Краткая характеристика района расположения предприятия.

Пояснительная записка

к курсовой работе на тему:

“Установка демеркуризации отработанных люминесцентных ламп типа  

ЛБ-80 производительностью 82 шт/час”

 

                                                                              

 

 

Содержание

		Стр.
	Введение...............................................	3
1	Краткая характеристика района расположения предприятия....	5
2	Описание технологического процесса демеркуризации........	7
3	Расчет материального – баланса установки демеркуризации....	14
4	Инструкция по проектированию, оборудованию, содержанию и эксплуатации помещений производства по демеркуризации люминесцентных ламп...................................	21
5	Мероприятия по охране окружающей среды.................	27
	Приготовление демеркуризационных растворов..............	36
	Список литературы......................................	38

 

 

Введение

 

Ртуть — один из самых опасных загрязняющих окружающую среду металлов. Отходы, в которых она содержится, относятся к первому классу опасности. Значимость вопросов, связанных с загрязнением ртутью производственных, лечебно-профилактических, административных и жилых помещений, обусловлена как высокой токсичностью ртути, так и спецификой работ по устранению ртутного загрязнения.

Учитывая невозможность массового перехода на безртутные технологии, широкую распространенность ртутьсодержащих изделий, в частности, энергосберегающих люминесцентных ламп, высокую вероятность ртутного загрязнения при неправильном обращении с ртутьсодержащими отходами, проблема ртутной безопасности является одной из приоритетных экологических, медицинских и социальных проблем. В России проблема ртутной безопасности осложнена таким фактором, как прекращение деятельности в 90-х годах прошлого века ряда предприятий, использовавших в производстве ртуть, и как следствие — бесхозное состояние загрязненных ртутью помещений с остатками неиспользованного сырья. В связи этим большое значение отводится демеркуризации — мероприятиям по удалению ртутных загрязнений.

Индикацию степени заражения проводят с помощью палладиевой или йодидно-медной индикаторной бумаги, а также с помощью специальных приборов. Старые приборы серии АГП (АГП - 01; АГП - 01 М и т. д.) в настоящее время используются редко, т. к. они не позволяют достоверно измерять малые концентрации (менее 0,001 мг/м³ либо с дискретностью менее 0,001 мг/м³) в режиме прямого измерения (без накопления). В режиме с предварительным накоплением ртути на абсорбенте время одного измерения составляет до 10 минут, что неудобно.

Сейчас замеры проводятся при помощи более современных приборов АГП - 01СТ, УКР - 1МЦ, имеющих чувствительность 0,0005 мг/м³ в режиме без накопления, либо наиболее совершенных на сегодняшний день анализаторов РГА-11 (чувствительность 0,00003 мг/м³) и РА - 915+ (чувствительность 0,000005 мг/м³). Последние работают в режиме прямого измерения, поэтому быстро дают результат и позволяют вести непрерывный поиск источников. Такие высокие показатели достигнуты применением многоходовой кюветы (эффективная длина около 10 метров) и зеемановской коррекцией неселективного поглощения.

Список литературы

 

1. Приказ Росприроднадзора от 22.05.2017 N 242 (ред. от 20.07.2017) "Об утверждении Федерального классификационного каталога отходов" (Зарегистрировано в Минюсте России 08.06.2017 N 47008)

2. ГОСТ Р 52105-2003 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Классификация и методы переработки ртутьсодержащих отходов. Основные положения

3. СанПиН 4607-88 Санитарные правила при работе со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением

4. Бессонов В.В. Утилизация ртутьсодержащих искусственных источ- ников света на станциях демеркуризации // Эколого-геохимические пробле- мы ртути. – М., 2000

5. Бессонов В.В., Янин Е.П. Экологические аспекты производства и ис- пользования ртутьсодержащих химических источников тока // Экологические системы и приборы, 2006, № 8.

6. ГОСТ 2.3.031- 83 «Работы со ртутью. Требования безопасности».

