Слабая азотная кислота

 

2.3.1 Аммиак (NH3)

  При обычной температуре аммиак – бесцветный газ с удушливым резким запахом и едким вкусом, раздражающе  действует на слизистые оболочки.

   Основные физико-химические  константы аммиака

а) молекулярная масса  17,03 г/моль

б) температура

1) кипения    - 33,35 °С

2) плавления – 77,75°С

3) критическая 132,4°С

в) критическое давление  111,5 атм.

г) плотность 0,771 г/л

   Аммиак очень хорошо растворим  в воде, образуя аммиачную воду . При комнатной температуре и  атмосферном давлении в 1 л. воды растворяется около 750 л.  газообразного аммиака. Несколько хуже растворим в органических растворителях. С увеличением температуры улучшается растворимость аммиака в воде. При обычной температуре аммиак устойчив. Диссоциация его на азот и водород в газовой фазе становится заметной при 1200°С и выше. Аммиак – весьма реакционноспособное вещество , вступающее в реакции присоединения, замещения, окисления. С кислотами образуют аммонийные соли. На воздухе аммиак не горит, если же его поджечь в атмосфере кислорода, он горит зелёным пламенем, образуя азот и воду.

    Смеси аммиака с воздухом, кислородом в определённых условиях  взрывоопасны.

    В производстве азотной  кислоты применяется газообразный  аммиак, получаемый из жидкого. Жидкий  аммиак должен отвечать следующим требованиям.

 

 

 

Таблица 2. Технические требования на жидкий, синтетический аммиак          согласно ГОСТ 6221-82

Наименование показания	Норма
	1-ый сорт	2-ой сорт
Содержание аммиака, % Не менее Содержание влаги, % не более Содержание масла, мг/л не более Содержание железа, мг/л не более	99,9 0,1 10,0 2,0	99,6 0,4 35,0 Не нормируется

 

   Газообразный аммиак, используемый  в производстве азотной кислоты, должен содержать не более 0,5 % инертных газов.

 

2.3.2 Воздух

Условный молекулярный вес составляет 28,96 г/моль. Сухой воздух содержит 78,09 % объёмных азота; 20,95 % объёмных кислорода; 0,93 % объёмных аргона и 0,03 % объёмных углекислого газа. Остальное количество занимают инертные газы. При нормальных условиях 1м3 воздуха весит 1,293 кг.

2.3.3 Регенерированная серная кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая и экологическая

безопасность производства.

 

    В производстве слабой азотной кислоты применяются продукты, многие из которых обладают токсическими свойствами или образуют огнеопасные или взрывоопасны смеси: жидкий аммиак, азотная кислота вызывают сильно обжигающе действие, особенно при попадании на слизистую оболочку глаз. При эксплуатации любой азотной системы приходится иметь дело с высокоактивными химическими веществами. ( аммиак, азотная кислота, серная кислота.) токсическими газами и парами ( окислы азота, газообразный аммиак, аммиачно-воздушная смесь) не правильном обращении с которыми может служить причиной производственных заболевании и кроме того при нарушении правил эксплуатации оборудования возникает возможность поражение током и травм от вращающихся деталей и механизмов, особенно следует учесть взрывоопасной аммиачно-воздушной смеси. В окислительном отделении при увеличении концентрации аммиака в смеси с воздухом, в зоне катализатора, может произойти взрыв, разрушающее действие которого может распространяться на смежную аппаратуру.

   Помещение окисления относится  к категории  А, абсорбции – к категории  В. Возможны опасности связаны с токсическим действием газов и кислот, с эксплуатации электрооборудования.

 Нормальны условия труда могут быть полностью обеспечены только при строгом соблюдении правил эксплуатации оборудования и точный выполнением правил техники безопасности.

 

Основные физические, химические, токсические взрыва и пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся в производстве.

 

 

Аммиак  NH3

 

Основным сырьём в производстве азотной кислоты является газообразный аммиак, он относится к токсическим веществам. Аммиак оказывает раздражающее действие на слизистую оболочку глаз и дыхательных путей, боли в желудке, рвоту. ПДК аммиака в рабочем помещении 20 мг/м3 пребывание человека в помещении опасно для жизни. При концентрациях от 350-700 мг/м3. Жидкий аммиак, попадая на кожу, вызывает сильны ожоги.

