ФЭХТ   ДонНТУ   Портал магистров

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

По количества промышленного загрязнения на душу населения Украина занимает одно из первых мест в Европе, что и определяет среднюю продолжительность жизни - 66 лет, тогда как в Японии, Швейцарии, Исландии – 75–79 лет. 20 % территории Украины являются зоной экологической беды. В Украине функционирует 1700 вредных производств. 1000 из них, является особенно экологически опасными. По масштабам детской смертности Украина занимает первое место в Европе, как и по показателям количества онкологических заболеваний [10].При добыче угля подземным способом в Донбассе идут значительные нарушения естественного ландшафта. Происходит загрязнение воды, воздуха, недр и почвы. Также вредное влияние подземной разработки угольных месторождений на окружающую среду оказывается в неравномерном оседании земной поверхности на 0,5–2 м/год.

Породные отвалы как место размещения отходов, предоставляют наиболее вредное действие на окружающую естественную среду. Они предоставляют вредное действие на окружающую естественную среду, на воздух, воду и почву. Прежде всего, в результате газовыделения и пилоутворення породного отвала загрязняется атмосферный воздух, почва и водоемы, расположенные вблизи породного отвала, также в случае горения породного отвала происходит дополнительное загрязнение окружающей естественной среды продуктами горения, земли, занятые породным отвалом не смогут быть использованные через большие загрязнения и существенную деформацию и так далее.

Возникает необходимость разрешать проблемы улучшения экологической обстановки, снижения вредного действия породных отвалов на окружающую естественную среду и человека. Для этого существует ряд технологий, это, прежде всего оставление породы в выработанном пространстве шахты, рекультивация породных отвалов – их гашение и озеленения, и использования породы как строительного материала. Для успешного применения этих технологий необходима полная информация о состоянии породных отвалов их химических свойствах и изменениях основных параметров, которые состоялись во времени. Только на основе взвешенного выбора технологических решений возможно достижения максимального эколого–экономического эффекта.

1. Характеристика города Макеевка

Макеевка – крупный административный, промышленный и культурный центр юго–востока Украины. Макеевка – это типичный промышленный город, в котором профессии металлурга и шахтера уже двести лет является основными. На территории города расположено больше чем 4 тысяч предприятий. Среди основных производств необходимо выделить предприятия металлургии и металлообработки, коксохимические предприятия, угольные шахты, обогатительные фабрики, предприятия машиностроительного комплекса, предприятия легкой промышленности, предприятия пищевой промышленности и сельскохозяйственные предприятия. Базовыми отраслями промышленности в городе являются: металлургия и обработка металлов, коксохимия и угольная отрасль, пищевая промышленность и переработка сельхозпродуктов.

Суммарная часть реалізации продукции предприятий данных отраслей экономики достигает почти 95 %. Промышленность города Макеевки обеспечивает 6,5% общего объема продукции Донецкой области. Город дает больше 3 % экспорта товаров и продукции области, на него приходится около 13 % иностранных инвестиций в экономику области.

2. Общая характеристика ЗАО "Ясиновский коксохимический завод"

ЗАО "ЯКХЗ" – современное предприятие, которое динамически развивается, с полным циклом коксохимического производства (рисунок 1). На заводе разработана и осуществляется комплексная программа стратегического развития предприятия до 2015 года, которая предусматривает дальнейшее увеличение объемов выпуска кокса и химической продукции с использованием новых экологически чистых технологий.

ПАО Ясиновский коксохимический завод

Рисунок 1 – ПАО "Ясиновский коксохимический завод"

В состав основных производственных цехов завода входят

2.1 Характеристика ЗАО "Ясиновский коксохимический завод" как основного источника загрязнения атмосферного воздуха

В составе ЗАО "Ясиновский коксохимический завод" есть следующие основные технологические цеха: углеподготовительный, коксовый, улавливание, очистка коксового газа от сероводороду, ректификации сырого бензола. К вспомогательным подразделениям относятся: теплоэлектроцентраль, ремонтно – механический, ремонтно – строительный, автотранспортный цех, железнодорожный цех.

