Проектирование системы вентиляции в цехе покраски автомобилей

2 литературный обзор..docx

1. Литературный обзор
1.Основные проблемы охраны атмосферного воздуха.
Охрана атмосферного воздуха — ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды. Атмосферный воздух занимает особое положение среди других компонентов биосферы.
В современный период атмосфера Земли претерпевает множественные изменения коренного характера: модифицируются ее свойства и газовый состав возрастает опасность разрушения ионосферы и стратосферного озона; повышается ее запыленность; нижние слои атмосферы насыщаются вредными для живых организмов газами и веществами промышленного и другого хозяйственного происхождения. Вследствие огромных выбросов техногенных газов и веществ достигающих многих миллиардов тонн в год происходит нарушение газового состава атмосферы.[18] Весьма важную роль в составе атмосферы играет двуокись углерода (углекислый газ) который играет важную роль не только в жизнедеятельности человека но и в выполнении атмосферной функции предохранения поверхности от перегрева и переохлаждения. Однако хозяйственная деятельность человека нарушает естественный баланс выделения и ассимиляции СО2 в природе в результате чего его концентрация в атмосфере увеличивается[18]
В настоящее время как в России так и за рубежом повышаются требования к мероприятиям по защите окружающей среды пересматриваются стандарты по охране среды вводятся новые ограничения на деятельность предприятий и организаций влияющих на состояние воздушного бассейна уменьшаются нормативы выбросов вредных соединений в атмосферу[18].
ДП - ГЗ.09.00505-010-5005-2011
Одной из основных задач стоящих перед специалистами на предприятиях является решение проблемы по очистке выбросов.
На территории Европы по оценкам специалистов [17] ежегодная эмиссия паров растворителей в атмосферу составляет более 550 тыс. тонн. И в большинстве промышленно-развитых стран уже существуют законодательные ограничения на использование в технологических процессах лакокрасочных материалов загрязняющих окружающую среду[17] причем установленные нормативы обязательны как для производителей так и для потребителей материалов. А в России разрабатывается проект Федерального закона - «Технический Регламент «О безопасности лакокрасочных материалов и растворителей»[17].
2.Воздействие паров растворителей на окружающую среду.
Осуществление любого производственного процесса невозможно без средств труда большинство из которых оказывает самое непосредственное и как правило негативное влияние на окружающую среду. Формируемая при этом неблагоприятная экологическая обстановка в свою очередь влияет на человека его физическое и психическое состояние. Поэтому очевидно что решение проблемы негативного влияния техники на человека и окружающую среду в настоящее время уже невозможно без присутствия экологического аспекта при выборе разработке и совершенствовании средств труда [15].
Поскольку в практике антикоррозионной защиты наибольшее распространение получили лакокрасочные покрытия представляется интересным рассмотреть средства труда применяемые при их производстве а точнее - лакокрасочные материалы (ЛКМ) [22].
Ввиду того что дипломный проект посвящен разработке проекта вентиляционной системы цеха покраски речь пойдет непосредственно о лакокрасочных материалах а не о покрытиях получаемых после их нанесения на защищаемые поверхности необходимо уточнить какие составляющие могут содержаться в лакокрасочном материале (ЛКМ).
Наиболее часто ЛКМ подготовленные к нанесению представляют собой суспензию пигментов и наполнителей в полимерном связующем технологические свойства которой регулируются путем введения специальных добавок и растворителей. После нанесения лакокрасочного состава на защищаемую поверхность в течение некоторого времени протекает процесс его отвердения приводящий к образованию твердой пленки покрытия с определенными эксплуатационными свойствами которые можно охарактеризовать целым рядом показателей качества покрытия. Несмотря на то что механизмы отвердения лакокрасочных материалов различны и во многом определяются видом полимерного связующего можно отметить одну общую закономерность процесса их отвердения а именно - испарение практически всего растворителя из покрытия в окружающую среду[22]. Рассматривая перечень растворителей входящих в состав антикоррозионных ЛКМ можно убедиться что при всем многообразии ассортимента лакокрасочной продукции он невелик и представлен легколетучими органическими соединениями (ЛОС) или их смесями[24]. Перечень и предельно допустимые концентрации наиболее часто применяемых в качестве растворителей ЛОС приведен в таблице 1.
Предельно допустимые концентрации растворителей
Наименование растворителя
В воздухе рабочей зоны мгм3
В воздухе населенных пунктов мгм3
Агрегатное состояние
Необходимо отметить что наличие одного и того же растворителя в различных ЛКМ абсолютно не означает то что эти составы вносят одинаковый вклад в загрязнение окружающей среды. Рассматривая рецептуры традиционных ЛКМ более подробно можно установить что массовая концентрация растворителей в них различна и составляет от 25 до 65% по массе. Следовательно при нанесении одинаковых количеств материалов с различной концентрацией растворителей в атмосферу (а точнее в воздух рабочей зоны) выделяется неодинаковое количество паров растворителя. Например при нанесении (выработке) килограмма ЛКМ с концентрацией растворителей 35% и 65% соответственно в первом случае в воздух рабочей зоны выделится 350 г паров растворителя а во втором - 650 г. В целом же на территории Европы по оценкам специалистов ежегодная эмиссия паров растворителей в атмосферу составляет более 550 тыс. тонн[17].
Специфические условия эксплуатации автомобилей ставит перед ремонтными службами целый ряд проблем важнейшая из которых - защита от коррозии. Большое разнообразие разрушающих факторов - влаги перепада температур требует применения для их защиты химически и термически стойких долговечных и технологичных защитных покрытий. В настоящее время существует ряд лакокрасочных покрытий получаемых из органоразбавляемых материалов. Однако в большинстве случаев составы используемые при формировании таких покрытий содержат значительное количество летучих органических растворителей[17] что приводит к загрязнению окружающей среды и требует проведения мероприятий обеспечивающих соблюдение норм охраны труда и пожарной безопасности (табл. 2).
Параметры взрыво- и пожароопасности растворителей.
Наименование растворителей
Область воспламенения ** % об.
Температурные пределы воспламенения о С
*- самая низкая температура при которой над поверхностью растворителя образуются пары способные вспыхнуть в воздухе от источника зажигания;
**- предельные концентрации растворителя в воздухе при которых возможно распространение пламени по всей горючей смеси от источника зажигания.
3. Минимизация ущерба окружающей среде от нанесения лакокрасочного покрытия в США и странах Европы.
Как это не парадоксально но в России проблема защиты от коррозии с применением органоразбавляемых материалов пока что ощущается не так остро как например в Германии или США[19]. Дело в том что в большинстве промышленно-развитых стран уже существуют законодательные ограничения на использование в технологических процессах ЛКМ загрязняющих окружающую среду причем установленные нормативы обязательны как для производителей так и для потребителей материалов[19].Вместе с тем материалы на основе органических растворителей остаются значительной составляющей рынка ЛКМ поскольку за счет ряда преимуществ (способности к отверждению в сложных условиях (при высокой влажности и отрицательных температурах) возможности получения покрытий хорошего качества на сложных подложках высокой механической и химической стойкости) часто бывают предпочтительней прочих ЛКМ. Очевидно что в данном случае мы сталкиваемся с классическим примером так называемой «двуединости» техники в целом и средства труда (ЛКМ) в частности. С одной стороны органоразбавляемые материалы необходимы в тех областях применения где к покрытиям предъявляются повышенные требования по защитным и декоративным свойствам с другой - ограничивается применение лакокрасочных материалов с высокой концентрацией растворителей оказывающих негативное влияние на окружающую среду и человека[19 ].
Во многих странах мира[20] уделяется все больше внимания лакокрасочным покрытиям которые не содержат органических растворителей. Во многом это обусловлено возможностью производить краски без вреда для окружающей среды и необходимостью использования экологически чистых материалов в строительно-ремонтных работах.
Многие европейские производители проводят исследования и разрабатывают порошковые водно-дисперсионные (ВД) лакокраски материалы радиационного отверждения без растворителей материалы с высоким показателем сухого остатка. Например ЕС уже приняты директивы содержащие конкретные указания по снижению ЛОС до определенного уровня к 2010 г. во многих секторах лакокрасочной промышленности а в России разрабатывается проект Федерального закона - «Технический Регламент «О безопасности ЛКМ и растворителей»[20 ]. Американское агентство по охране окружающей среды окончательно приняло новые нормативы по содержанию летучих органических растворителей в рецептурах строительных и промышленных ремонтных красок[17]. Согласно этим нормативам в красках для ремонта квартир этот показатель не должен превышать 250 гл а в промышленных -400 гл. Эти цифры показательны - аналогичные значения фигурируют в проекте вышеупомянутого закона (сравните их с существующими -350-650 гл). Таким образом постоянное ужесточение норм экологического законодательства потребует в ближайшее время все большее внимание уделять экологическому аспекту применения лакокрасочных составов что определяет необходимость их своевременного совершенствования и приведения к установленным нормам эмиссии ЛОС в окружающую среду. Представляется что решать данную задачу следует поэтапно создав для этого программу взаимодействия между производителями и потребителями лакокрасочных материалов добиваясь на каждом из этапов определенного компромисса между экологическими нормами стоимостью и качеством покрытия. В настоящее время уже существуют все необходимые предпосылки для широкого применения материалов с пониженным содержанием летучих органических растворителей (10-25%) т.е. материалов с высоким сухим остатком полностью соответствующих существующей нормативной базе. Также данные материалы могут послужить основой для разработки материалов нового поколения с ультранизким (3-5%) содержанием летучих органических растворителей или полным их отсутствием[22]
4. Работа покрасочно-сушильной камеры OLT (Германия).
Применяется как для покраски автомобилей так и в других видах производства (к примеру для покраски мебели).
Свежий воздух нагнетаемый вентилятором проходит через предварительный фильтр затем подогревается до 20-220С и через потолочные отверстия камеры подается внутрь. Потолочные отверстия укомплектованы специальными фильтрами тонкой очистки. Поток воздуха направляется сверху вниз по всей длине камеры. Под полом камеры расположены вытяжные каналы оборудованные специальными кассетными фильтрами для улавливания частиц краски. Индикатор падения давления (опция) показывает степень загрязнения кассет. Эффективность покрасочных фильтров-98 %. Очищенный таким образом воздух выводится из цеха наружу посредством вытяжного вентилятора [22 ].
Вытяжной и нагнетающий вентилятор отключаются после окончания окраски. Система переводится в режим циркуляции. Воздух из камеры поступает в нагреватель и затем подается обратно в камеру посредством нагнетающего вентилятора. Максимальная температура воздуха в камере-105 0С. Часть воздуха содержащего растворитель выводится в атмосферу на его место поступает свежий воздух. Таким образом концентрация растворителя в воздухе остается на 50% ниже минимального предела взрывоопасности (Рисунок 1).
Рис. 1. Схема покрасочно - сушильной камеры OLT
При использовании окрасочной камеры главную роль играет ее экономичность. В процессе сушки до 90% горячего воздуха с вытяжки возвращается в окрасочную камеру. Таким образом значительно экономятся энергоресурсы. При этом эффективно поддерживается температура и скорость высыхания лакокрасочного покрытия. Значительно снижается шумность и стоимость покрасочной камеры за счет использования центробежных моторов поскольку мотор находится в улитке тепловентилятора [22 ].
5. Очистка воздуха от примесей.
В настоящее время разработано и опробовано в промышленности большое количество различных методов очистки газов от органических и неорганических веществ[ ].
5.1. Абсорбционный метод.
Абсорбционная очистка (АО) отходящих газов применятся как для извлечения ценных компонентов из газового потока и возврата их снова в технологический процесс для повторного использования так и удаление из газового потока токсичных веществ с целью санитарной очистки газов. Обычно рационально использовать абсорбционную очистку тогда когда концентрация целевого компонента в газовом потоке достаточно велика: свыше 15 %.
Абсорбция – процесс избирательного поглощения одного или нескольких компонентов из газовых смесей жидкими поглотителями. Газовую фазу в которой находится компонент подлежащий удалению называют газом – носителем поглощающий компонент – абсорбтивом а жидкий поглотитель – абсорбентом.
В зависимости от физико-химической основы процесса различают физическую и химическую абсорбцию (хемосорбцию т.е. абсорбцию сопровождающуюся химической реакцией газа с абсорбентом).
Для физической абсорбции обычно применяют воду органические растворители – неэлектролиты не реагирующие с растворимым газом и их водные растворы. К методам физической абсорбции можно отнести водную очистку от диоксида углерода (CO2) очистку от диоксида углерода метанолом (CH3OH) при низких температурах очистку оксида углерода и метана (CH4) жидким азотом.
К процессам химической абсорбции отходящих газов относятся моноэтаноламиновая (МЭА) поташная и щелочная очистка газов от диоксида углерода многие процессы очистки газов от сероводорода (H2S) медноаммиачная очитка от оксида углерода и другие процессы.
5.2. Адсорбционный метод.
Адсорбционный метод являются одним из самых распространенных средств защиты воздушного бассейна от загрязнений. Только в США введены и успешно эксплуатируются десятки тысяч адсорбционных систем[19].
Если результатирующая сил притяжения направлена внутрь данной фазы то особое состояние на поверхности проявляется в способности притягивать молекулы другой фазы находящейся в контакте с этим слоем. Молекулы поглощающего вещества сорбируясь частично насыщают поверхность сорбента и уменьшают ее свободную энергию.
Основными промышленными адсорбентами являются активированные угли сложные оксиды и импрегнированные сорбенты. Активированный уголь (АУ) нейтрален по отношению к полярным и неполярным молекулам адсорбируемых соединений. Он менее селективен чем многие другие сорбенты и является одним из немногих пригодных для работы во влажных газовых потоках. Активированный уголь используют в частности для очистки газов от дурно пахнущих веществ рекуперации растворителей и т.д.