   Смесь кислорода с аммиаком способна воспламенятся со взрывом. Практически применяемая АВС с концентраций аммиака до 12,5% не взрывоопасна. С увеличением содержания кислорода в АВС границы  взрывоопасности расширяются.

   Газообразный аммиак относится  к горючим газам. Температура  его воспламенения 650 ˚С, минимальная энергия разложения 600 мДж. Концентрационные пределы аммиака с воздухом

- нижний  15% (по объёму)

- верхний 28% (по объёму).

     Минимально взрывоопасное содержание кислорода при разбавлении аммиачно-воздушной смеси азотом составляет 16,2%. С увлечением температуры, пределы воспламенения аммиака расширяются. Максимальное давлении взрыва 0,6 мПа. В соответствии с ГОСТ 12.1.011-78. Аммиачно-воздушная смесь относится по взрывоопасности к категории  2 А и групп Т 1. Жидкий аммиак относится к трудно-горючим веществам. Температура кипения жидкого аммиака при 0,101 Мпа

равна -33,4 °С.

 

Окислы азота.

 

Это бурый газ, с плотностью 3,3 кг/м³, который ядовит даже в очень малых

концентрациях. Его вдыхание вызывает раздражение внутренних дыхательных путей, кашель, отёк лёгких, одышку и посинение кожи. ПДК окислов азота в воздух рабочей зоны 5 мг/м³. Систематическое вдыхание воздуха с небольшим содержанием окислов азота  не вызывает острого отравление, но может вызывать малокровие, хронический бронхит и воспаление лёгких. В более тяжёлом случае отравление осуществляется повышенным раздражением дыхательных путей, сильная головная боль, рвота. При первых признаках отравления пострадавшего необходимо вывести на свежий воздух и оказать медицинскую помощь. По степени воздействия на организм окислы азота относятся к 3 классу опасности согласно ГОСТ 12.1.007-76.

 

Азотная кислота

 

Азотная кислота является готовым продуктом данного производства. Она представляет собой жидкость жёлтого цвета с едким запахом. Пары азотной кислоты ядовиты. При попадании на кожу вызывают ожоги, раздражение животных и растительных тканей. При ожогах азотной кислотой необходимо облить поражённое место большим количеством воды, промыть 2% раствором гидрокарбоната натрия, смазать вазелином и перевязать. ПДК паров азотной кислоты в воздух рабочей зоны 2 мг/м³. Относится ко 2-му классу опасности согласно ГОСТ 12.1.007-76. Негорючая, взрывобезопасна.

 

 

Серная кислота, регенерированная

 

Серная кислота – маслянистая, тяжёлая, пожаро - и взрывоопасная жидкость, плотностью  1,86 г/см³. При соприкосновении с водой происходит бурная реакция с выделением большого количества тепла, газов и паров. Пары токсичны. ПДК паров  серной кислоты в воздух рабочей зоны 1 мг/м³. При попадании на кожу человека вызывает сильные, долго заживающие ожоги.

  Относится ко 2-му классу  опасности по ГОСТ  12.1.007-76.

 

 

Классификация производственных помещений по взрыва- и

пожароопасным правилам устройства электроустановок.

 

По санитарным нормам СанПин 2.2.1/21 2555.09 цех №2 по производству азотной кислоты относится к классу 1, санитарно-защитная зона 1000 м.

   Взрывоопасными и пожароопасными  участками в производств являются:

1. Окислительное отделение - где при увеличении концентрации аммиака в смеси с воздухом в зон катализатора могут происходить взрывы. Оно относится по пожар опасности к категории  Б, СП 6.13130 2009 по взрывоопасности к категории  В- 1б, согласно ПУЭ. Величину избыточного давления взрыва  ΔР можно найти по формуле

 

ΔР= m Hт P0 Z / Vсв. Ƿв Ср То Кн.