Углеподготовительный цех предназначен для обеспечения принятия и хранения, дозирования и дробления угольных концентратов, смешения и подачи угольной шихты для коксования в коксовый цех[5]. Коксовый цех имеет в своем составе три коксовых батареи: №1,5,6. На рисунке 2 показан прочесс выдачи кокса из коксовой батареи.

Цех улавливания химических продуктов коксования, где происходит охлаждение коксового газа и очистка его от аммиака и бензольних углеводов с дальнейшим получением смолы, сульфата аммонию и бензольних углеводов. Цех ректификации сырого бензола предназначен для очистки коксового газа от сероводороду к нормам, установленным техническими условиями. На ЗАО "Ясиновский коксохимический завод" согласно произведенной инвентаризации выявлено 120 источников выбросов загрязняющих веществ, из них 106 от основного производства, 14 от вспомогательного. В углеподготовительном цехе – 14 источников выбросов из них 7 организованных. В коксовом цехе – 37 источников выбросов, из них 6 организованных. К организованным источникам относятся дымовые трубы коксовых батарей, установка беспылевой выдачи кокса коксовой батареи №1 (рисунок 3). К неорганизованным источникам относятся – загрузка угольной шихты, выдача кокса, неплотности дверей коксовых батарей, люков и стояков, вагоны тушения, башни тушения, коксовые рампы[5].

Выдача кокса из коксовой батареи

Рисунок 2 – Выдача кокса из коксовой батареи

В цехе улавливания химических продуктов коксования – 33 источника выбросов, из них 27 организованных, это дымовые трубы трубчатых печей,вентеляции сборников и хранилищ. К неорганизованным источникам относятся открытые емкости и градирня конечного охлаждения коксового газа. В цехе ректификации 13 источников выбросов, из них 2 неорганизованных (загрузка продукции и пропаривание цистерн). В цехе сероочистки 8 источников выбросов, все организованные. Источники залповых выбросов на ЗАО "Ясиновском коксохимическом заводе" отсутствуют.

Схема очистки коксвого газа

Рисунок 3 – Установка беспылевой выдачи кокса из коксовой батареи
(анимация: 10 кадров, 10 циклов повторений, 114 килобайт)

В соответствии с "Перечнем наиболее распространенных и опасных загрязняющих веществ, выбросы которых в атмосферный воздух подлежат регуляции" загрязняющие вещества, которые выбрасываются источниками ЗАО "Ясиновский коксохимический завод", относятся к следующим категориям:

а) наиболее распространены загрязняющие вещества:

б) летучие органические соединения:

Твердые отходы складируются на Григоръевских отвалах (рисунок 4). Размеры СЗЗ на Григоръевских отвалах составляют приблизительно 500м, но эти размеры СЗЗ не выдерживаются. Анализ результатов расчета рассеивания показал, превышение ПДК в точках на СЗЗ присутствует для таких веществ:

Григорьевские отвалы

Рисунок 4 – Григорьевские отвалы

2.2 Характеристика основных источников загрязнения гидросферы

Для обеспечения собственных потребностей в воде завод имеет системы производственного и хозяйственно–питьевого водоснабжения.По двух водоводам (O 450мм) на территорию предприятия поступает только техническая вода, которая забирается из канала "Сиверский Донец–Донбасс", эксплуатируемый КП "Компания "Вода Донбасса". Производственное водоснабжение завода организовано в основном по бессточной схеме. Свежая техническая вода используется для пополнения безвозвратных потерь в оборотных циклах цехов.Техническая вода в коксовом цехе тратится для охлаждения компрессоров, на гидроинжекцию, на тушение кокса, на заполнение конденсатоотстойников и емкостей гидрозатворов коленей малых стояков коксовой стороны.Техническая вода в цехе сероочистки тратится на пополнение обратного цикла.Техническая вода в цехе улавливания используется на подпитку обратного цикла [6]. Техническая вода в цехе ректификации тратится для подпитки оборотного цикла гидропередачи и гидроочистки, на мойку цистерн.ТЭЦ является одним из основных потребителей технической воды для выработки пары.Питьевая вода от КП "Макеевский горводоканал" подается на потребности населения заводских общежитий, детских садиков №№15,17, дворец культуры, стадион, а также незначительная часть на хозбытовые потребности завода. Для водоотвода на территории предприятия есть четыре системы водоотвода :