Пояснительная записка

к курсовой работе на тему:

“Установка демеркуризации отработанных люминесцентных ламп типа  

ЛБ-80 производительностью 82 шт/час”

 

                                                                              

 

 

Содержание

		Стр.
	Введение...............................................	3
1	Краткая характеристика района расположения предприятия....	5
2	Описание технологического процесса демеркуризации........	7
3	Расчет материального – баланса установки демеркуризации....	14
4	Инструкция по проектированию, оборудованию, содержанию и эксплуатации помещений производства по демеркуризации люминесцентных ламп...................................	21
5	Мероприятия по охране окружающей среды.................	27
	Приготовление демеркуризационных растворов..............	36
	Список литературы......................................	38

 

 

Введение

 

Ртуть — один из самых опасных загрязняющих окружающую среду металлов. Отходы, в которых она содержится, относятся к первому классу опасности. Значимость вопросов, связанных с загрязнением ртутью производственных, лечебно-профилактических, административных и жилых помещений, обусловлена как высокой токсичностью ртути, так и спецификой работ по устранению ртутного загрязнения.

Учитывая невозможность массового перехода на безртутные технологии, широкую распространенность ртутьсодержащих изделий, в частности, энергосберегающих люминесцентных ламп, высокую вероятность ртутного загрязнения при неправильном обращении с ртутьсодержащими отходами, проблема ртутной безопасности является одной из приоритетных экологических, медицинских и социальных проблем. В России проблема ртутной безопасности осложнена таким фактором, как прекращение деятельности в 90-х годах прошлого века ряда предприятий, использовавших в производстве ртуть, и как следствие — бесхозное состояние загрязненных ртутью помещений с остатками неиспользованного сырья. В связи этим большое значение отводится демеркуризации — мероприятиям по удалению ртутных загрязнений.

Индикацию степени заражения проводят с помощью палладиевой или йодидно-медной индикаторной бумаги, а также с помощью специальных приборов. Старые приборы серии АГП (АГП - 01; АГП - 01 М и т. д.) в настоящее время используются редко, т. к. они не позволяют достоверно измерять малые концентрации (менее 0,001 мг/м³ либо с дискретностью менее 0,001 мг/м³) в режиме прямого измерения (без накопления). В режиме с предварительным накоплением ртути на абсорбенте время одного измерения составляет до 10 минут, что неудобно.

Сейчас замеры проводятся при помощи более современных приборов АГП - 01СТ, УКР - 1МЦ, имеющих чувствительность 0,0005 мг/м³ в режиме без накопления, либо наиболее совершенных на сегодняшний день анализаторов РГА-11 (чувствительность 0,00003 мг/м³) и РА - 915+ (чувствительность 0,000005 мг/м³). Последние работают в режиме прямого измерения, поэтому быстро дают результат и позволяют вести непрерывный поиск источников. Такие высокие показатели достигнуты применением многоходовой кюветы (эффективная длина около 10 метров) и зеемановской коррекцией неселективного поглощения.

Краткая характеристика района расположения предприятия.

 

 

1. Механический цех

2. Плавильный цех

3. Цех по переработке ртутьсодержащих ламп

2. Описание технологической схемы переработки люминесцентных ламп на термодемеркуризационной установке УРЛ-2М производительностью 171 тысяч ламп в год.

 

Технология переработки люминесцентных ламп основана на использовании установки УРЛ-2М, имеющей Гигиенический сертификат №2344 от 30 сентября 1998 года. Производительность установки - до 82 ламп в час, что при односменной работе составит за год 171 тысяч ламп в год.

Принцип действия установки основан на ярко выраженной зависимости давления насыщенного пара ртути от температуры. Люминесцентные лампы, подлежащие демеркуризации, разрушаются механическим способом и далее могут нагреваться г.с 450 °С. При этом происходит быстрое испарение ртути, пары которой откачиваются вакуумной системой установки через низкотемпературную ловушку (НТЛ), поверхности которой происходит конденсация ртути. После размораживания ловушки ртуть стекает в сборник готовой продукции.

Принципиальная схема установки демеркуризации люминесцентных ламп УРЛ-2М представлена на рисунке 1.

Схема технологического процесса демеркуризации люминесцентных ламп представлена на рисунке 2.

Прием ламп от предприятий и населения осуществляется во дворе склада. Лампы принимаются в картонных коробках и укладываются в штабеля по 9 коробок по высоте контейнера.

Рис.1. Принципиальная схема установки демеркуризации люминесцентных ламп УРЛ-2М.