Оксидные адсорбенты (ОА) обладают более высокой селективностью по отношению к полярным молекулам в силу собственного неоднородного распределения электрического потенциала. Их недостатком является снижение эффективности в присутствии влаги. К классу ОА относят силикагели синтетические цеолиты оксид алюминия.
Для десорбции примесей используют нагревание адсорбента вакуумирование продувку инертным газом вытеснение примесей более легко адсорбирующимся веществом например водяным паром. В последнее время особое внимание уделяют десорбции примесей путем вакуумирования при этом их часто удается легко утилизировать.
Для проведения процессов адсорбции разработана разнообразная аппаратура. Наиболее распространены адсорберы с неподвижным слоем гранулированного или сотового адсорбента. Непрерывность процессов адсорбции и регенерации адсорбента обеспечивается применением аппаратов с кипящим слоем.
В последние годы все более широкое применение получают волокнистые сорбционно-активные материалы. Мало отличаясь от гранулированных адсорбентов по своим емкостным характеристикам они значительно превосходят их по ряду других показателей.
Например их отличает более высокая химическая и термическая стойкость однородность пористой структуры значительный объем микропор и более высокий коэффициент массопередачи (в 10-100 раз больше чем у сорбционных материалов). Установки в которых используются волокнистые материалы занимают значительно меньшую площадь.адсорбента при использовании волокнистых материалов меньше чем при использовании АУ в 15-100 раз а масса аппарата в 10 раз. Сопротивление слоя не превышает при этом 100 Па.
Еще одним направлением усовершенствования адсорбционных методов очистки является разработка новых модификаций адсорбентов – силикагелей и цеолитов обладающих повышенной термической и механической прочностью. Однако гидрофильность этих адсорбентов затрудняет их применение.
Адсорбционные методы являются одним из самых распространенных в промышленности способов очистки газов. Их применение позволяет вернуть в производство ряд ценных соединений. При концентрациях примесей в газах более 2-5 мгм³ очистка оказывается даже рентабельной. Основной недостаток адсорбционного метода заключается в большой энергоемкости стадий десорбции и последующего разделения что значительно осложняет его применение для многокомпонентных смесей.
5.3. Термическое дожигание.
Дожигание представляет собой метод обезвреживания газов путем термического окисления различных вредных веществ главным образом органических в практически безвредных или менее вредных преимущественно СО2 и Н2О. Обычные температуры дожигания для большинства соединений лежат в интервале 750-1200о C. Применение термических методов дожигания позволяет достичь 99%-ной очистки газов.
При рассмотрении возможности и целесообразности термического обезвреживания необходимо учитывать характер образующихся продуктов горения..
Продукты сжигания газов содержащих соединения серы галогенов фосфора могут превосходить по токсичности исходный газовый выброс. В этом случае необходима дополнительная очистка Термическое дожигание весьма эффективно при обезвреживании газов содержащих токсичные вещества в виде твердых включений органического происхождения (сажа частицы углерода древесная пыль и т.д.).
Важнейшими факторами определяющими целесообразность термического обезвреживания являются затраты энергии (топлива) для обеспечения высоких температур в зоне реакции калорийность обезвреживаемых примесей возможность предварительного подогрева очищаемых газов. Повышение концентрации дожигаемых примесей ведет к значительному снижению расхода топлива. В отдельных случаях процесс может протекать в автотермическом режиме т. е. рабочий режим поддерживается только за счет тепла реакции глубокого окисления вредных примесей и предварительного подогрева исходной смеси отходящими обезвреженными газами.
Принципиальную трудность при использовании термического дожигания создает образование вторичных загрязнителей таких как оксиды азота хлор SO2 и др.
Термические методы широко применяются для очистки отходящих газов от токсичных горючих соединений. Разработанные в последние годы установки дожигания отличаются компактностью и низкими энергозатратами. Применение термических методов эффективно для дожигания пыли многокомпонентных и запыленных отходящих газов.
5.4. Термокаталитические методы.
Каталитические методы газоочистки отличаются универсальностью. С их помощью можно освобождать газы от оксидов серы и азота различных органических соединений монооксида углерода и других токсичных примесей. Каталитические методы позволяют преобразовывать вредные примеси в безвредные менее вредные и даже полезные.
Они дают возможность перерабатывать многокомпонентные газы с малыми начальными концентрациями вредных примесей добиваться высоких степеней очистки вести процесс непрерывно избегать образования вторичных загрязнителей. Применение каталитических методов чаще всего ограничивается трудностью поиска и изготовления пригодных для длительной эксплуатации и достаточно дешевых катализаторов. Гетерогенно-каталитическое превращение газообразных примесей осуществляют в реакторе загруженном твердым катализатором в виде пористых гранул колец шариков или блоков со структурой близкой к сотовой. Химическое превращение происходит на развитой внутренней поверхности катализаторов достигающей 1000 м²г.
В качестве эффективных катализаторов находящих применение на практике служат самые различные вещества – от минералов которые используются почти без всякой предварительной обработки и простых массивных металлов до сложных соединений заданного состава и строения. Обычно каталитическую активность проявляют твердые вещества с ионными или металлическими связями обладающие сильными межатомными полями. Одно из основных требований предъявляемых к катализатору - устойчивость его структуры в условиях реакции. Например металлы не должны в процессе реакции превращаться в неактивные соединения.
Наибольшее распространение получили каталитические методы обезвреживания отходящих газов в неподвижном слое катализатора. Можно выделить два принципиально различных метода осуществления процесса газоочистки - в стационарном и в искусственно создаваемом нестационарном режимах.
Стационарный метод.
Приемлемые для практики скорости химических реакций достигаются на большинстве дешевых промышленных катализаторов при температуре 200-600о C. После предварительной очистки от пыли (до 20 мгм³) и различных каталитических ядов (AsCl2 и др.) газы обычно имеют значительно более низкую температуру.
Подогрев газов до необходимых температур можно осуществлять за счет ввода горячих дымовых газов или с помощью электроподогревателя. После прохождения слоя катализатора очищенные газы выбрасываются в атмосферу что требует значительных энергозатрат. Добиться снижения энергозатрат можно если тепло отходящих газов использовать для нагревания газов поступающих в очистку. Для нагрева служат обычно рекуперативные трубчатые теплообменники.
Нестационарный метод ( реверс-процесс).
Реверс-процесс предусматривает периодическое изменение направлений фильтрации газовой смеси в слое катализатора с помощью специальных клапанов. Процесс протекает следующим образом. Слой катализатора предварительно нагревают до температуры при которой каталитический процесс протекает с высокой скоростью. После этого в аппарат подают очищенный газ с низкой температурой при которой скорость химического превращения пренебрежимо мала. От прямого контакта с твердым материалом газ нагревается и в слое катализатора начинает с заметной скоростью идти каталитическая реакция. Слой твердого материала (катализатора) отдавая тепло газу постепенно охлаждается до температуры равной температуре газа на входе. Поскольку в ходе реакции выделяется тепло температура в слое может превышать температуру начального разогрева. В реакторе формируется тепловая волна которая перемещается в направлении фильтрации реакционной смеси т.е. в направлении выхода из слоя. Периодическое переключение направления подачи газа на противоположное позволяет удержать тепловую волну в пределах слоя как угодно долго.
Преимущество этого метода в устойчивости работы при колебаниях концентраций горючих смесей и отсутствие теплообменников.
5.5. Озонные методы.
Озонные методы применяют для обезвреживания дымовых газов от SO2(NOx) и дезодорации газовых выбросов промышленных предприятий. Введение озона ускоряет реакции окисление NO до NO2 и SO2 до SO3. После образования NO2 и SO3 в дымовые газы вводят аммиак и выделяют смесь образовавшихся комплексных удобрений (сульфата и нитрата аммония).
Время контакта газа с озоном необходимое для очистки от SO2 (80-90%) и NOx (70-80%)составляет 04 – 09 сек. Энергозатраты на очистку газов озонным методом оценивают в 4-45% от эквивалентной мощности энергоблока что является по-видимому основной причиной сдерживающей промышленное применение данного метода.
Применение озона для дезодорации газовых выбросов основано на окислительном разложении дурно пахнущих веществ. В одной группе методов озон вводят непосредственно в очищаемые газы в другой газы промывают предварительно озонированной водой. Применяют также последующее пропускание озонированного газа через слой активированного угля или подачуего на катализатор. При вводе озона и последующем пропускании газа через катализатор температура превращения таких веществ как амины ацетальдегид сероводород и др.понижается до 60-80 °C. В качестве катализатора используют как PtAl2O3 так и оксиды меди кобальта железа на носителе. Основное применение озонные методы дезодорации находят при очистке газов которые выделяются при переработке сырья животного происхождения на мясо- (жиро-)комбинатах и в быту.
5.6. Биохимические методы.
Биохимические методы очистки основаны на способности микроорганизмов разрушать и преобразовывать различные соединения. Разложение веществ происходит под действием ферментов вырабатываемых микроорганизмами в среде очищаемых газов. При частом изменении состава газа микроорганизмы не успевают адаптироваться для выработки новых ферментов и степень разрушения вредных примесей становится неполной. Поэтому биохимические системы более всего пригодны для очистки газов постоянного состава.
Биохимическую газоочистку проводят либо в биофильтрах либо в биоскрубберах.
Микроорганизмы БП в процессе своей жизнедеятельности поглощают и разрушают содержащиеся в газовой среде вещества в результате чего происходит рост их массы. Эффективность очистки в значительной мере определяется массопереносом из газовой фазы в БП и равномерным распределением газа в слое насадки. Такого рода фильтры используют например для дезодорации воздуха. В этом случае очищаемый газовый поток фильтруется в условиях прямотока с орошаемой жидкостью содержащей питательные вещества. После фильтра жидкость поступает в отстойники и далее вновь подается на орошение.
В настоящее время биофильтры используют для очистки отходящих газов от аммиака фенола крезола формальдегида органических растворителей покрасочных и сушильных линий сероводорода метилмеркаптана и других сероорганических соединений.
К недостаткам биохимических методов следует отнести:
низкую скорость биохимических реакций что увеличивает габариты оборудования;
специфичность (высокую избирательность) штаммов микроорганизмов что затрудняет переработку многокомпонентных смесей;
трудоемкость переработки смесей переменного состава.
5.7. Плазмохимические методы.
Плазмохимический метод основан на пропускании через высоковольтный разряд воздушной смеси с вредными примесями. Используют как правило озонаторы на основе барьерных коронных или скользящих разрядов либо импульсные высокочастотные разряды на электрофильтрах. Проходящий низкотемпературную плазму воздух с примесями подвергается бомбардировке электронами и ионами.
В результате в газовой среде образуется атомарный кислород озон гидроксильные группы возбуждённые молекулы и атомы которые и участвуют в плазмохимических реакциях с вредными примесями. Основные направления по применению данного метода идут по удалению SO2 NOx и органических соединений. Использование аммиака при нейтрализации SO2 и NOx дает на выходе после реактора порошкообразные удобрения (NH4)2SO4 и NH4NО3 которые фильтруются.
Недостатком данного метода являются:
недостаточно полное разложение вредных веществ до воды и углекислого газа в случае окисления органических компонентов при приемлимых энергиях разряда
наличие остаточного озона который необходимо разлагать термически либо каталитически
существенная зависимость от концентрации пыли при использовании озонаторов с применением барьерного разряда.
5.8. Плазмокаталитический метод
Это довольно новый способ очистки который использует два известных метода – плазмохимический и каталитический. Установки работающие на основе этого метода состоят из двух ступеней. Первая – это плазмохимический реактор (озонатор) вторая - каталитический реактор. Газообразные загрязнители проходя зону высоковольтного разряда в газоразрядных ячейках и взаимодействуя с продуктами электросинтеза разрушаются и переходят в безвредные соединения вплоть до CO2 и H2O. Глубина конверсии (очистки) зависит от величины удельной энергии выделяющейся в зоне реакции. После плазмохимического реактора воздух подвергается финишной тонкой очистке в каталитическом реакторе. Синтезируемый в газовом разряде плазмохимического реактора озон попадает на катализатор где сразу распадается на активный атомарный и молекулярный кислород. Остатки загрязняющих веществ (активные радикалы возбужденные атомы и молекулы) не уничтоженные в плазмохимическом реакторе разрушаются на катализаторе благодаря глубокому окислению кислородом.
Преимуществом этого метода являются использование каталитических реакций при температурах более низких (40-100о) чем при термокаталитическом методе что приводит к увеличению срока службы катализаторов а также к меньшим энергозатратам (при концентрациях вредных веществ до 05 гм³.).
Недостатками данного метода являются:
большая зависимость от концентрации пыли необходимость предварительной очистки до концентрации 3-5 мгм³
при больших концентрациях вредных веществ(свыше 1 гм³) стоимость оборудования и эксплуатационные расходы превышают соответствующие затраты в сравнении с термокаталитическим методом
9. Фотокаталитический метод.
Сейчас широко изучается и развивается фотокаталитический метод окисления органических соединений. В основном при этом используются катализаторы на основе TiO2 которые облучаются ультрафиолетом. Известны бытовые очистители воздуха японской фирмы «Daikin» использующие этот метод. Недостатком метода является засорение катализатора продуктами реакции. Для решения этой задачи используют введение в очищаемую смесь озона однако данная технология применима для ограниченного состава органических соединений и при небольших концентрациях.