Очистка производственных и ливнево–дренажных вод происходит на биохимической установке (БХУ) [6]. Установка предназначена для очистки сточных вод коксохимического производства от смол, масел, фенолов и других веществ, которые биохимически окисляются, с целью использования очищенных сточных вод для мокрого гашения кокса. Сточные воды поступают на БХУ из фенольных отстойников цеха улавливания.

2.3 Обращение с твердыми и жидкостными отходами

В настоящее время ЗАО "ЯКХЗ" – это современное предприятие, которое динамически развивается, с 4 действующими коксовыми батареями (№ 1, 3, 5, 6) реконструированными химическими цехами и надежной сырьевой базой. Основные виды продукции : кокс металлургический ( с показателями качества согласно требованиям потребителей), кокс литейный, коксовый орешек, коксовый пустяк, смола каменноугольная, сульфат аммонию, продукты ректификации бензола (бензол для синтеза, сольвент, толуол).

На заводе было произведенная инвентаризация, в ходе которой было выявлено, что на предприятии образуется 32 вида отходов из них, :

– первого класса опасности (ртутные лампы);

– второго класса опасности (фусы каменноугольные, кислая смолка сульфатного отделения, масла отработанные, опилки промасленные, промасленные опилки, промасленные фильтры, отработанный раствор сероочистки, шлам мойки автомобилей, батареи аккумуляторные отработаные);

–третьего класса опасности (насадка хордовая, катализатор алюмокобальтовый, катализатор ванадиевый, ил карбидный, отходы лакокрасок);

– четвертого класса опасности (футеровка,кирпич кислотоустойчивый, отходы резины, отходы смол , тара из–под краски, зола ТЭЦ, золошлаки ТЭЦ, дорожный мусор, футеровка и кирпич огнеупорные, строительный мусор, остатки электродов, бытовые отходы, материалы отработанных абразивов, отработанные шины, отходы электроизоляции, шпалы железобетонные, шпалы деревянные, отходы теплоизоляции).

Подробно рассмотрим цех улавлювания. В цехе улавливания химических продуктов коксования происходит охлаждения коксового газа очистки его от аммиака и бензольних углеводородов с дальнейшим получением сульфата аммонию и сырого бензола.Цех имеет такие отделения:

– отделение конденсации

– сульфатное отделение

– бензольно–скрубберное отделение

– хим.установка

– отделение обезвоживания и отгрузки смолы

– отделение очистки сточных вод

3 Характеристика отхода в отделение конденсации

Газообразные продукты коксования по выходу из коксовых камер с температурой 700–800 ?С отводятся по стоянкам в газосборники. Коксовый газ, пройдя первичные газовые холодильники, пройдя через смолоотстойники подается в сульфатное отделение на очистку от аммиака с получением сульфата аммонию [7]. Сверхсмоляная (барельетная) вода из верхней части мехоосветителей непрерывно перетекает в промежуточные сборники и снова подается на орошение газосборников, а смола (водно–смоляная эмульсия), которая отстоялась, выпускается в сборник газового конденсата.Газовый конденсат после первичных газовых холодильников поступает в сборники, смола, которая отделилась от газового конденсата, ежепеременно выпускается в хранилище.Так образуется замкнутый цикл и круговорот сверхсмоляной воды цикла газосборников( барельетной воды). Фусы, которые осели на дно механизированных осветителей, удаляются с помощью скребковых транспортеров в бункера, из каких фусы выгружаются в автомашину и вывозятся в углеподготовительный цех на утилизацию их подачей в шихту.Камяноугольная смола из механизированных осветителей перекачивается в радиальный осветитель для дополнительного отстоя от воды за счет подогрева глухого пара. Отжимные воды самотеком отстоиваются от воды за счет подогрева глухого пара. Отжимные воды самотеком поступают на механизированные осветители, а смола подается в смоляное хранилище, откуда закачивается в нафталинопромыватели конечных газовых холодильников (КГХ) бензольно – скрубберного отделения для очистки коксового газа от нафталина путем его экстрагирования из воды цикла КГХ.