1. Демеркуризационная камера; 2. Крышка камеры; 3. Механический форвакуумный насос; 4. Низкотемпературная ловушка; 5. Бустерный насос;

6. Устройство для механического разрушения ламп; 7. Электронагреватель насос; 8. Теплоизолятор; 9. Рукоятка; 10. Съемная мельница; 11. Съемный сборник ртути; 12. Cиловой электрический шкаф; 13. Платформа; 14. Пульт управления.

 

Рис.2. Схема технологического процесса демеркуризации люминесцентных ламп.

1 - склад сырья и готовой продукции; 2 - участок съема цоколей;

3 - сборник цоколей; 4 – термодемеркуризационная установка УРЛ-2М;

5 – сборник рути; 6 – емкость для стеклобоя; 7 – склад отходов

(стеклобоя); 8 – водный насос; 9 –стационарная автономная емкость

для воды; 10 – фильтр тонкой очистки; 11 – смёт с территории

 

Для сбора ламп применяются стандартные герметичные 20-тонные морские контейнеры, установленные на бетонированной площадке. Навес над контейнерами не предусмотрен, т.к. они защищены от попадания влаги внутрь Вместимость контейнера - до 2400 ламп. По мере накопления контейнеров их отправляют на склад цеха.

Хранение ламп на складе может осуществляться непосредственно в контейнера, или в коробках на стеллажах. Вместимость склада не менее 100 тысяч ламп.

Технологическая схема демеркуризации люминесцентных ламп включает 4 основных блока:

I. Блок приемки и подготовки сырья;

II. Блок демеркуризации;

III. Блок очистки атмосферных выбросов;

IV. Блок депонирования.

Блок приемки и подготовки сырья состоит из склада сырья и готовой продукции и участка съема алюминиевых цоколей с люминесцентных ламп перед направление их на дробление в демеркуризационную камеру (ДК). Люминесцентные лампы предварительно протертые чистой ветошью от возможных загрязнений мастикой, пылью, нефтепродуктами, подаются транспортером со склада на участок съема цоколей, расположенный в непосредственной близости от установки УРЛ-2М. Алюминиевые цоколи складываются в герметично закрываемые контейнеры, откуда при заполнении отбираются пробы на содержание ртути. Если концентрация ртути на цоколях менее 2,1 мг/кг, то контейнер отправляют во «Вторцветмет». Если концентрация ртути превышает 2,1 мг/кг, то контейнер отправляют в «Кубаньцветмзт». Перед отправкой контейнеры с цоколями хранятся на складе готовой продукции.

Работы по съему цоколей с ламп производятся на специальных столах, снабженных бортиками со всех сторон, с закругленными краями. Поверхность столов покрыта специальным материалом, создающим гладкую поверхность и исключающим наличие трещин, стыков, швов и других отверстий, куда может затекать и скапливаться металлическая ртуть. Стол для съема цоколей снабжен местным вентиляционным устройством закрытого типа для исключения контакта зоны дыхания работающего с парами ртути, выделение которых возможно при отделении цоколя от колбы лампы.

Чистые лампы до 82 штук загружают в демеркуризационную камеру, схема которой представлена на рисунке 1. Демеркуризационная камера шарнирно закреплена на платформе 13. Камера снабжена крышкой 2, электронагревателем 7 и теплоизолятором 8. На камере смонтировано устройство 6 для механического разрушения люминесцентных ламп. Система вакуумной откачки ДК образована бустерным паромасляным насосом 5 и механическим форвакуумным насосом 3. Откачка камеры на высокий вакуум осуществляется через низкотемпературную ловушку НТЛ-4 со сборника металлической ртути 11.

Охлаждение рабочих элементов (бустерного насоса и уплотнения ножа) осуществляется с помощью автономного замкнутого контура оборотной воды (см. рис 2), снабженного электронасосом для подачи воды, гидрофильтром и емкостью для воды объемом 1.2 м3

 

Рис.3.   Схема вакуумной системы установки УРЛ-2М

 

