Российский государственный социальный университет

Факультет охраны труда и окружающей среды

Кафедра социальной экологии и природопользования

Курсовая по дисциплине «Защита окружающей среды» на тему: «Разработка установки по очистке воздуха от паров ацетона»

Подготовил:

студент ЭКО-В-4

Колесниченко С.А.

Проверил:

к.в.н., доцент

Гаморин И.М

Москва, 2014

ОглавлениеВведение………………………………………………………………………….. 31. Литературный обзор …………………………………………51.1. Воздействие ацетона на организм человека и животных ………………... 51.2 Методы очистки выбросов от газообразных примесей среды………….. 91.3. Абсорбция ……………………………………………..91.4. Выбор типа абсорбера и абсорбента ……………….. 111.5 Ацетон…………………………………………. 201.6 Пожароопасность, взрывоопасность …………………………..241.7 Техника безопасности при работе с ацетоном……………………..251.7.1 Упаковка …………………………….271.7.2 Транспортировка……………………………………………….321.7.3 Хранение ……..35

2. Расчет абсорбера

2.1 Исходные данные

2.2 Расчет

ВыводыЗаключение ………………………………………………………………………38Библиографический список……..........................................................................39

Введение

Охрана воздушной среды от загрязнений промышленными выбросами, очистка промышленных выбросов входит в комплекс глобальных проблем охраны природы. Каждый год в атмосферный воздух попадает свыше тысячи тонн промышленной пыли и вредных газообразных веществ [16].

Загрязнение атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий приводит к значительному уменьшению солнечной радиации, снижению видимости, освещенности, к увеличению частоты туманов, что отрицательно сказывается на экологии и здоровье населения. Присутствие в воздухе различных загрязняющих веществ в сочетании с другими факторами окружающей среды вызывает повреждение материалов, конструкций, в частности подвергаются разрушению сооружения, имеющие большую художественную и историческую ценность.

Без специальных мероприятий по снижению загрязнения воздуха выбросы могут стать источником серьезного ухудшения экологической обстановки, а расширение производств и постоянный рост объемов транспортных средств только усугубляют сложившуюся обстановку.

В качестве мероприятий по снижению загрязнения воздуха применяют различные методы очистки воздуха от примесей. Применение тех или иных методов зависит от физико-химических свойств загрязняющего вещества, его агрегатного состояния, концентрации в очищаемой сред.

Одним из распространённых загрязняющих веществ, применяемых в различных процессах на производствах, является ацетон. Ацетон, являясь хорошим растворителем, находит применение в лакокрасочной промышленности, в производстве искусственной кожи, в пищевой промышленности и др. Ацетон служит сырьём для производства многих химических продуктов.

А так как пары ацетона тяжелее воздуха, то в помещениях, где происходит его испарение, создается опасность отравления его парами. Поэтому крайне важно наличие на таких производствах установок по очистке воздуха от паров ацетона.

Таким образом, актуальность данной работы определяется распространённостью применения ацетона в производственных процессах и одновременной его токсичностью.

Целью данной работы является разработка установки по очистке воздуха от паров ацетона.

Задачи же определяются так:

провести анализ существующих методов очистки выбросов от газообразных загрязнителей;

рассчитать абсорбционную установку для очистки воздуха от паров ацетона.

1. Литературный обзор

Многие промышленные газы, кроме пыли и золы, содержат вредные газообразные выбросы в виде оксидов серы, оксидов азота, сероводорода и другие, а также пары ацетона. Эти примеси можно удалить путём их улавливания специальными конструкциями. Однако, помимо санитарной очистки газов, этот процесс преследует ещё и иную цель: использование улавливаемых компонентов для получения удобрений, кислот, серы и других ценных химических продуктов [8].

1.1 Воздействие ацетона на организм человека и животных

Считается, что ацетон сравнительно мало токсичен. В настоящее время максимально допустимой концентрацией принято считать 0,1%. Пребывание в течение короткого времени в атмосфере, в которой концентрация ацетона намного превышает указанную, не причиняет вреда [6].

Особую опасность представляет пероральное отравление большими дозами ацетона, а также ингаляционное отравление (особенно в закрытых помещениях). Тяжелые кожные отравления практически не встречаются и относятся к казуистическим [11].

Однако, влияние ацетона проявляется по-разному на разных живых существах и в разных условиях.

Гигиенические нормативы:

ПДКр.з. = 200 мг/м3 пары, класс опасности 4. ПДКм.р. и ПДКс.с. = 0,35 мг/м3, класс опасности 4. ПДКв = 2,2 мг/л, общесанитарный показатель, класс опасности 3 [5].

ПДКв в рыбохозяйственных водоемах = 0,05 мг/л; токсикологический признак [5].

Его предельно допустимая концентрация (ПДК) в воде общего пользования составляет 2,2 мг/л [6].

Допустимый уровень ацетона, выделяемою в воздух из строительных полимерных материалов, 0,35 мг/м3, в пищевых продуктах - 60 мг/кг [5].

Общий характер действия на теплокровных

Наркотик, поражающий все отделы ЦHC; угнетает гонадотропную функцию гипофиза и некоторые митохондриальные ферменты, оказывает эмбриотоксическое действие. Пары проникают через кожу [5].