Смесь смолы и воды из нафталинопромывателей КГХ самотеком поступает в хранилище смолки, в котором происходит разделение смолы и воды. Вода через гидрозатворы КГХ поступает в нафталиновые отстойники (бензольне – скрубберное отделение) для окончательного отстоя от смолы. А смола из хранилища перекачиваются на мойку химустановки для промывки аммиачной водой и вытяжка оксида германия.

3.1 Характеристика отхода в сульфатном отделении

Коксовый газ поступает в сатураторы, где барботирует через раствор слабой серной кислоты, при этом аммиак реагирует с кислотой, образовывая сульфат аммонию.Очищенный от аммиака коксовый газ из сатуратора поступает в кислото–уловитель, где впроисходит отражение капелек маточного раствора, который относится с газом от коксового газа. После кислото–уловителя коксовый газ поступает в конечный газовый холодильник.В ванне сатуратора поддерживается излишек маточного раствора, который через перелив и гидрозатвор постоянно поступает в циркуляционную кастрюлю. Из циркуляционной кастрюли цикруляциннымм насосом безперерывно маточный раствор подается в нижнюю часть ванны сатуратора на жидкостный ажитатор, создавая бурные восходящие потоки для перемешивания маточного раствора и поддержки кристаллов сульфата аммония во взвешанном состоянии, что положительно отражается на их росте. Достигнув определенной велечини, кристаллы оседают в конусной части сатуратора – в солесборнике, откуда с помощью солевого насоса вместе с маточным раствором – пульпа, которая содержит 40 – 50 % кристаллов, закачиваеться в кристалоприниматель. Мелкие кристаллы вместе с маточным раствором по переливу из верхней части кристалопринимателя возвращаются в цикруляцяонну кастрюлю, а более крупные кристаллы оседают в конусной части кристалопринимателя, откуда по загрузочной линии подаются на центрифугу.

3.2 Характеристика отхода в бензольно – скрубберном отделении

После сатураторов коксовый газ с температурой 55 – 60 С поступает в конечные газовые холодильники для дополнительного охлаждения к температуре 27 – 30 С и его очистка от нафталина. Для охлаждения газа используется техническая вода замкнутого цикла. Холодная вода подается центробежными насосами в верхнюю часть холодильников и, стекая через отверстия тарелок вниз, охлаждает газ и вымывает из него нафталин.Нагретая вода через гидрозатвор поступает в нафталиновый промывалку, куда куда подается смола. Вода перетекает в нафталиновый отстойник, потом на градирни открытого типа, где охлаждается к температуре 20 – 25 С. Охлажденная вода из приямкив градирен снова подается в конечные газовые холодильники. А смола с экстрагированным из воды нафталином, периодчно выводится из нафталиной промылки в смоляное хранилище.Очищенный от смолы, аммиака, нафталина, и охлажденный поступает у бензольни скруббера.Газ проходит последовательно через два бензольних скрубберы и дальше поступает в цех сероочистки.Газ проходит последовательно через два бензольных скруббера и дальше поступает в цех серкоочистки. Поглощающее масло, охлажденное в бензольном отделении до 35 – 40 С, из сборника масло ненасыщенного бензольными углеводородами, подается в верхнюю часть последнего газа в скруббера. Масло, стекая по насадке, непосредственно контактирует с газом, который поднимается навстречу, и поглощает из газа бензольные углеводороды. Масло, которое стекает через гидрозатвор из скруббера, собирается в подскрубберном сборнике.