таблица.docx

Затраты на технологическое оборудование Экономическая эффективность вложений в природоохранные мероприятия
Наименование технологического оборудования
Балансовая первоначальная стоимость руб
Сумма амортизационных отчислений руб
Воздуховод стальной оцинкованный 400х400мм
Продукт г. Новосибирск
Канальный вентилятор
Текущие расходы до реконструкции
Текущие расходы после реконструкции
Ущерб окружающей среде
Расходы на электроэнергию
Расходы на эксплуатацию и амортизацию оборудования

3 Методическая часть..docx

2. Методическая часть
1.Характеристика расположения предприятия.
На северо-востоке от объекта на расстоянии 3.5км находится национальный парк «лосиный остров». С южной стороны на расстоянии 50 метров расположен жилой массив. На территории. прилегающей к автосервису с северной и западной стороны расположены складские помещения.
2. Технология покраски автомобилей.
В зависимости от объема повреждений лакокрасочного покрытия производится локальный (точечный) ремонт либо капитальный ремонт кузова. При капитальном ремонте полностью восстанавливаются защитные и декоративные свойства покрытия при этом выполняют последовательный ряд технологических операций:
- подготовку поверхности кузова под окрашивание
ДП – ГЗ.09.00505-010-2005-2011
- нанесение слоев эмали
- сушку и при необходимости полирование.
Так как при нанесении одного слоя не всегда возможно получить покрытие требуемой толщины обеспечить сплошную непроницаемую для внешней среды пленку обладающую высокими защитными и декоративными свойствами лакокрасочные покрытия состоят как правило из нескольких слоев. Существует два варианта лакокрасочных покрытий: однослойные (простые) и двухслойные (с эффектом металлика перламутра который создается благодаря содержанию в краске частичек слюды). Кузов автомобиля в сборе или отдельная деталь перед покраской требуют подготовки. Объем подготовительной работы под покраску зависит от состояния поверхности природы основы (металлический лист шпатлевка грунтовка и т.д.) качества отделки поверхности. При восстановительной окраске (ремонте) около 90% трудозатрат приходится именно на подготовительные работы и только 10% на окраску. Сначала проводится тщательный внешний осмотр состояния лакокрасочного покрытия для чего автомобиль необходимо вымыть. Внешний осмотр покрытия производят с целью определения степени его повреждения в разных местах кузова. Изучают состояние днища крыльев а также мест в которых скапливаются грязь и влага. Следует обратить внимание имеются ли на поверхности покрытия нитевые трещины. Если трещины обнаружены покрытие в этих местах необходимо шлифовать до полного их исчезновения. Если трещины проникли через все слои лакокрасочного покрытия в этих местах необходимо целиком удалить старое покрытие до металла и только после этого приступать к окраске автомобиля. При необходимости проводят частичную разборку автомобиля: снимают декоративные детали с гальваническим покрытием резиновые прокладки и т.п.
Если предполагается что кузов автомобиля будут перекрашивать полностью а сушку проводить при повышенной температуре в сушильной камере нужно снять также колеса стекла обивку и другие нетермостойкие детали.
Если окраску отдельной части автомобиля проводят без демонтажа то для защиты от попадания лакокрасочного материала на поверхности находящиеся рядом их закрывают трафаретами из картона или бумаги можно также покрыть их слоем вазелина (защитной изолирующей пасты). Понятно что изолирующие составы должны легко наноситься на поверхность и удаляться без применения растворителей не взаимодействовать с металлом лакокрасочными и гальваническими покрытиями. При горячей сушке изолирующие составы не должны сгорать растекаться и проникать в слои покрытия. Пасту (вазелин) на кузов наносят волосяной кистью при этом необходимо следить чтобы паста не попала на поверхности подлежащие окраске. Случайно попавшую на окрашиваемую поверхность пасту нужно снять ветошью а место попадания тщательно обезжирить тампоном смоченным бензином. Окончательно снимают пасту после того как последний слой краски (лака) хорошо высохнет. Подготовка поверхности автомобиля под окраску включает в себя и тщательное выполнение рихтовочных работ сварки пайки и зачистки этих мест. Другими словами поверхности кузова надо придать правильную форму.
Во всех случаях для проведения полного объема работ по подготовке поверхности кузова к нанесению лакокрасочного покрытия выполняют следующие технологические операции:
удаление старого лакокрасочного покрытия
удаление продуктов коррозии
шлифование и полирование [22].
3. Используемые материалы
Процесс покраски автомобиля включает в себя много технологических операций большинство из которых отличаются трудоемкостью. Объясняется это тем что само покрытие состоит из нескольких слоев каждый из которых имеет определенное назначение и исключение хотя бы одного из них приводит к ухудшению защитных и декоративных свойств покрытия. Для покраски автомобиля применяют следующие материалы в количестве на 1 м2 (цифры даны в скобках) и на автомобиль в целом (кг):
Грунт (0.120-0.150) 40
Эмаль (090 -0110) 6.0
Растворитель (0.10) 20% к массе материала
Грунтовки — это лакокрасочные материалы наносимые непосредственно на поверхность металла и характеризующиеся хорошей адгезией с металлом. В состав грунтовок по металлам входят антикоррозионные пигменты. По механизму защитного действия эти грунтовки подразделяют на изолирующие пассивирующие фосфатирующие протекторные и преобразующие.
Изолирующие грунтовки содержат обычно смеси железооксидных пигментов со свинцовым кроном и тальком. В тех случаях когда в пленкообразователе присутствует растительное масло в грунтовки вводят также цинковые белила. Пассивирующие грунтовки пигментируют цинковым или стронциевым кроном иногда с добавками цинковых белил. Фосфатирующие грунтовки могут быть одно- или двухупаковочными. Последние состоят из пассивирующей основы (поливинилбутиральный лак пигментированный цинковым кроном) и кислотного разбавителя (раствор Н3РО4 в этаноле) которые смешивают перед нанесением грунтовок. Пигменты одноупаковочных грунтовок - свинцовый крон или СrРО4*ЗН2О.
Чаще практикуется двукратное или смешанное грунтование при котором наносят один слой грунтовки а затем вторым слоем напыляют на него другой тип грунтовки. При этом общая толщина грунтовочного слоя не должна превышать 25-40 мкм.
Эмали — это материалы применяемые для наружной окраски автомобиля они дают непрозрачное цветное покрытие. Для восстановительной окраски кузовов легковых автомобилей применяют в основном меламиноалкидные и нитроэмали. Но существуют также эмали на водной основе. Эмали состоят из трёх веществ: пигмента связующего вещества и растворителя.
Нитроэмали. Основным компонентом нитроэмалей является лаковый коллоксилин который изготавливают из хлопковой или древесной целлюлозы По атмосферостойкости защитным и антикоррозионным свойствам покрытия на основе нитроцеллюлозных материалов как правило уступают материалам на основе синтетических пленкообразующих веществ. Это обусловлено тем что нитрат целлюлозы склонен к разложению под действием УФ-лучей и тепла. Поэтому в состав атмосферостойких нитроэмалей вводят модифицирующие добавки (в частности в НЦ-132 вводится алкидная смола).
Нитроцеллюлоза (нитрат целлюлозы нитроклетчатка)— групповое название химических соединений с общей формулой [C6H7O2(OH)3-x(ONO2)x]. ПДК в воздухе рабочей зоны – 15 мгм3
Нитролаки. Этот тип краски более дешевый чем большинство новых «экзотических» концентратов наносит меньший вред здоровью (хотя некоторые из них всё же опасны для здоровья) а также более долговечен. Основным недостатком является возможная несовместимость этой краски с заводским покрытием хотя возможно нанесение изоляционного слоя между двумя несовместимыми красками. Пленки нитролаковых красок очень тонкие поэтому для создания необходимой толщины лакокрасочного слоя применяются многослойные покрытия.
Двухкомпонентные краски. Эти краски состоят из двух химических компонентов и дают хороший глянец если их распылять из покрасочного пистолета. Они блекнут меньше чем другие виды красок (особенно это относится к цветам наиболее подверженным обесцвечиванию – желтому и красному). Основным недостатком этих красок является их высокая токсичность (неправильное применение может даже привести к смертельному исходу) поэтому при их использовании нужно обязательно пользоваться респиратором. Кроме того эти краски долго застывают.
Краски «металлик - «Металлический» эффект достигается путём включения в краску мельчайших алюминиевых частиц. Эти частицы действуют как отражатели света придающие металлический блеск окрашенной поверхности а также теневой эффект. Краска «металлик» может быть приготовлена из любого типа вышеописанных красок путём добавления алюминиевой пудры.
Растворитель - придаёт краске текучесть соответствующую целям её применения. Он сделан на основе летучих соединений Растворитель постоянно испаряется (как во время покраски так и после неё) оставляя на поверхности пигмент и связующее вещество которые и формируют лакокрасочное покрытие. К различным видам краски подходят различные растворители. Краску нужно разбавлять только соответствующим растворителем и до нужной текучести.
Пигмент - это вещество которое придаёт цвет краске а также выполняет некоторые другие функции например замедляет коррозию. Неорганические пигменты помимо цвета придают пигментированным материалам непрозрачность и защищают полимеры от фотодеструкции. Твердые частицы неорганических пигментов особенно игольчатой и чешуйчатой форм структурируют и армируют лакокрасочные покрытия увеличивая их прочность твердость водо- и атмосферостойкость. Многие неорганические пигменты химически защищают металлы от коррозии (их используют для изготовления грунтовок).
Свинцовые белила— белая минеральная краска на основе свинца. Свинцовые белила по составу (основной карбонат свинца) соль 2PbCO3·Pb(OH)2 и отличаются своим чисто белым цветом и выдающейся кроющей способностью почему эта краска и расходуется в огромных количествах. Наилучшие пигментные свойства соответствуют соотношению 2:1 (карбонатгидроокись). Свинец и многие его соединения токсичны поэтому свинцовые белила опасны особенно для маляров. Российская Федерация (в числе 62 стран по состоянию на 31.12.2001) является членом конвенции Международной организации труда «Об использовании свинцовых белил в малярном деле» запрещающей использование белил с содержанием свинца более 2% для окраски внутренних стен жилых помещений и запрещающую производство работ мужчинами до 18 лет и женщинами любого возраста.