Токсичность ацетона, поступающего в организм извне хорошо изучена. Острая токсичность ацетона (LD₅₀), поступающего через желудок составляет по данным разных авторов для крыс – 5,8–9,8 г/кг, для мышей – 3,0–5,25 г./кг, для кроликов и собак – 3,8–8,0 г/кг. По этому показателю ацетон мало отличается от этанола [6].

ЛД₅₀ для мышей при вдыхании в течение 4-х часов - 44 г/м³. Для человека ЛД₅₀ оценивается в 1,159 г/кг. ЛД₅₀ для рыб 8,3 г/л в течение 96 часов.

Концентрация ацетона около 750-790 мг/л тормозит процесс очистки сточных вод и задерживает сбраживание осадка и образование метана на очистных сооружениях. В концентрации 40-70 мг/л придает воде запах, 80 мг/л – привкус (ПК привкуса 12 мг/л). В воде ацетон мало стабилен - при концентрации 20 мг/л на 7 сутки исчезает [5].

Гидробионты.

Для водных организмов ацетон сравнительно мало токсичен.

Токсические концентрации для молодых дафний 8300, для взрослых 12 900 мг/л; при 9300 мг/л дафнии гибнут через 16 ч. В то же время концентрации А от 20 мг/л и выше стимулируют размножение дафний [5].

Для форели и гамбузии токсические концентрации составляют 14,2-15,5 г/л при 24 ч экспозиции. Прочие гидробионты выдерживают без вреда концентрацию 0,2% [5].

Комбинированное действие

Ацетон дает эффект суммации токсического действия с акриловым альдегидом, фталевым ангидридом, ацетофеноном, фурфуролом, формальдегидом и фенолом [5].

При действии смеси паров ацетона и бензола имеют место реакции организма, отличные от тех, которые наблюдаются при действии этих веществ в отдельности. Один ацетон в концентрациях 2000 и 200 мг/м3 не влияет на показатели фагоцитарной активности лейкоцитов, но в сочетании с бензолом замедляет падение фагоцитарной активности, характерное для действия одного бензола. Смесь ацетона и бензола в различных сочетаниях при 3-х месячном воздействии вызывала раздражение кроветворных органов, более ярко выраженное, чем при раздельном воздействии каждого из этих веществ в тех же концентрациях [5].

Последствия воздействия на организм человека.

Токсическое действие ацетона связано с наркотическим влиянием на ЦНС, прижигающим действием на слизистую оболочку дыхательных путей и органов пищеварения, метаболическим ацидозом и негативным влиянием на развитие плода [6].

Входит в список IV (прекурсоры) наркотических и психотропных веществ [7].

Эффективная однократная действующая доза (EDmin) ацетона для человека, определяемая по его влиянию на нервную систему, почки и кровь при условии поступления через желудок, составляет 2,9 г/кг [6].

Смертельная доза для человека – более 100 мл [6].

Токсическая концентрация в крови 200 – 300 мг/л, смертельная – 550 мг/л [6].

Основные последствия воздействия ацетона: головная боль, головокружение, шаткая походка, общая слабость, состояние легкого опьянения, кашель, слезотечение, отеки слизистой рта, глотки, ларингоспазм, жжение во рту, по ходу пищевода, тошнота, рвота [12].

Поражает центральную нервную систему, печень, почки, гемолизует эритроциты. Местно раздражает и прижигает слизистые оболочки [12].

Ацетон обладает возбуждающим и наркотическим действием (что особенно хорошо проявляется при хроническом воздействии на людей, часто работающих с ацетоном как с растворителем), поражает центральную нервную систему, способен накапливаться в организме, в связи с чем токсическое действие зависит не только от его концентрации, но и от времени воздействия на организм [12].

Ацетон при высоких концентрациях (при более чем кратковременном воздействии) раздражает органы дыхания и вызывает жжение в глазах, при более длительном воздействии происходит кратковременный глазной отёк. Вероятно, способен вызывать головокружение, тошноту и дезориентацию при воздействии паров высоких концентраций [12].

При массивном отравлении наблюдается снижение артериального давления, угнетение дыхания, частый и слабый пульс, цианоз. Далее развивается кома, асфиксия. Смерть наступает от остановки дыхания [12].

При тяжелых отравлениях пострадавший теряет сознание уже через несколько минут и смерть наступает в течение 4-12 ч вследствие острой сердечно-сосудистой недостаточности. По одним данным, человек может без вреда принять 25г ацетона. По другим же данным смертельная доза при приеме внутрь составляет 50г или даже 1,5 г/кг. Особенно опасна аспирация жидкого ацетона в дыхательные пути, что может привести к асфиксии, остановке сердца и дыхания, мгновенной смерти [5].

Экология

Из-за высокой летучести, значительная часть ацетона испаряется в атмосферу, где период полураспада под действием ультрафиолетовых лучей составляет 22 дня.

Период полураспада в водной среде от 1 до 10 суток. Ацетон может вызывать значительное понижение уровня кислорода в воде из-за потребления его микроорганизмами.

Однако ацетон в небольших концентрациях, быстро поглощается рядом бактерий, использующих его в качестве питательной среды.