Откуда подается в верхнюю часть следующего скруббера и так далее Масло, которое стекает из последнего по поступь масла скурбуера, подается в бензольне отделение на дистилляцию сырого бензола.Насыщенный бензольными углеводородами поглощающее масло с температурой 30 – 35 С из подскрубберного сборника подается на десорбцию бензола. Масло проходит через масляный дефлегматор, в котором нагревается парами, которые отходят из колонн, в них нагревается знебензоленим маслом, которое стекает из колонны,к температуре 105– 110 С, а затем подается на трубчатую печь, где подогревается к температуре 150 – 160 С. После трубчатой печи, пройдя ловлю, масло подается в дистилляционную колонну. В дистилляционной колонне с помощью острого пара из масла отгоняются поглощенные в скрубберах бензольные углеводороды. Обензоленное поглощающее масло проходит темплообменник,где отдает часть своего тепла насыщенному бензольному маслу, которое поступает в сборник на аппарат воздушного охлаждения.

Пройдя его масло поступает в водянные холодильники, где охлаждается к температуре до 35 С и подается в сборник обензоленного масла. Охлажденное масло снова подается на бензольные скрубберы для улавливания бензольних углеводородов. Пары бензольних углеводородов, поглощающего масла, и вода из верхней тарелки дисталяцийной колонны поступают в межтрубное пространство масляного дефлегматора. В масло водяном дефлегматоре пары охлаждаются к температуре 95 С, при этом часть из них конденсируются.

Конденсат («флегма»), который образовался, поступает в сепаратор, где происходит разделение по удельной фазе воды и флегмы. Пары сырого бензола и воды после масло – водяного дефлегматора поступают в водяные конденсаторы. Пары, которые сконденсировались в водяном конденсаторе, поступают в сепараторы, где происходит отделение бензола от воды. Сырой бензол сепараторов бензола поступает на мерник бензола, а оттуда в хранилище сырого бензола.

3.3 Характеристика отхода в хим.установке

Хим.установка является отделением цеха улавливания. Она предназначена для вытяжки германия из продуктов конденсации ( сверхсмоляной воды и каменноугольной смолы). Сверхсмоляная вода используется для удаления германия из смолы.Вода смешивается с дубовым экстрактом в реакторе. Потом смесь воды и германиивого комплекса обрабатывается серной кислотой, после чего германиивий комплекс выпадает в осадок, который фильтруется на фильтрах – прессах, и озоляеться в муфульной печи.В это время хим.установка временно не работает.

3.4 Характеристика отхода в биохимической установке очистки сточных вод

Она предназначена для очистки стоковых вод от вредных примесей и подачи очищенной воды в коксовый цех на гашение кокса и включает комплекс сооружений. Фенольная вода поступает из фенольной канализации в колодце, а затем стекает в два радиальных отстойника, где происходит отделение воды от суспензий, масла и смолы. Частично очищенная вода через разделительную камеру самотеком поступает в конусообразный отстойник смолы (квадратный) для последующего отстоя, а затем самотек для последующего отстоя, а затем самотек переходит в маслоотделитель, где обрабатывается сжатым воздухом. Воздушные пузырьки обволакиваются маслом и выплывают вверх в виде пены, которая стекает в приемный колодец. Очищенная вода самотеком поступает в резурвуар освещенных вод. Сюда же подается условная чистая вода из ливневой канализации.

4. Анализ промышленных отходов на ЗАО "Ясиновский коксохимический завод"

На ЯКХЗ разработанна система учета движения отходов. Это позволяет учитывать все отходы, которые образуются на предприятии, с момента их образования к моменту их передачи (1 и 2 класса опасности) на утилизацию другим предприятиям, которые имеют лицензии на обращение с опасными отходами. Эти лицензии выдает Министерство экологии и природных ресурсов. Отходы 3 и 4 класса опасности предприятия размещают на своих местах удаление отходов (Григоръевские отвалы, Мушкетовские отвалы, Шламонакопители).

Плата за размещение отходов ( 3 и 4 классов опасности) проводится ежеквартально. Плата за отходы 1 и 2 классу опасности проводится тем предприятием которым эти отходы передаются. Поэтому при заключении договоров необходимо проверять наличие лицензий на обращение с опасными отходами [Постановление КМУ № 756]

Передаются на утилизацию другим предприятиям по договору такие отходы:

5. Задания и основные цели Положения на ЗАО «Ясиновский коксохимический завод»

Законодательные требования к ЗАО "Ясинивский коксохимический завод":

Выводы

В работе сделана экологическая оценка состояния природных ресурсов, которая показала, что все природные ресурсы региона – литосфера, атмосферный воздух, поверхностные воды, почвы, животные и растительные ресурсы – находятся в неудовлетворительном состоянии и нуждаются в срочном принятии мер по их возобновлению, рациональному использованию, и охраны.