Фосфат цинка - представляет собой кристаллогидрат фосфата цинка Zn3(PO4)2nH2O. Пигмент белого цвета малорастворим в воде легко растворим в кислотах. Фосфат цинка благодаря низкой токсичности и невысокой стоимости является одним из наиболее распространённых противокоррозионных пигментов предназначенных для водо- и органорастворимых лакокрасочных материалов. Фосфат цинка нетоксичен и не требует каких-либо специальных мер предосторожности при работе с ним. При обращении с пигментами следует всегда соблюдать обычные правила промышленной гигиены.
Цинковая пыль представляет собой тонкоизмельченный порошок цинка. Применение: антикоррозийные окраски покрытие химические технологические процессы гидрометаллургия. Элементы цинковой пыли: цинк общий – до 99%; цинк металлический – 95-96%; свинец – не более 01%; кадмий – не более 001%; железо – не более 0005%. Примерный размер частиц – 45-60 мкм. Виды опасности для здоровья человека: основываясь на имеющихся данных тонкоизмельченный порошок цинка не представляет собой рисков для здоровья человека в соответствии с обязательной классификацией.
Стронциевый крон- превосходный антикоррозионный пигмент с широким спектром возможностей применения и сочетания. По химическому составу стронций хромат (стронциевый крон) представляет собой хромат стронция SrCrO4 окрашен в лимонно- жёлтый цвет. Он обладает определённой растворимостью в воде полностью растворяется в органических кислотах и разлагается щелочами. По светостойкости стронциевый крон превосходит свинцовый и цинковый. Стоек к действию высоких температур. Преимущества стронциевого крона состоят в его малой реакционной способности и отсутствии кристаллической воды.
Применение стронциевого крона ограничено его невысокими пигментными свойствами токсичностью и большим расходом хромовых солей на его изготовление. Применяется для пигментирования грунтовок используемых для противокоррозионной защиты изделий из лёгких сплавов и для водоразбавляемых грунтовок. Последнее обусловлено тем что в отличие от цинкового крона данный пигмент не взаимодействует с карбоксил- и гидроксилсодержащими водоразбавляемыми плёнкообразователями.
Стронций хромат Habicor SR AT - превосходный антикоррозионный пигмент с широким спектром возможностей применения и сочетания. Пигмент содержит 47.0 % CrO3 и 500 % SrO.
Цианамид свинца. По химическому составу - PbCN2. Пигмент ярко-желтого цвета в воде практически нерастворим сравнительно легко растворяется в кислотах. Разлагается при 250°С. Взаимодействует с карбоксилсодержащими пленкообразователями. Однако образование свинцовых мыл достаточно быстро идет только в пленочном состоянии при доступе кислорода воздуха. Обладает щелочным пассивированием. При хранении лакокрасочные материалы содержащие цианамид свинца не загустевают и не оседают. Пигмент обладает хорошей свето- и атмосферостойкостью и сильным противокоррозионным действием.
Силикохромат свинца. Пигмент относится к так называемым керновым пигментам. Представляет собой частицы диоксида кремния покрытые активной оболочкой хромата свинца и силикатов свинца разной основности. Пигмент оранжевого цвета в воде и кислотах нерастворим отличается высокой атмсферостойкостью. Менее токсичен чем другие свинцовые пигменты. По ингибирующим свойствам не уступает свинцовому сурику. Силикохромат свинца слабо растворим в воде – 2 гл. Применяется для противокоррозионных грунтовок и др. лакокрасочных материалов на основе органо- и водоразбавимых пленкообразователей.
Свинцовый сурик — это твёрдое и химически стойкое вещество. По своему химическому составу свинцовый сурик представляет собой оксид свинца Pb3O4 имеющий насыщенный красно-оранжевый цвет и высокую плотность. Свинцовый сурик имеет применение в качестве весьма качественного оранжевого пигмента и грунта а также используется как наполнитель резиновых изделий и пластиков. Свинцовый сурик— сильный окислитель и этим обусловлены высокие антикоррозиойные свойства красок на его основе: вступая в реакцию с железом он окисляет его до получения плотной плёнки чёрного оксида железа(II) нерастворимого в воде и не пропускающего кислород из воздуха.
Фосфат хрома - кристаллогидрат фосфорнокислого хрома. Светло-зеленого цвета. Нетоксичен практически нерастворим в воде и органических растворителях стоек к кислотам и щелочам. Фосфат хрома обладает высокими антикоррозионными свойствами но чаще используется в смеси с другими антикоррозионными пигментами (например хроматы) для грунтовок на основе различных пленкообразоватей.
Берлинская лазурь (железная лазурь) — синий пигмент смесь гексацианоферратов (II) от KFe[Fe(CN)6] до Fe4[Fe(CN)6]3. Применяется как синий пигмент с торговым названием "милори". Не является токсичным веществом.
Связующее вещество - это вещество является носителем пигмента и способствует его закреплению на окрашиваемой поверхности. Он также формирует защитную глянцевую плёнку поверх пигмента после высыхания краски.
Связующими веществами в красочных составах служат следующие материалы: полимеры — в полимерных красках лаках эмалях; каучуки — в каучуковых красках; производные целлюлозы — в нитролаках; олифы — в масляных красках; клеи — животный и казеиновый — в клеевых красках; неорганические вяжущие вещества — в цементных известковых силикатных красках. Полимеры применяют в красках и лаках вместе с растворителем а также в сочетании с олифой или цементом (полимерцементные красочные составы). Связующее вещество является главным компонентом красочного состава который определяет консистенцию краски прочность твердость и долговечность образующейся пленки. Связующее выбирают учитывая и прочность его сцепления (адгезию) с основанием после отвердевания. Защитные свойства лакокрасочного покрытия по отношению к металлу бетону или другому материалу зависят как от связующего так и от примененного пигмента[22].
4.Химический состав растворителей для нитроэмалей
Растворитель нитроэмалей представляет собой смесь летучих органических веществ: ароматических углеводородов кетонов спиртов и эфиров применяется для удаления лаков и лакокрасочных покрытий для растворения нитроцеллюлозных пленкообразователей. При покраске автомобилей чаще всего используется три вида растворителей – 645 646 647
Химический состав растворителя 645включает в себя - толуол 50% бутилацетат 18% этилацетат 12% бутанол 10% этанол 10%.
6: толуол 50% этанол 15% бутилацетат (или амилацетат) 10% бутанол 10% этилцеллозольв 8% ацетон 7%.
7: толуол (или пиробензол) 413% бутилацетат (или амилацетат) 298% этилацетат 212% бутанол 77%[22].
Толуол (метилбензол) С7H8 — бесцветная жидкость с характерным запахом простейший алкиларен. Бесцветная подвижная летучая жидкость с резким запахом проявляет слабое наркотическое действие. Пары могут проникать через неповрежденную кожу и органы дыхания вызывать поражение нервной системы (заторможенность нарушения в работе вестибулярного аппарата) в том числе необратимое. Согласно САНПИН— толуол (метилбензол) — является сильно токсичным ядом влияющим на функцию кроветворения организма также как и его предшественник бензол. Нарушение кроветворения проявляется в цианозе гипоксии. Существует также толуольная токсикомания которая имеет и канцерогенное влияние. В целом бензольные углеводороды очень токсичны длительное их воздействие может привести к необратимым поражениям ЦНС кроветворных органов и создать предпосылки для возникновения энцефалопатии. Поражает человека через органы дыхания и кожу вызывает нервное возбуждение рвоту при больших концентрациях-потерю сознания. ПДК паров толуола в воздухе рабочей зоны - 50 мг.куб.м
Бутилацетат СН3СООС4Н9— органическое вещество класса сложных эфиров. Хороший растворитель нитроцеллюлозы хлоркаучука глифталевых смол и др. плёнкообразующих веществ применяемых в лакокрасочной промышленности. Входит в состав многих многокомпонентных растворителей например в растворитель 646. Пары бутилацетатов раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей вызывают сухость кожи.
Этилацетат СН3-СОО-CH2-CH3— бесцветная летучая жидкость с приятным фруктовым запахом. Этилацетат широко используется как растворитель из-за низкой стоимости и малой токсичности а также приемлемого запаха. Пары этилацетата раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей при действии на кожу вызывают дерматиты и экземы. ПДК в воздухе рабочей зоны 200 мгм3.
Бутиловый спирт (н-бутанол) C4H9OH — представитель одноатомных спиртов. Бутанол применяют как растворитель в лакокрасочной промышленности в производстве смол и пластификаторов и др. Токсичность бутанола относительно невелика (LD50 составляет 2290–4360 мгкг) но наивысшая среди младших спиртов. Концентрация в 0.01% в воздухе никак не влияет на организм в то время как 0.02% вызывает воспаление роговой оболочки глаза.
Этанол- C2H5OH или CH3-CH2-OH второй представитель гомологического ряда одноатомных спиртов. В том числе Широко применяется как растворитель в лакокрасочной промышленности. Чрезвычайно гигроскопичен при концентрации выше 70% (по объему) прижигает кожу и слизистые оболочки; при приеме внутрь угнетает центры торможения мозга[7].
Этилцеллозольв(2-этоксиэтанол C2H5OC2H4OН)— моноалкиловый эфир этиленгликоля бесцветная прозрачная горючая жидкость со спиртовым запахом. Используется в качестве растворителя многих лакокрасочных материалов на самой разнообразной химической основе. Такое широкое распространение этилцеллозольв получил благодаря своей исключительной растворяющей способности т.к. с ним смешиваются практически все известные растворители даже при комнатной температуре и в то же время он растворяется в воде. Этилцеллозольв обладает слабым наркотическим действием пары его незначительно раздражают слизистые оболочки при приеме внутрь вызывает тяжелое отравление организма.
Ацетон простейший представитель кетонов. Формула: CH3-C(O)-CH3. Бесцветная легкоподвижная летучая жидкость с характерным запахом. Он полностью смешивается с водой и большинством органических растворителей. Широко применяется например как растворитель в производстве лаков. Считается что ацетон малотоксичен также считается что он не вызывает хронических болезней при использовании основных методов предосторожностей при работе с ним[7]. Ацетон обладает возбуждающим и наркотическим действием 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.
Из-за высокой летучести значительная часть ацетона испаряется в атмосферу где период полураспада под действием ультрафиолета составляет 22 суток. Ацетон может вызывать значительное понижение уровня кислорода в воде из-за потребления его микроорганизмами. - ПДК паров ацетона в воздухе рабочей зоны - 200 мгкуб.м.[24]
Ксилол (диметилбензол) - C6H4(СН3)2— углеводороды ароматического ряда. Применяют как растворители лаков красок мастик и др. Используют в синтезе красителей. Ксилолы обладают наркотическим действием аналогичным действию бензола и толуола[7].

