金属衬里层完好的 但其检 验周期不应超过 9 年 有些容器在内外部检验合格后 还必须进行耐压试验 如新安装的或移转的压力容器 5 HSE 管理体系是健康 安全与环境管理体系的简称 6 压力容器的安全附件有 安全阀 爆破片和压力表 a 安全阀的作用是当承压容器的压力超过允许工作压力时 阀门自动开启 发出警报声响 继而全量开放 易防止设备内的压力继续升高 当压力降低到 正常工作压力时 阀门及时自动关闭 从而保护设备在正常工作压力下安全运 行 当承压容器正常运行时 安全阀应该严密不漏 安全阀应该保证清洁 常检查铅封 每年必须检查一次 安全阀的排放能力必须大于压力容器的安全泄放量 b 爆破片是一种破裂型的安全泄压装置 它利用膜片的破裂来达到泄压目 的 泄压后便不能继续使用 压力