Повышение экологической безопасности производства каустической соды снижением эмиссии ртути в окружающую среду : на примере ОАО "Каустик", г. Стерлитамак

• Автор: Мотин, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 176 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЭМИССИЯ РТУТИ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ОТ ПРОИЗВОДСТВ КАУСТИЧЕСКОЙ СОДЫ И ХЛОРА МЕТОДОМ РТУТНОГО ЭЛЕКТРОЛИЗА
1.1 Технология получения каустической соды электролизом с использованием ртутного катода
1.2 Основные направления эмиссия ртути производства ртутного электролиза в окружающую среду на примере ОАО Каустик, Стерлитамак .

1.2.1 Оценка содержания ртути в потоках товарных продуктов

1.2.2 Ртутьсодержащие выбросы производства хлора и каустика методом ртутного электролиза.

1.2.3 Сточные воды производства хлора и каустика методом ртутного электролиза

1.2.4 Перенос ртути в окружающую среду со шламами производства ртутного электролиза

1.3 Выводы по главе.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭМИССИИ РТУТИ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ С ПРОМЫШЛЕННЫМИ ВЫБРОСАМИ
2.1 Опасности загрязнения окружающей среды производством каустической соды и хлора методом ртутного электролиза.
2.2 Анализ основных требований в области охраны окружающей среды на примере ртутьсодержащих отходов ОАО Каустик.
2.3 Основные направления контроля эмиссии ртути в окружающую среду
2.4 Анализ возможностей снижения выбросов ртути в окружающую среду при производстве каустической соды и хлора методом ртутного электролиза
2.5 Выводы по главе.
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ВЕНТИЛЯЦИОН НОГО ВОЗДУХА ПРОИЗВОДСТВА КАУСТИЧЕСКОЙ СОДЫ ОТ РТУТИ
3.1 Современные представления о гомогенной химической реакции в газовой фазе и гетерогенной поверхностнокатализируемой реакции Н и С .
3.2 Технологический процесс очистки выбросов вытяжной вентиляции производств каустической соды от ртути
3.2.1 Основные требования к моделируемому процессу.
3.2.2 Моделирование химического процесса окисления ртути хлором, оценка эффективности очистки вентиляционного воздуха
3.2.3 Моделирование рабочих параметров абсорбера для процесса очистки выбросов от ртути
3.2.4 Оптимизация гидравлического сопротивления аппарата . . .
3.3 Выводы но главе.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ВОЗДУХА ПРОИЗВОДСТВА КАУСТИЧЕСКОЙ СОДЫ ОТ РТУТИ.
4.1 Исследование математической модели процесса очистки выбросов вытяжной вентиляции производства каустической соды от ртути . . . .
4.2 Оценка предотвращенного экологоэкономического ущерба от внедрения системы очистки вентиляционных выбросов на ОАО Каустик. . . .
4.3 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В обычных условиях ртуть представляет собой блестящий, серебристобелый тяжелый жидкий металл. Удельный вес ее при С составляет , гсм3 температура плавления ,9С, температура кипения 7,3С . Ртуть обладает повышенным давлением насыщенных паров и испаряется со значительной скоростью, которая с ростом температуры увеличивается. Это приводит к созданию опасной для живых организмов, включая человека, ртутной атмосферы. Так, при С концентрация ртути в атмосферном воздухе, насыщенном ее парами ртути, может составлять около мгм3 такой уровень в раз превышает ПДК ртути в воздухе рабочей зоны и в 0 раз ГТДК в атмосферном воздухе. Ртуть способна испаряться через слои воды и других жидкостей. Кроме благородных газов, ртуть является единственным элементом, образующим пары, которые при комнатной температуре являются одноатомными . В нормальных условиях растворимость паров ртути в воде, свободной от воздуха, составляет около мкгл . В технологическом процессе производства каустической соды и хлора на предприятии ОАО Каустик используют ртуть металлическую марки Р2, ГОСТ . Несмотря на то, что с развитием технологии ртутного электролиза существенно сокращены удельные потери ртути, наличие большого количества высокотоксичного вещества в производственных условиях является потенциальным источником опасности, степень которой еще более возрастает в современных условиях морального и технического износа технологического оборудования. Кроме этого следует отметить, что ртутный электролиз является наиболее опасным в процессе эксплуатации, поскольку при нарушении технологического процесса, например, при ухудшении качества рассола, возможно выделение водорода на ртутном катоде, что приводит к повышению содержания водорода в хлоре и образованию взрывоопасной смеси. На сегодняшний день рынок каустической соды полностью обеспечивает себя за счет собственного производства, объем которого в году увеличился на 5,7. Жидкого каустика было выпущено 1,6 млн. В настоящее время в России находится около производителей каустической соды их мощности позволяют выпускать 1,8 млн. Крупнейшими производителями каустической соды являются ОАО Каустик г. Стерлитамак, выпускающий около 7,2 тыс. ОАО Каустик г. Волгоград 1,5 тыс. ОАО Химпром г. ОАО Саянскхимпласт г. Саянск ,1 тыс. Процесс электролиза с использованием ртутного катода применяется на следующих предприятиях ОАО Каустик г. Волгоград, ОАО Каустик г, Стерлитамак, Чепецкий химический комбинат г. КировоЧепецк, ОАО Саянскхимпласт. По экологическим причинам закрыты производства хлора по ртутному методу на ОАО Усольехимпром, ОАО Архангельский ЦБК, ОАО Котласский ЦБК, ОАО Амурский ЦБЗ, ОАО Светлогорский ЦБК. Техническое состояние технологии получения каустической соды в России значительно ниже мировых стандартов. Получение каустика на ртутных производствах в США составляет всего от общего объема, в России этот показатель равен . Треть мирового производства хлора выпускается по новой мембранной технологии. Этот метод производства исключает использование ртути, является экологически безопасным и ведет к значительному снижению себестоимости продукции. Первым российским предприятием, которое осуществило конверсию на современные методы производства, стало Саянскхимпласт. В качестве приоритетной задачи для обеспечения устойчивого экономического развития химической отрасли департаментом химической и микробиологической промышленности Министерства промышленности, науки и технологий РФ признан перевод ртутного электролиза на мембранный метод на Стерлитамакском ОАО Каустик 0 тыс. Также планируются инвестиционные проекты по конверсии ртутного электролиза на мембранный на ОАО Каустик г. Волгоградском ОАО Химпром. Производство хлора и едкого натра каустической соды в г. Стерлитамаке ртутным методом введено в эксплуатацию в году . Технологический процесс получения каустической соды и хлора осуществлен в одном потоке. Технологическая схема производства каустической соды электролизом с ртутным катодом состоит из следующих стадий на примере ОАО Каустик, г. Рисунок 1.