5 Расчетная часть..docx

Гла 4. Расчетная часть
1. Определение выделений загрязняющих веществ при нанесении лакокрасочных материалов
В качестве исходных данных для расчета выделения загрязняющих веществ при различных способах нанесения лакокрасочного покрытия принимают фактический или плановый расход окрасочного материала долю содержания в нем растворителя долю компонентов лакокрасочного материала выделяющихся из него в процессах окраски и сушки. Порядок расчёта общей массы выделившихся веществ следующий.
Сначала определяют массу веществ выделившихся при нанесении лакокрасочного материала на поверхность[6].
Количество аэрозоля краски выделяющегося при нанесении ЛКМ на поверхность изделия (детали) определяется по формуле:
где mк - масса краски используемой для покрытия (кг)
а - доля краски потерянной в виде аэрозоля (%) (табл. 2).
Количество летучей части каждого компонента по формуле:
Ппарок = mк · fр · ’р 104
где fр - доля летучей части (растворителя) в ЛКМ (табл. 1)
’р - доля растворителя в ЛКМ выделившегося при нанесении покрытия
ДП – ГЗ.09.005-05-010-2005-2011
Максимальный расход краски (включая растворитель) (кгч) – 10
Содержание растворителя в используемой краске (%) – 20
Данные об относительном количестве образующихся аэрозолей краски и паров растворителя в процессе нанесения и сушки лакокрасочного покрытия различными методами[12]
Аэрозоли (процент от производительности при окраске)
Пары растворителя (процент от общего содержания растворителя в краске)
Гидроэлектростатическое
Покрытие лаком в лаконаливных машинах
Металлические изделия
oДанные о составе растворителя.
Количество аэрозоля краски выделившегося при нанесении покрытия (кгч)
Количество летучей части нитроэмали (кгч) :
Пн = 80 * 3 102 = 24
Количество летучей части компонентов растворителей (кгч)
Пац = 2 * 7 * 25 104 = 0035
Пба = 2 * 30 * 25 104 = 015
Пэс = 2 * 10 * 25 104 = 005
Птол = 2 * 50 * 25 104 = 025
Пэа = 2 * 212 * 25 104 = 01
Пбут = 2 * 10 * 25 104 = 005
Пэц = 2 * 8 * 25 104 = 004
Тогда в помещении объемом V = 50 м3 изменение концентрации загрязняющих веществ за 1 час составит:
Ацетона – 0035 * 106 50 = 700 мгм3
Бутилацетата – 015 * 106 5 = 3000 мгм3
Этанола – 005 * 106 50 = 1000 мгм3
Толуола – 025 * 106 50 = 500 мгм3
Этилацетата – 01 * 106 50 = 2000 мгм3
Бутанола – 005 * 106 50 = 1000 мгм3
Этилцеллозольва – 004 * 106 50 = 800 мгм3
Сравнивая полученные значения с предельно допустимыми концентрациями получим что концентрация толуола превысит ПДК в 500050 = 100 раз. Концентрация других веществ превысит ПДК в меньшей степени. Следовательно для того что бы качество воздуха в цеху соответствовало нормативам необходима кратность воздухообмена в час – 100.
Тогда расход воздуха L (м3ч) составит:
2. Определение гидравлического сопротивления вентиляционной системы
Данные для расчета:
Плотность воздуха ρ (кгм3) – 122
Динамическая вязкость (Пас) – 185*10-5
Воздуховод имеет длину 6 м два двухшовных поворота с углом 90о и одну задвижку.
Зная расход воздуха L и допустимые скорости движения воздуха v по воздуховодам определяем их сечение F (в м2):
где v=6-12 мс - для магистральных воздуховодов и не более 8 мс - для ответвлений.
F = 5000 (3600 * 8) = 0174
Выберем стандартный воздуховод квадратного сечения со стороной равной 400 мм. и толщиной стенки 07 мм. Площадь сечения такого воздуховода – (400-07*2)2 106 = 016 м2
Фактическая скорость:
= 5000 (3600 * 016) = 868 мс
Для канала прямоугольного сечения со сторонами a и b эквивалентный диаметр равен:
dэ = 2 * (400-07*2)2 2 * (400-07*2) = 3986 мм
Движение воздуха по воздуховодам сопряжено с преодолением сопротивления трения воздуха о стенки воздуховодов и местных сопротивлений (отводы тройники переходники решетки). Потери давления Р на преодоление этих сопротивлений:
Где: d – эквивалентный диаметр; Σм.с – сумма местных сопротивлений; ρ – плотность газа; – скорость; - коэффициент сопротивления трению равный:
Re = d ρ = 868 * 0398 * 122 185 * 10-5 = 227820
λ = 0316 * 227820-025 = 71990
Значения коэффициентов местных сопротивлений указаны в таблице (таблица 5)
Σм.с = 06 * 2 + 05 = 17
ΔP = (71990 * 5 0398 +17) * 122 * 8682 = 82143 Па
Коэффициенты местных сопротивлений на участке трубопровода
Местное сопротивление
Коэффициент местного сопротивления
Вентиль с косым шпинделем
Вентиль с вертикальным шпинделем
Обратный клапан нормальный
Обратный клапан "захлопка
Отводы сварные одношовные под
Отводы сварные двухшовные
Тройник при слиянии потока:
Тройник при разветвлении потока:
Тройник при встречном потоке
Внезапное расширение
Расход газа Q (м3с) = 50003600 = 139
Удельный расход жидкости на орошение - 08-20
Начальная концентрация х1(кгм3) - 025 5000 = 5 * 10-5
Исходя из данных о расходе газа подбираем по таблице & трубу-распылитель ГВПВ-0014-01с диаметром горловины 135мм длиной 3140мм
Тогда площадь сечения будет равна
S = d24 = 314 * 013524 = 0014м2
А скорость газа в горловине составит
w = Q S = 139 0014 = 993 мс
Гидравлическое сопротивление абсорберов вентури является суммой гидравлических сопротивлений трубы-распылителя и каплеуловителя[5].
Гидравлическое сопротивление трубы-распылителя равно:
ΔР = с г2 ρ 2 + ж2 ρж m 2
с = 0165 + 0034 lг dэ (006 + 0028 lг dэ) г зв
где с коэффициент гидравлического сопротивления сухой трубы-распылителя; ж – коэффициент гидравлического сопротивления при вводе жидкости; г – скорость газа в горловине мс; ρг ρж – плотность газа и жидкости кгм3; dэ – эквивалентный диаметр горловины м; зв – скорость звука мс; г зв = М – число маха; А и В – коэффициенты определяемые по справочникам. m – константа равновесия или распределения компонента
с = 0165 + 0034 * 314 0135 (006 + 0028 * 314 0135) * 993 343 = 0727
ж = 009 * 0727 * 1971 = 013
ΔР = 0727 * 9932 * 122 2 +013 * 9932 * 1 * 103 * 007 2 = 8858 Па
Подбираем по каталогу на основании объемного расхода очищаемых газов Q циклон- каплеуловитель KЦT-600 с диаметром D =600мм
Рассчитываем его гидравлическое сопротивление Па из выражения:
где - коэффициент гидравлического сопротивления циклона-каплеуловителя; w - скорость газов в свободном сечении циклона характеризуемом его диаметром приводимом в каталоге
w = 139*032 = 492 мс
Δpu = 05 * 18 * 4922 * 122 = 2658 Па
Общее гидравлическое сопротивление абсорбера Вентури
Δpo = Δp + Δpu = 8858 + 266 = 9124 Па
Основные типоразмеры газопромывателя Вентури
Диаметр горловины D мм
Производительность (по условиям выхода) м3ч
Расход орошающей жидкости м3ч
Давление жидкости перед форсункой
4. Расчет мощности вытяжного вентилятора
Расход воздуха Q (м3с) – 139;
Гидравлическое сопротивление Δр (Па)
Мощность электродвигателя рассчитывается по формуле:
Где: Q- производительность вентилятора (м3с); Н – давление на выходе (Па);
в –КПД вентилятора равный 06-08; п – КПД передачи равный 09-095; k3 – коэффициент запаса равный 11 при мощности менее 5кВт
Р = 11 * 139 * 91267 (09*07) * 10-3 = 221503
В расчетной части дипломного проекта была произведена количественная оценка выбросов загрязняющих веществ в атмосферу был выполнен расчет необходимой производительности оборудования предлагаемой технологической схемы на основании чего произведен подбор воздуховода вентиляторов и очистного устройства. был подобран газопромыватель типа ГВПВ-0014-01с диаметром горловины 135мм длиной 3140мм и степенью очистки 09 циклон- каплеуловитель KЦT-600 с диаметром равным 600мм и вентилятор канальный мощностью 250 Вт и производительностью 19м3с. А так же

Список литературы..docx

Список используемой литературы
Аверкин А.Г. Аппараты для физико-химической очистки воздуха. Учеб.пособие. В 2-х частях. Ч.1. Абсорберы. Пенза: ПГАСА 2000.
Алоян А.Е. Динамика и кинетика газовых примесей и аэрозолей в атмосфере Курс лекций. - м.: ИВН РАН 2002.-201с
Андреев С.В. Ефремова О.С. Охрана труда от «А» до «Я». – М. Альфа – пресс 2003
Бернер Г.Я. Инженерные расчеты природоохранных мероприятий в промышленности (отечественная и зарубежная практика): Справочное издание. – М.: Теплоэнергетик 2006. – 432 с
Белов С.В.. Барбинов Ф.А. Козьяков А.Ф. и др Охрана окружающей среды: Учеб. Для техн. Спец. Вузов.- М.: Высшая школоа.1991
Ветошкин А.Г. процессы и аппараты газоочистки. Учебное пособие.- Пенза: Изд-во ПГУ2006.- с.: ил.. библиограф
Гигиенические требования к охране атмосферного воздуха населенных мест. СанПин 2.1.6.1032 – 01. – М.: Минздрав России 2001
Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов Под ред. А. И. Ермакова. – изд. 30 – е исправленное – М.: Интеграл – Пресс 2005. – 728 с
Гринин А.С. Новиков В.Н. Экологическая безопасность. Защита территорий и населений при чрезвычайных ситуациях: Учебное пособие.- М.: ФАИР – ПРЕСС 2000.- 336 с.
Зотов Б.И. Курдюмов В.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. – М. Колос 2000
Зуев А.А. Технология машиностроения – М. Колос 2003
ДП – ГЗ.09.00505-010-2005-2011
Каталог оборудования для станций технического обслуживания и ремонтных предприятий. – М. 2005
Квашник И.Н. Нормирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. – М: Гидрометеоиздат 2000. – 180 с
Кельдышев В.А. вентиляция сельскохозяйственных зданий и сооружений. – Челябинск 2002
Комарова Л.Ф. Кормина Л.А. Инженерные методы защиты окружающей среды. Техника защиты атмосферы и гидросферы от промышленных загрязнений. – Барнаул 2000. – 395с
Коноплев В.Н. Методические указания для выполнения курсового и дипломного проекта «проектирование Сто». – М.: ИДО МГИУ 2002
Кочнов Ю.м. процессы и аппараты защиты окружающей среды. – М.: металлургия 2002. – 212с
Крутько Э.Т. Прокопчук Н.Р. Химия и технология лакокрасочных материалов и покрытий учебн. Пособие. М.: БГТУ 2004. – 428с
Мельников А.А. проблемы окружающей среды и стратегия ее сохранения: уебн. Пособие для вузов. – м.6 академический проект4 Гаудеамус 2009. – 720с
Незнамова Е.Г. Экологические проблемы атмосферы гидросферы литосферы эдафосферы и методы их решения. – м.: ТУСУР 2007. – 154c
Перечень и коды веществ загрязняющих атмосферный воздух. – С.- Петербург НИИ Атмосфера Ирма «интеграл» 1995
Родионов А.Л. и др Техника защиты окружающей среды.-М.:Химия1989
Сарбаев В.И. Селиванов С.С. Конаплев В.Н. Демина Ю.Н. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: механизация и экологическая безопасность производственных процессов серия «Учебники учебные пособия».- Ростов нД: «феникс» 2004.- 448 с