 

Где  Hт – теплота согревания, кДж/кг;

Ƿв. – плотность  воздуха, кг/ м³

Ср – теплоёмкость воздуха, (1,01 кДж/ (

То – начальная температура воздуха

Z – коэффициент участия горючего  во взрыв (для ЛВЖ: Z=0,3; для газов: Z=0,5);

Vсв. – свободный объём помещения, м³,

Кн =3

m – масса ЛВЖ и ГЖ, кг,

Расчет ведём по аммиаку:  m=3527 кг – заводские данные

 

ΔР= 352711кг   11639кДж/кг  101кПа  0,3 /

6000м3 1,2 кг/м3 1,01 кДж/кг м  315 К  3 = 6,05 кПа

 

Так как  ΔР >5 ( то есть воспламенение веществ развивается, избыточно давление взрыва в помещении больше  5 кПа) , то окислительное отделение относится к категории А по пожаро- опасности.

2.  Абсорбционно отделение- по взрывоопасности согласно ПУЭ относится к классу В – 1б, по пожаро- опасности:

 

 

Обеспечение электрической безопасности и защита

от статического электричества.

 

Выбор средств защиты от поражения электрическим током.

 

Для всех помещений электрическое оборудование , освещение и электрическая проводка подобраны и выполнены согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) поэтому выбор технических способов и средств защиты должен проводится в соответствии с ПЭУ.

    Для обеспечения безопасной  работы с электрооборудованием  применяется:

А) защитное заземление

 

б)выравнивание потенциалов

в) малое напряжение

г)электрическое разделение сетей

д) защитное отключение

е) изоляция токоведущих частей

ж) использование оболочек и блокировок

з) средство защиты и предохранительные приспособления

     Согласно ПУЭ необходимо заземлять в электрическое оборудование и трубопроводы, так как заземление является одним из основных средств борьбы со статическим электричеством, предусматривается присоединение трубопроводов, вентиляционных коробов, кожухов к контуру заземление через каждые 40 м  с помощью стальных проводников. Особо опасно технологическое оборудование должно быть заземлено не менее чем в  диаметрально противоположных точках.  Согласно ГОСТ 12.1.030-81 сопротивление заземления в любое время года н должно превышать 4,0 Ом.  

  Изоляция токоведущих частей – один из основных методов защиты от поражения электрическим током. В соответствии с ПУЭ величина сопротивления изоляции для электрооборудования работающего до 1000 В должна быть не менее 0,5 Ом.

     Защита оболочки токоведущих частей в вид кожухов и крышек, они должны отвечать требованиям ГОСТ 14281-80, так же у них есть  определённая степень защиты.

     Блокировка предусматривается там, где нет другой возможности обеспечить недопустимость токоведущих частей от случайного прикосновения.

 

 

Электрическое оборудование взрыва- и

пожароопасных производств.

 

  В соответствии с ПУЭ производственное помещение окислительного отделения в первую очередь является взрывоопасным и относится к классуВ-1. Во взрывоопасных зонах необходимо использовать взрывозащищённое электрооборудование.(ГОСТ 12.020-76. «Электрооборудование взрывозащищенное») исключающее воспламенение окружающей среды от электрических искр. В помещении класса В-1 допускается любое взрывозащищенное электрооборудование.  Уровень взрыв защиты электрических светильников – взрывоопасный ( по ГОСТ 12.2.020-76).

  Электрическая проводка надёжно изолирована герметичными стальными трубками и расположена в местах недоступных  для прикосновения рабочих.

Таблица: Характеристика электрических установок

Помещение цеха	Характеристика воздействия среды	исполнение				Класс поме- щения	Вид электр. проводки	Категория поме- щения
		электро- оборудование	Светильников		Пусковой аппарату-ры
Отделение окисления аммиака	Взрывоопасна	Любое оборудование во взрывозащищенном исполнении	Во взрывозащищенном исполнении	Во взрывозащищенном исполнении		В-1	Во фторопласт	Вторая

 

 

Производственная санитария и гигиена труда

 

Нормы оптимальных и доступных параметров микроклимата определятся в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88, «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»