После загрузки ламп демеркуризационную камеру закрывают герметичной крышкой и включают вакуумные насосы. При достижении необходимой степени вакуумирования включаются нагреватели и лампы разрушают при помощи ножа 6 рис. 1. Далее температуру в ДК доводят до 250 - 260 °С. Выбор температуры обусловлен тем, что максимальная величина, указанная в технической характеристике установки, составляет 450 °С. с учетом того, что скорость процесса демеркуризации увеличивается с повышение температуры, необходимо вести ее при максимального возможной температуре, обеспечивающей работу вакуумной системы установки по величине газового потока. При данной температуре ДК выдерживают под вакуумом в течение 0,5 часа. За это время ртутные пары полностью отсасываются из ДК и конденсируются на поверхности низкотемпературной ловушки. Для более высокой степени освобождения ДК и НТЛ от паров ртути используется вторая степень вакуумирования с помощью высокого вакуума через НТЛ-3. Пары ртути, попадая в низкотемпературные ловушки-НТЛ-1, НТЛ-2, НТЛ-3, фиксируются на их поверхностях при соприкосновении с ними. Конструкция НТЛ гарантирует 100% вероятность столкновения атомов ртути с холодной поверхностью НТЛ.

В качестве криоагента наряду с жидким азотом можно использовать твердую углекислоту, дающую минус 60 °С. Однако в целях защиты вакуумных; насосов от воздействия паров загрязнителей (мастики, текстолита, нефтепродуктов), выделения которых возможны при недостаточно тщательной очистке поверхности ламп, желательно в качестве криоагента применять жидкий азот. При температуре минус 197 °С гораздо большая вероятность вымораживания указанных загрязнителей.

Охлажденные пары ртути (металлическая ртуть) сливаются в сборники ртути объемом, которые по мере накопления герметично закрываются и направляются на склад готовой продукции и далее потребителю.

Стеклобой, образованный в результате разрушения ламп, по истечении 0,5 часа ссыпается в разгрузочную емкость (сборник стеклобоя) объемом через открытую крышку ДК. Место разгрузки камеры оборудовано местным вытяжным отсосом типа "зонт", т.к. именно при. разгрузке камеры вероятность загрязнения атмосферы технологического помещения парами ртути максимальна. По мере заполнения емкости направляют в блок депонирования, где стеклобой ссыпается в смеситель, снабженный мешалкой. Туда же добавляется бетонная масса в пропорциях на 1 часть стекла 1,4 - 1,8 частей бетона. После тщательного перемешивания смесь поступает на установку брикетирования, где изготавливаются брикеты произвольных размеров, в зависимости от типа установки, но не более 30 * 15 * 10 см. Смеситель снабжается местным отсосом, включаемым в период загрузки стеклобоя, для исключения попадания паров ртути в рабочее помещение.

Брикеты транспортером направляются на стеллажи, оборудованные системой приточно-вытяжной вентиляции, для сушки естественным способом на воздухе. Далее сухие брикеты транспортером направляются на установку капсулирования, где в автоматическом режиме каждый брикет упаковывается в герметичный полиэтиленовый пакет, и отправляется на склад готовой продукции. Капсулированные брикеты со склада отправляются в «Кубаньцветмет» в качестве рудного сырья.

Воздух, поступающий из демеркуризационной камеры через систему вакуумньх насосов, а также из системы вентиляции участка съема цоколей, емкости: стеклобоя и направляется в фильтр тонкой очистки, в качестве которого используется угольный: фильтр ФН-300. Адсорбционный метод очистки, заложенный в конструкцию данного фильтра, позволяет достигнуть остаточного содержания ртути в отходящих газах 0,0003 мг/ м³ что не превышает ПДВ ртути для атмосферного воздуха в жилых районах.

Перед выбросом воздуха в атмосферу установлена автоматическая система контроля содержания ртути в отходящем воздухе. При превышении концентрации установленной „проектом величины происходит включение аварийной вентиляции производственных помещений и отключение установки УРЛ-2М.

Предлагаемая технология включает все необходимые элементы защиты окружающей природной среды от возможного воздействия ртути. Атмосферные выбросы подвергаются тщательной очистке в адсорберах с активированным углем, остаточная концентрация не превышает 0,0003 мг/м3. Использование воды в технологии не предусмотрено, за исключением автономного замкнутого контура системы охлаждения бустерного насоса и уплотнения ножа, где происходит возмещение естественной убыли воды. При чистке системы 1 раз в полгода вод; сливается в емкость и считается условно чистой, т.к. не имеет контакта с сырьем ь готовыми продуктами. Загрязненные гидрофильтры и грязь вывозятся на полигон промышленных отходов.