7 Экономическая часть.docx

6.Экономическая часть
1. Расчет капитальных вложений в проект
В состав средств необходимых для организации (реконструкции) производственных объектов включаются затраты на строительно-монтажные работы демонтаж старого и монтаж нового оборудования его приобретение и доставку.
Сумма вложений составляет
где – стоимость приобретаемого оборудования инвентаря приборов и приспособлений руб.;
– затраты на демонтаж и монтаж оборудования руб.;
– затраты на транспортировку оборудования руб.;
– стоимость строительно-монтажных работ руб.
В процессе расчета реконструкции цеха покраски автомобилей возникла необходимость перепланировки помещений установки дополнительного оборудования.
Т. к. нет точных данных о затратах на демонтаж и монтаж оборудования то можно принять его стоимость в размере 5–15 % от стоимости оборудования.
При отсутствии более точных данных о затратах на транспортировку затраты на транспортировку можно принять равными 5 % от стоимости оборудования.
Расчет затрат на технологическое оборудование сводится в таблицу 9.
ДП –ГЗ.09.00505-010-2005-2011
Затраты на технологическое оборудование
Наименование технологического оборудования
Балансовая первоначальная стоимость руб
Сумма амортизационных отчислений руб
Воздуховод стальной оцинкованный 400х400мм
Продукт г. новосибирск
Канальный вентилятор
Соб = 11646+60540+27770+12500+42800 = 155256
Сдо = 155256 * 10 100 = 152556
Стр = 155256 * 5 100 = 77628
К = 155256+152556+77628 = 1782744
Амортизационные отчисления за 1 год составят:
64.60+6054.00+2777.00+1250.00+4280.00 = 15525.6
2. Расчет ущерба окружающей среде
2.1. Ущерб до реконструкции
На предприятии осуществлялись выбросы загрязняющих веществ в следующих объемах: ацетон – 11 тг толуол – 18 тг этанол – 03 тг этилацетат – 05 тг бутанол – 03 тг
Плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов определяется путем умножения соответствующих ставок платы на разницу между лимитными и предельно допустимыми выбросами загрязняющих веществ и суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ.
где Сл - ставка платы за выброс 1 тонны
Мi - выброс загрязняющего вещества в пределах установленного лимита (т).
) Расчет ставок платы за выброс 1 тонны
Сл(ацетон)=31*19=589 руб.
Сл(толуол)=185*19=3515 руб.
Сл(этанол)=2*19=38 руб.
Сл(этилацетат)=108*19=2052руб.
Сл(бутанол)=105*19=1995 руб.
) Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов:
Пл(ацетон)=589*03=1767руб.
Пл(толуол)=3515*08=2812 руб.
Пл(этанол)=38*007=027 руб.
Пл(этилацетат)=205*016=3208 руб.
Пл(бутанол)=1995*4=798 руб.
На предприятии осуществлялись выбросы загрязняющих веществ в следующих объемах: ацетон – 11 тг толуол – 18 тг этанол – 03 тг этилацетат – 05 тг бутанол – 03 тг.
) Расчет платы за сверхлимитные выбросы загрязняющих веществ:
Псл(ацетон)=589*08 *25=11780 руб.
Псл(толуол)=3515*1*25=878 руб.
Псл(этилацетат)=2052*034*25=1742 руб.
Псл(бутанол)=3895*0306*25=2975 руб.
Пл=11780+878+1742+2975=17375рублей.
Ответ: размер платежей за загрязнение атмосферы составляет 17375 рубгод
2.2. Ущерб после реконструкции
Степень очистки воздуха абсорбером достигает 90%. Значит количество выбросов после реконструкции составит:
Ацетона-011тг; толуола-018тг; этанола-003тг; этилацетата-005тг; бутанола-04тг
Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов:
Пл(ацетон)=589*011=648 руб.
Пл(толуол)=3515*018=633 руб.
Пл(этанол)=38*003=011 руб.
Пл(этилацетат)=205*005=1025 руб.
Пл(бутанол)=1995*04=798 руб.
Пл=648+633+011+1025+798=10297
Экономия платы за выбросы составит:
375-10297=17272 руб.
3. Расчет энергозатрат:
Разность между энергозатратами до и после реконструкции образуется благодаря использованию энергосберегающих ламп меньшего гидравлического сопротивления абсорбера Вентури по сравнению с используемыми ранее бумажными фильтрами.
Потребление электроэнергии лампами накаливания до реконструкции за восьмичасовой рабочий день 8*400 = 3200Втч = 32кВтч
Стоимость 1 кВт – 294 руб
Расход электроэнергии за 1 год составляет:
Расходы на оплату электроэнергии:
4*816 = 2400 руб год
Расход электроэнергии за восьмичасовой рабочий день после реконструкции:
*100 = 800 Вт = 08 кВт
Расходы на оплату электроэнергии после реконструкции:
*255*294 = 600 рубгод
До реконструкции использовался 1 вытяжной вентилятор мощностью 25кВт
После реконструкции – 2 вентилятора мощностью каждый по 250 Вт
Расход на электроэнергию составляет:
*25*255*294 = 14994 рубгод до реконструкции.
После реконструкции расход будет равен:
*2*025*255*294 = 2998 рубгод
Итого расход на электроэнергию за1 год составит:
До реконструкции 2400 + 14994 = 17394руб
Посл реконструкции 600 + 2998 = 3598 руб
Экономия на оплате электроэнергии составит:
394-3598 = 13796 руб
Кроме того в связи с периодическим засорением кассетных фильтров их приходится менять не реже 1 раза в месяц. Стоимость одной замены – 5900руб. итого расход на замену фильтров за 1 год составляет:
Результат природоохранного мероприятия составит:
272+13796+70800 = 101868 рубгод
4. Определение общей экономической эффективности природоохранных затрат
Под общей (абсолютной) экономической эффективностью природоохранных затрат понимается отношение полного годового эффекта от внедренных природоохранных мероприятий к вызвавшим их затратам.
Общая экономическая эффективность определяется по формуле:
где Эз – общая экономическая эффективность природоохранных затрат
Р – результат природоохранного мероприятия руб.;
З – затраты на осуществление природоохранных мероприятий руб.
Получаем общую экономическую эффективность природоохранных затрат:
Эз = 101868 1782744 = 057 руб.руб.
5 Определение общей расчетной экономической эффективности капитальных вложений в средозащитные мероприятия
Общая расчетная экономическая эффективность определяется по формуле:
где Р – результат природоохранного мероприятия руб.;
Э – эксплуатационный затраты руб.;
К – капитальные затраты руб.
Общая расчетная экономическая эффективность составила:
Ер = (101868 – 15525) 1782744 = 0.48 руб.руб.
Сопоставляем коэффициент Ер с нормативным коэффициентом Ен для решения вопроса эффективности капитальных вложений и целесообразности природоохранного мероприятия. При Ер>Eн вариант целесообразен с точки зрения экономических затрат. Можно сделать вывод что предлагаемая схема экономически выгодна.
6. Определение расчетного срока окупаемости капитальных вложений
Срок окупаемости капитальных вложений рассчитывается по формуле:
где Тр – срок окупаемости капитальных вложений год;
Ер – общая расчетная экономическая эффективность капитальных
вложений в средозащитные мероприятия.
Тр = 1 048 = 208 года
Предлагаемая схема вентиляции цеха покраски автомобилей требует сравнительно небольших капитальных (1782744 руб.) и эксплуатационных (15525 руб.) затрат
Данная технология позволяет предотвратить ущерб окружающей среде в размере 17272 руб. Отказ от использования кассетных фильтров позволяет сократить количество отходов и уменьшить эксплуатационные затраты на 70800 руб. в год. Эффективность капитальных вложений составляет 048 руб.руб. Срок окупаемости составил 208 года.
Таким образом можно сделать вывод о целесообразности и рентабельности данного природоохранного мероприятия.

содержание.docx

Литературный обзор 7
1.Основные проблемы охраны атмосферного воздуха 7
2.Воздействие паров растворителей на окружающую среду 8
3.Минимизация ущерба окружающей среде от нанесения лакокрасочного покрытия в США и странах Европы 12
4.Работа покрасочно – сушильной камеры OLT (германия) 14
5.Очистка воздуха от примесей 15
5.1.Абсорбционный метод 16
5.2.Адсорбционный метод 16
5.3.Термическое дожигание 18
5.4.Термокаталитические методы 19
5.5.Озонные методы 21
5.6.Биохимические методы 22
5.7.Плазмохимические методы 23
5.8.Плазмокаталитический метод 24
5.9.Фотокаталитический метод 25
Методическая часть 26
1.Характеристика расположения предприятия 26
2.Технология покраски автомобилей 26
3.Используемые материалы 29
4.Химический состав нитроэмалей 35
Технологическая часть 39
1.Состав оборудования входящего в технологическую схему 39
2.Описание технологической схемы 39
3.Описание семы очистки сточных вод 40
1.Определение выделений загрязняющих веществ при нанесении лакокрасочных материалов 42
2.Определение гидравлического сопротивления вентиляционной системы 45
3.Расчет абсорбера 47
4.Расчет мощности вытяжного вентилятора 50
Безопасность жизнедеятельности 51
1.Вредные и опасные факторы цеха покраски автомобилей 51
1.1.Токсические и взрывоопасные характеристики используемых материалов 52
1.2.Классификация помещения автосервиса 54
1.3.Прогноз возможных последствий опасных и вредных факторов на работников 55
2.Предложения (мероприятия) по охране труда персонала цеха 57
2.1.Меры по предотвращению пожара и взрыва на окрасочном участке 57
2.2.Меры по предотвращению травматизма и заболеваний персонала 59
3.Защита персонала при чрезвычайных ситуациях 60
3.1.Эвакуационные мероприятия 61
Экономическая часть 64
1.Расчет капитальных вложений в проект 64
2.Расчет ущерба окружающей среде 66
2.1.Ущерб до реконструкции 66
2.2.Ущерб после реконструкции 68
3.Расчет энергозатрат 68
4.Определение общей экономической эффективности природоохранных затрат 70
5.Определение общей расчетной экономической эффективности капитальных вложений в средозащитные мероприятия 70
6.Определение расчетного срока окупаемости капитальных вложений 71
Список литературы 75