Также было охарактеризовано влияние ЗАО « ЯКХЗ» на окружающую природную среду в районе его расположения. ЗАО «ЯКХЗ» – современное предприятие, которое динамически развивается, с полным циклом коксохимического производства. На заводе разрабатывается и осуществляется комплексная программа стратегического развития предприятия до 2015 года, которая предусматривает последующее увеличение объемов выпуска кокса и химической продукции с использованием новых экологически чистых технологий.

В состав ЗАО «Ясиновский коксохимический завод» входят такие основные технологические цеха : углеподготовительный, коксовый, цех улавливание, очистки коксового газа, от сероводороду, ректификация сырого бензола. К вспомогательным относятся : теплоэлектроцентраль, ремонтно – механический, ремонтно – строительный, автотранспортный цех, железнодорожный цех.

Углеподготовительный цех предназначен для обеспечения принятия и хранения, дозирования и дробления угольных концентратов, смешения и подачи угольной шихты, для коксования в коксовый цех. Углеподготовительный цех предназначен для обеспечения принятия и хранения, дозирования и дробления угольных концентратов, смешения и подачи угольной шихты, для коксования в коксовый цех.

В цехе улавливания химических продуктов коксования происходит охлаждение коксового газа и очистка его от аммиака и бензольних углеводов с последующим получением смолы, сульфата, аммонию и бензольних углеводов.

Цех ректификации сырого бензола предназначен для очистки коксового газа от сероводороду к нормам, установленным техническими условиями. В специальном разделе наведен анализ влияния промышленных отходов. Приведена полная характеристика цеха улавливания.

При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: декабрь 2013 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

Список источников

  1. Макаров, Г. В Охрана труда в химической промышленности / Г. В. Макаров, А. Я. Васин, Л. К. Маринина и др. – М.: Химия, 1989. – 133 с..
  2. Крюковська О.А. Навчальний посібник Охорона праці в галузі (для хімічних спеціальностей) / О.А. Крюковська, К.О. Левчук. – Дніпродзержинськ: 2011. – 123 с.
  3. Білогуров Ю. М. Технологія очищення газових викидів: Навчальний посібник / Ю. М. Білогуроов, О. В. Булавін, Ю. В. Мнускіна. – Донецьк: ДВНЗ «ДонНТУ», 2010. – 123 с.
  4. Постійний технологічний регламент № 8: виробництво сірчаної кислоти контактним методом за схемою ДК – ДА введено в дію директором Макіївського Державного хімічного заводу № 8 – 1997. – 62 с.
  5. Інвентаризаці викидів забруднюючих речовин до атмосферного повітря на Ясиновському коксохімічному заводі ЯКХЗ: Звіт роковий / Ясиновский коксохімічний завод, 2011. – 58 с.
  6. Інструкція поводження з відходами на Ясинівський Коксохімічний завод ЯКХЗ: Звіт роковий / Макіївський хімічний завод, 2006. – 35 с.
  7. Положення про відділ оперативного міжрайонного екологічного контролю по регіону. – Макіївка : 2009. – 15 с.
  8. Поперека, Є. Л. Генеральний план міста Макіївка / Є. Л. Поперека, С. В. Нечволод, С. Д. Давидов. – Макіївка : 2001. – 578 с.
  9. ДСП–173–96. Державні санітарні правила планування та забудови населених пунктів: введено в дію Наказом ВР№ 173 від 19.06.96 . – К. : Відомості Верховної Ради України, 1996. – 79 с.
  10. ДСП–201–97. Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених міст (від забруднення хімічними та біологічними речовинами): введено в дію Наказом ВР № 201 від 09.07.97 . – К. : Відомості Верховної Ради України, 1997. – 92с.