6 бжд.DOC

5. Безопасность жизнедеятельности
1. Вредные и опасные факторы цеха покраски автомобилей
Вредный производственный фактор – производственный фактор воздействие которого на работающего в определённых условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.
Опасный производственный фактор – производственный фактор воздействие которого на работающего в определённых условиях приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья.
Вредные факторы при выполнении работ на посту покраски автомобилей:
- токсичные вещества;
- пыль от абразивов при резке (зачистке) металла шлифовке деталей;
Опасные факторы при выполнении работ на посту покраски автомобилей:
- пожароопасные вещества;
- электрический ток – в случае неисправности электрооборудования возможно поражение электрическим током;
- движущиеся механизмы и инструменты (электродрель подъемник стапель и др.);
ДП – ГЗ.09.00505-010-2005-2011
Безопасность жизнедеятельности
1.1. Токсические и взрывопожароопасные характеристики используемых веществ и материалов
Характеристика веществ с точки зрения их токсического действия на организм человека а также их взрывопожароопасные характеристики в зависимости от агрегатного состояния и условий применения представлены в таблице:
Токсические и взрывопожароопасные характеристики используемых веществ и материалов
Агрегатное состояние
ПДК в воздухе мгм3 ГН 2.2.5.1313-03
Концентрационные пределы распространения пламени
(с примесью диоксида кремния) менее 10 %)
Средствами индивидуальной защиты при выполнении покрасочных работ являются прежде всего: респиратор защитный комбинезон очки перчатки.
Пост лакокрасочных работ оборудован вентиляционной системой.
1.2. Классификация помещения автосервиса
Согласно СанПиН 2.2.12.1.1.1200-03 предприятие автосервиса по санитарной классификации относится к IV классу. Ширина санитарной зоны должна составлять не менее 100 м.
По взрывопожарной и пожарной опасности помещение поста лакокрасочных покрытий автомобилей относится к категории А. К категории А относятся помещения в которых находятся (обращаются) горючие газы легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28оС в таком количестве что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышающее 5кПа и (или) вещества и материалы способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа (согласно Федеральному закону от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ).
Помещение рассматриваемого поста имеет взрывоопасные зоны класса 2 – зоны расположенные в помещениях в которых при нормальном режиме работы оборудования взрывоопасные смеси горючих газов или паров легковоспламеняющихся жидкостей с воздухом не образуются а возможны только в результате аварии или повреждения технологического оборудования
По опасности поражения электрическим током помещение относится к особоопасным т.к. имеются следующие факторы создающие особую опасность:
oтокопроводящие полы (железобетонные);
oвозможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям здания с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой.
Производственное здание где находится пост лакокрасочных покрытий должно иметь молниезащиту II категории (ИСО 154.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.)
1.3. Прогноз возможных последствий воздействия опасных и вредных производственных факторов на работников [38]
- При взрыве газовоздушных смесей может произойти поражение внутренних органов и кожного покрова с его возможным последующим воспламенением что может привести либо к смерти либо к сильным ожогам (3-4 степени).
- Вдыхание вредных веществ либо попадание в организм через желудочно-кишечный тракт кожу может привести к интоксикации организма и вызывать острые и хронические отравления заболевания всевозможных органов: экзема аллергия астма пиелонифрит и т.д.
- Покрасочные аэрозоли при поступлении в организм вызывают головные боли действуют на слизистую оболочку оказывают общее токсическое действие.
- При прикосновении незащищенной рукой к неостывшей после обработки части кузова может возникнуть ожог.
- При поражении электрическим током может произойти электрический удар который может привести к нарушению внутренних биологических процессов к судорогам остановке дыхания и сердечной деятельности так же возможны ожоги результат: временная нетрудоспособность инвалидность смерть.
- Ультрафиолетовое и инфракрасное излучения оказывают вредное воздействие на сетчатую и роговую оболочки глаз. При длительном воздействии вызывают серьезное заболевание глаз – электроофтальмию.
- При недостаточном освещении рабочего места возможны заболевания глаз а при продолжительной работе в таких условиях может привести к развитию близорукости.
- Вдыхание пыли может привести к поражению органов дыхательной системы – она оседает в легких затрудняет дыхание загрязняет внутренние органы человека следствие – бронхит пневмокониоз развитие пневмонии туберкулеза рака легких работник в лучшем случае временно теряет трудоспособность а в худшем – смерть.
- При нарушении микроклимата возможно приобретение работающим хронических простудных заболеваний переохлаждение или перегрев организма в результате может наступить временная нетрудоспособность либо снизится производительность труда [9].
- При попадании микроорганизмов в организм возможны заболевания желудочно-кишечного тракта.
- При нарушении правил трудовой дисциплины (алкогольное или наркотическое опьянение болезнь) возможно воздействие движущихся частей стапеля на автослесаря что может привести к травмам.
- При нарушении правил работы работая с оборудованием в том числе со стапелем (с силовым устройством) без соответствующего опыта и не имеющего соответствующего допуска возможно получение травм.
- В случае не использования средств индивидуальной защиты (перчаток рукавиц масок респираторов очков) может привести к нарушению зрения ожогам и ранам: у сварщиков попадание расплавленных частиц металла в глаза на кожу; у автослесарей - попадание пыли у маляров – краски.
- Психическая усталость влияет на нервную систему вызывает сбой биологического ритма изменение вегетативных функций вызывает скуку раздражительность неудовлетворенность трудом. Все эти факторы могут привести к снижению работоспособности нетрудоспособности травме.
При обрыве цепи на стойке силового устройства возможны переломы твердых тканей и другие травмы различной степени тяжести.
2. Предложения (мероприятия) по охране труда персонала цеха
2.1. Меры по предотвращению пожара и взрыва на окрасочном участке.
Наиболее опасными в отношении пожара и взрыва является помещение окраски которое относится к категории А. С классом зоны 2 (согласно Федеральному закону от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ).
При нанесении краски методом воздушного распыления попадающие в воздух мелко раздробленные частицы краски и испаряющийся растворитель долгое время остаются в нем во взвешенном состоянии вследствие чего в зоне окраски создается красочный туман вредный для организма работающих и опасный в пожарном отношении. Поэтому перед тем как начать окрашивание работающие должны ознакомиться с теми правилами техники безопасности и противопожарной защиты которые связаны с работой оборудования и аппаратуры со специфическими условиями данного производства а также со всеми правилами и инструкциями по работе с данными лакокрасочными материалами.
В помещении где производится окраска хранятся и приготовляются лакокрасочные материалы категорически запрещается курить производить сварку и работы могущие вызвать искру.
Лакокрасочные материалы следует хранить и транспортировать только в закрытой таре. Порожняя тара должна быть всегда закрыта а хранить ее следует вне склада не ближе чем в 20м от производственного помещения.
Помещения в которых производится окраска склады и краскозаготовительные отделения должны быть снабжены необходимым противопожарным оборудованием и инвентарем (пенные огнетушители ящики с песком асбестовые одеяла и т.д.).
Запас красок масел лаков растворителей в помещении для смешивания и приготовления красок не должен превышать суточной потребности. Остальное количество этих материалов необходимо хранить в специальной кладовой.
При окраске изделий в неподвижном положений в камерах с вытяжкой транспортные проемы должны быть закрыты.
Отсос воздуха из камеры осуществляется в центре ее под изделием. Производственные камеры можно оборудовать решетками по всей площади пола с основным отсосом по центру решетки. Решетки приближенные к стенкам перекрыты направляющими плоскостями - экранами по которым подается вода смывающая красочную пыль и удаляющая ее в отстойники что снижает загрязненность пола камеры и обеспечивает отсос воздуха в основном через центральную часть решетки.
Согласно “Правилам и нормам техники безопасности и производственной санитарии для окрасочных цехов” запрещается работать в одной камере с нитроцеллюлозными и алкидными материалами. В случае последовательного использования в одной камере указанных материалов перед сменой краски камеру необходимо тщательно очищать от осевшей краски другого типа во избежание самовозгорания отложений красок.
Согласно правилам пожарной безопасности проверка огнетушителей проводится 1 раз в месяц. Пожарный инвентарь (огнетушители песок негорючее полотно шланги совки) должны находиться на виду в легкодоступных местах. Подходы к пожарному инвентарю должны быть свободными.
Во избежание образования искры работы в корпусе производить только инструментом не дающим искр при ударе и трении.
Для тушения пожара и загорания используется огнетушители ОУБ-7 ОВП-100 и углекислотные разных типов.
2.2. Меры по предотвращению травматизма и заболеваний персонала
При покраске автомобилей персонал должен использовать индивидуальные средства защиты – противогазовый респиратор РПГ-67 с фильтрующими патронами марки А (защита от паров органических веществ). При подготовке автомобиля к покраске используются противопылевые респираторы Ф-62Ш.
Производственный персонал в помещении поста лакокрасочных покрытий автомобилей выполняет работы относящиеся к категории 2б т.е. работы с интенсивностью энергозатрат 201-250 ккалч (233-290 Вт) связанные с ходьбой перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением. Температура относительная влажность и скорость движения воздуха на рабочих местах должны соответствовать санитарным правилам и нормам (таблица 15). Они поддерживаются автономными отоплением и вентиляцией.
Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений в холодный период года
Температура воздуха оС
Относительная влажность %
Скорость движения воздуха мс
Освещение рабочих мест должно быть не менее 400 лк согласно СНиП 2.2.12.1.1.1278-03
Искусственное освещение должно осуществляться системой общего равномерного освещения. В качестве источников света при искусственном освещении следует применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). В светильниках местного освещения допускается применение ламп накаливания в том числе галогенных. Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается. Коэффициент запаса (Кз) для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 14. Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещении следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.
3. Защита персонала при чрезвычайных ситуациях
Сигнал тревоги в помещениях автосервиса подается в виде трех звонков и дополнительно дублируется голосом «Внимание всем» (сотрудниками службы охраны). Для дополнительного информирования членов семей используется местное теле- и радиовещание. После получения распоряжения от органов исполнительной власти на проведение эвакуации объявляется сбор членов комиссии «По чрезвычайным ситуациям» и руководителей структурных подразделений.
Сбор персонала совместно с членами их семей производится во внутреннем дворе СТО.
Инструктирование по вопросам очередности эвакуации соблюдения мер безопасности на маршруте размещения в загородной зоне проводится председателем эвакуационной комиссии.
После регистрации и распределения эвакуируемых пешие колонны отправляются в загородную зону через СЭП №14 (школа №428 ул. Амурская д 50); а нетрудоспособные члены семей и дети отправляются в СЭП №8 (музыкальное училище ул. Монтажая д.2а) для отправки в загородную зону на транспорте СТО и личном транспорте сотрудников.
Загородная зона эвакуации расположена в селе Макарово Щелковского района Московской области. Прибывшие люди расселяются согласно спискам составленным на эвакопункте в здания жилого сектора а также в служебные складские и хозяйственные помещения освобожденные к их прибытию.
Помещения автосервиса после завершения эвакуации вместе с содержащимся в них оборудованием и имуществом передаются под охрану Отдела вневедомственной охраны при УВД района «Гольяново» а до этого охраняются силами группы охраны общественного порядка (созданной на этот период) совместно со службой охраны СТО.
Для непосредственной подготовки планирования и проведения эвакуации на предприятии создана объектовая эвакуационная комиссия в составе 6 человек. Председателем эвакуационной комиссии является инженер по охране труда.
3.1. Эвакуационные мероприятия
В зависимости от требований к срочности принятия решения на проведение эвакуации и ожидаемых масштабов чрезвычайной ситуации эвакуация может объявляться председателем Комиссии по чрезвычайным ситуациям начальником гражданской обороны административно-территориальной единицы на территории которой возникла опасность если соответствующая комиссия не создана. В случаях требующих принятия безотлагательного решения указание на проведение эвакуации может быть отдано и диспетчером опасного техногенного объекта.
Эвакуационные мероприятия включают в себя:
- определение и подготовку мест сбора и посадки в транспортные средства эвакуируемых с территории СТО в обычный рабочий день и в ночное время (выходные дни) раздельно;
- расчет транспортных средств для обеспечения эвакуации и ответственных за их выделение организаций и конкретных лиц;
- подготовку маршрутов эвакуации и обеспечение связи с транспортными колоннами подготовку пунктов эвакуации;
- подготовку районов эвакуации к приему и жизнеобеспечению эвакуируемого персонала и членов их семей;
- порядок отбора персонала и членов их семей на ППЭ и доставки их в назначенный район эвакуации АС;
- контроль над проведением эвакуационных мероприятий.
Учитывая специфику предприятия оно не прекращает свою работу на время действия режима чрезвычайной ситуации. Поэтому для персонала СТО предусмотрено рассредоточение.
Рассредоточение— это комплекс мероприятий по организованному вывозу (выводу) и размещению в загородной зоне свободного от работы персонала работающих в условиях чрезвычайной ситуации объектов народного хозяйства а также персонала обеспечивающего жизнедеятельность города (работников коммунального хозяйства ит.д.). Рассредоточиваемые постоянно доставляются на рабочие места в город а по окончании работы вывозятся в загородную зону. Рассредоточиваемый персонал размещается в ближайших к границам категорированных городов районах загородной зоны вблизи железнодорожных автомобильных и водных путей сообщения. Районы размещения рассредоточиваемых рабочих и служащих в загородной зоне оборудованы противорадиационными и простейшими укрытиями.
В данном разделе дипломной работы были предложены меры по охране труда персонала цеха:
- установка более совершенной системы приточно-вытяжной вентиляции что позволит снизить концентрацию токсичных и пожароопасных веществ в воздухе рабочей зоны цеха покраски автомобилей и тем самым избежать риска возникновения пожара или взрыва а так же развития заболевании у персонала.
- применение в качестве источников света при искусственном освещении люминесцентных ламп типа ЛБ и компактных люминесцентные ламп (КЛЛ) для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещении.
- обустройство специально оборудованных кладовых для хранения масел лакокрасочных материалов

1 введение ..docx

Проблемы обеспечения экологической безопасности автомобильного транспорта с каждым годом приобретают все более актуальный характер т.к. доля автомобильного транспорта в загрязнение окружающей среды составляет от 40 %- 60% общих выбросов от антропогенной деятельности а в крупных городах доходит до 70%-80% [12]. При этом вклад стационарных источников занимающихся техническим обслуживанием и ремонтом автомобилей составляет 15 – 20 % [12]. Таким образом техническая база предприятий автомобильного транспорта предназначенная для проведения технического обслуживания и ремонта автомобилей является одной из важнейших структур в части экологической безопасности в целом.
Сложность выполняемых работ используемого технологического оборудования определяет многообразие направлений загрязнения окружающей среды.
ДП – ГЗ.0.00505-010-2005-2011
Выбросы вредных веществ от предприятий автомобильного транспорта оказывают воздействия на все подсистемы окружающей среды включая атмосферу гидросферу и литосферу.
Воздух загрязняется в зависимости от способа нанесения лакокрасочного покрытия различными образующимися аэрозолями красок и парами растворителей в процессе нанесения и сушки.
В настоящее время как в России так и за рубежом повышаются требования к мероприятиям по защите окружающей среды пересматриваются стандарты по охране среды вводятся новые ограничения на деятельность предприятий и организаций влияющих на состояние воздушного бассейна уменьшаются нормативы выбросов вредных соединений в атмосферу. Одной из основных задач стоящих перед специалистами на предприятиях является решение проблемы по очистке выбросов.
Цель дипломного проекта рассмотреть работу покрасочного цеха с точки зрения образующихся в процессе работы загрязняющих веществ систематизировать сведения по процессам и аппаратам очистки воздуха устройству работе и расчёту абсорбера Вентури с целью уменьшения негативного воздействия на окружающую воздушную среду.

8 Заключение..docx

Анализ технической литературы показал что проблема охраны окружающей среды при нанесении лакокрасочных и антикоррозионных покрытий приобретает всё большую актуальность и на сегодняшний день остается не решенной. Наибольшее воздействие эта сфера деятельности оказывает на атмосферу так как практически любой из существующих в наши дни способов нанесения лакокрасочных покрытий связан с использованием растворителей которые не входят в состав самого покрытия а полностью улетучиваются и попадают в атмосферу являясь при этом опасными токсичными веществами.
Из существующих способов очистки воздуха от высокотоксичных летучих соединений был выбран наиболее приемлемый в данных условиях. Преимущества предлагаемой схемы заключаются в следующем:
не требуется значительных энергетических затрат (в отличии от например факельного дожигания) все каналы для воздушного потока имеют достаточно большие сечения и хорошо орошаются отложения шлама и закупорка каналов практически исключены достигается высокая степень очистки отсутствует необходимость своевременно менять фильтрующие элементы и следить за их состоянием а так же простота устройства и низкая стоимость оборудования.
Недостатком данного способа является невозможность извлечения загрязнителя и вовлечение его в технологический процесс повторно так же к недостаткам следует отнести высокие энергетические затраты на обогрев цеха вызванные невозможностью использования рециркуляции воздуха.
Все эти недостатки вызваны высокой токсичностью и пожароопасностью используемых материалов и несовершенством технологий нанесения лакокрасочных покрытий.
ДП – ГЗ.09.00505-010-2005-2011
В связи с этим предлагаемые меры можно считать временными а дальнейшее развитие отрасли должно быть связано с отказом от применения растворителей в пользу водоэмульсионных красок либо заменой существующих технологий нанесения покрытий более совершенными и экологически безопасными.
В первой части был произведен обзор технической и научной литературы раскрывающий актуальности темы собраны сведения об эффективности использования последних достижений науки и техники в рассматриваемом вопросе.
В методической части были рассмотрены используемые технологии и материалы дана характеристика образующихся загрязняющих веществ и возможных последствий выбросов их в атмосферу. В технологической части разработана схема вентиляции с учетом особенностей технологического процесса расположения цеха и требований санитарных норм.
Расчеты выполненные в расчетной части показали что концентрация загрязняющих веществ в цехе после реконструкции будет находится в пределах значений ПДК рабочей зоны.
Соблюдение всех мер предосторожности перечисленных в разделе «Безопасность жизнедеятельности» обеспечит надежную и безопасную для жизни и здоровья персонала работу цеха.
В экономической части было доказано что применение данной технологической схемы позволяет:
-предотвратить годовой ущерб наносимый выбросом вредных веществ в атмосферу в размере 17272 руб.;
-сократить расходы на электроэнергию на 13796 руб.
Таким образом просчитав и проанализировав предлагаемую технологическую схему для очистки воздуха и принимая во внимание полученные в результате расчета технико-экономические показатели можно порекомендовать установку к внедрению в производство как достаточно рентабельную.

4 технологическая часть.docx

3. Технологическая часть
1. Состав оборудования входящего в технологическую схему.
Площадь цеха покраски составляет 20 м2 высота – 25 м2. Предлагается установить: потолочный фильтр для очистки от пыли поступающего воздуха напольную решетку на расстоянии 80 – 100мм от пола сеть воздуховодов воздушную заслонку с электрическим приводом вытяжной вентилятор приточный вентилятор устройство для очистки отходящего воздуха (абсорбер Вентури) емкость для загрязненной воды емкость для очищенной воды насос для подачи воды в абсорбер. Так же предлагается установка электрофлотатора – фильтра для очистки сточных вод мойки автомобилей расположенной на территории автосервиса и сточных вод абсорбера одновременно.
2. Описание технологической схемы
В процессе покраски загрязненный воздух отводится из покрасочного цеха вытяжным вентилятором 1 и подается в абсорбер через воздушную заслонку 4 которая находится в открытом положении. Затем выбрасывается в атмосферу. Чистый воздух нагнетается приточным вентилятором 2и через калорифер 3 и потолочный фильтр поступает в цех где движется по направлению сверху вниз(режим покраски). Таким образом в цеху поддерживаются допустимые значения концентраций загрязняющих веществ и температура равная приблизительно 20о С. В процессе сушки воздушная заслонка 4 находится в закрытом положении. Воздух из цеха вытяжным вентилятором 1через калорифер подается обратно в цех (режим сушки). Таким образом воздух движется по замкнутому кругу в течении времени необходимого для полимеризации используемого для покраски материала. В цехе поддерживается температура от 80 о С до 100о С в зависимости от вида используемой краски.
ДП – 480202 – 2005 -2011
Технологическая часть
После высыхания краски воздушная заслонка 4 переводится в открытое положение включается приточный вентилятор 2 и насос подачи воды в абсорбер (режим продувки). В таком режиме схема работает до тех пор пока концентрация загрязняющих веществ в цехе не снизится до допустимых значений. Смена режимов работы схемы производится при помощи электрического пульта управления 7.
Вода для абсорбера подается насосом из резервуара для чистой воды 6. Использованная вода из абсорбера поступает в усреднитель 5 включенный в технологическую схему очистки сточных вод мойки автомобилей.
3. Описание схемы очистки сточных вод
При работе автомойки вода из усреднителя 5 подается на очистку вместе со сточными водами поступающими от мойки автомобилей.
Схема очистки работает следующим образом. Исходную воду I содержащую органические загрязнения подают через патрубки 2 в камеру флокуляции 1. Откуда вода переливается через вертикальную перегородку 8 в камеру флотации 13 где обеспечивается нисходящее движение жидкости с отводом очищенной воды из-под электродного блока через отверстия в нижней части перегородки 9 в камеру сорбции 12.
В результате электролиза воды в камерах флокуляции и флотации идёт выделение на поверхности электродов газовых пузырьков которые поднимаясь вверх взаимодействуют с эмульсионными загрязнениями и выносят их на поверхность раствора образуя пенный слой. Вода проходя через угольный фильтр очищается от растворимых органических загрязнений. Очищенная вода IV через патрубок 11 вытекает из аппарата. Флотошлам III с поверхности жидкости сдвигается скребковым механизмом в камеру 5 откуда он затем выводится из установки через патрубок 4 (рисунок 2).
В камере флотации происходит очистка воды от взвешенных примесей (частиц слипшейся краски). Кроме того под действием электрического тока происходит ионизация растворенных в воде веществ и образование агломератов а так же деструкция токсичных органических соединений. А в отделении адсорбции происходит дальнейшая очистка воды от растворенных в ней органических загрязнений. После очистки вода вновь подается на автомойку а часть её необходимая для работы абсорбера задерживается в резервуаре для чистой воды.
Рис. 2. Схема электрофлотатора-фильтра: 1 – камера флокуляции; 2 – патрубки для подачи исходной воды; 3 – патрубки для подачи растворов реагентов; 4 – патрубки для отвода флотошлама; 5 – камера для сбора пены; 6 – пеносборное устройство; 7 8 9 – перегородки; 10 – мотор-редуктор; 11 – патрубки для отвода очищенной воды;12 – камера сорбции; 13 – камера флотации; 14 – электроды; 15 – токоподводы; I – исходная вода; II – раствор реагента; III – флотошлам; IV – очищенная вода

титульный лист.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА»
Кафедра «Безопасность техносферы и химические технологии»
Заведующий кафедрой «Безопасность
техносферы и химические технологии»
д.т.н. профессор Пелевин Ф.В.
(ученая степень ученое звание Ф.И.О.)
(фамилия имя отчество)
Состав дипломного проекта:
Расчет – пояснительная записка на __76__стр.
(уч. степень уч. звание Ф.И.О.) (подпись)
(направление подготовки) (код наименование)
Заведующий кафедрой «Безопасность
техносферы и химические технологии
(наименование выпускной квалификационной работы (ВКР))
Перечень вопросов подлежащих разработке или краткое содержание
Тема: Разработка проекта вентиляционной системы цеха покраски автомобилей
Актуальность темы: Проблемы обеспечения экологической безопасности автомобильного транспорта с каждым годом приобретает все более актуальный характер т.к. доля автомобильного транспорта в загрязнение окружающей среды составляет от 40% - 60% общих выбросов от антропогенной деятельности. При этом вклад стационарных источников занимающихся техническим обслуживанием и ремонтом автомобилей составляет 15 – 20%.Таким образом техническая база предприятий автомобильного транспорта предназначенная для проведения технического обслуживания и ремонта автомобилей является одной из важнейших структур в части экологической безопасности.
Отличительные положительные стороны дипломного проекта: