При эксплуатации установки по получению углекислоты из отходящих дымовых газов теплоэнергетических установок необходимо учитывать правила техники безопасности при эксплуатации котельного оборудования, оборудования химического цеха, на заводах сухого льда и жидкой углекислоты, а также возможные возникновения аварийных ситуаций из-за разлива циркулирующего раствора моноэтаноламина, утечки углекислоты, возможности попадания в помещение углекислотной станции отходящих газов с содержанием кислорода не более 3—6%, т. е. атмосферы с недостатком кислорода.
Основная задача обслуживающего персонала — поддержание заданного технологического режима на установке при условии правильного использования оборудования, рационального расходования сырья, материалов и электроэнергии.
Перед пуском установки в работу после длительного простоя или ремонта необходимо проверить наличие ограждений, установленных согласно проекту, заземление аппаратов, провести наружный осмотр оборудования, прокрутить вручную валы насосов, чтобы убедиться в свободном ходе механизма. Проверить готовность к работе контрольно-измерительных приборов, включение схем автоматики, работоспособность арматуры. Заполнить оборудование соответствующими растворами, проверить их концентрацию. Проверить наличие теплоизоляции на оборудовании и трубопроводах. Подать воду на охлаждение в аппараты и пар в кипятильник десорбера. Включение в работу установки производится в соответствии с технологической инструкцией по пуску.
При выполнении ремонтных работ оборудования и компрессоров следует руководствоваться инструкциями по проведению газоопасных работ.
Ремонт оборудования углекислотной станции проводится после выполнения подготовительных работ на аппарате: аппарат освобождается от продукта; отглушается от общей схемы установки заглушками или запорной арматурой; при необходимости он пропаривается, производится анализ воздуха, взятого из аппарата. Отогревание кранов, аппаратов и трубопроводов в цехе производится только с помощью теплой воды и пара, применение открытого огня запрещено.
При возникновении аварийного положения, связанного с повышенной концентрацией углекислоты в воздухе рабочих помещений, внезапном прекращении подачи электроэнергии, воды, пара и по другим причинам необходимо действовать в соответствии с планом ликвидации аварии. Подтягивание болтов или производство других работ, относящихся к мелкому ремонту, таких как частичная замена сальниковой набивки, выполняется только после снижения давления до атмосферного. Запрещается загромождать проходы и подходы к зоне обслуживания электро- пусковых приспособлений, запорной аппаратуре и механизмам управления, а также лестницам и площадкам оборудования.
В помещении углекислотной установки объявляется аварийное положение при загазованности СО2 выше 30 000 мг/м3. Ликвидация его осуществляется согласно «Плану ликвидации аварии». При аварийном положении должны немедленно осуществляться следующие мероприятия: на месте аварии и в смежных помещениях прекратить все работы; работу производственного оборудования прекратить или перевести в положение, обеспечивающее ликвидацию аварии.
Основные технические данные углекислоты и применяемых на углекислотной установке реагентов следующие: углекислота — конечный продукт, в газообразном состоянии не имеет цвета, запаха, удельный вес при 0°С и давлении 75,0 кПа 1,977 кг/м3, хорошо растворяется в воде. При 20 °C один объем воды растворяет 0,88 объема СО2.
В химическом отношении углекислота не является активным соединением, реакция с другими веществами происходит только при высоких температурах. В водных растворах вследствие кислотных свойств многие реакции происходят самопроизвольно. Коррозия металла равномерная, протекает с малой скоростью. Так, при содержании углекислоты в воде до 150 мг/л скорость коррозии стали 20, при температуре 20—40 °C около 245 мг/(м2 · ч).
При проектировании установки следует учитывать, что углекислота тяжелее воздуха и при утечке скапливается внизу. При работе в приямках, емкостях предварительно необходимо продуть как подводящие трубопроводы, так и сами емкости. Соблюдать «Правила техники безопасности на заводах сухого льда и жидкой углекислоты». ПДК в помещении 30 г/м3. Класс опасности 4. Углекислота — наркотик.
Технический моноэтаноламин — жидкость с аммиачным запахом. Концентрированные пределы воспламенения паров в воздухе: нижний — 3,5, верхний—14 об. %. Температурные пределы воспламенения паров в воздухе: нижний — 46, верхний — 24 °C, температура вспышки — 39 °C. Температура самовоспламенения паров в воздухе 380 °C. Технический моноэтаноламин (МЭА) — отравляющий и удушающий газ. При действии на организм человека вызывает расстройство органов дыхания, раздражение кожи и глаз. Класс опасности 2, ПДК в воздухе 1 мг/м3. Моноэтаноламин горюч.
Сода кальцинированная — белый порошок, плотность 2,53 т/м3, растворимость в воде при 20 °C 17,8%. Вдыхание пыли вызывает раздражение дыхательных путей, дерматиты, конъюнктивит, а также желудочно-кишечные заболевания. ПДК пыли кальцинированной соды в пересчете на каустическую соду — 0,5 мг/м3. При попадании на влажную кожу и слизистую оболочку вызывает раздражение.
Перманганат калия (марганцовокислый калий) — кристаллическое вещество пурпурного цвета. Плотность 2,703 т/м3. Разлагается при 240 °C, выделяя кислород. Растворимость при 20 °C 6,32 г в 100 мл воды. Сильный окислитель. Вдыхание пыли может вызвать расстройство центральной нервной системы ПДК пыли в помещении 0,3 мг/м3. При взаимодействии с некоторыми органическими веществами может произойти взрыв. Согласно пожарным нормам строительного проектирования производство углекислоты относится к категории «Д». Электродвигатели в нормальном исполнении типа АО.
При складировании и хранении сырья необходимо учитывать, что МЭА поступает в бочках. Горловина бочек закрыта винтовой пробкой с прокладкой. На каждой бочке имеется трафарет с наименованием завода-изготовителя, вес брутто и нетто и технические условия. МЭА должен храниться в герметичной таре. Не рекомендуется хранить его в присутствии едких и агрессивных продуктов, особенно хлора и кислот. Гарантийный срок хранения 3 года.
Сода кальцинированная пакуется в бумажные или прорезиненные мешки, перманганат калия — в металлические бочки. Для транспортировки и хранения жидкой углекислоты применяются баллоны. Для жидкой углекислоты они изготавливаются из бесшовных труб углеродистой легированной стали и укомплектовываются вентилями: кольцами, предохранительными колпаками и башмаками.
Баллоны на открытом воздухе должны находиться под навесом для защиты от осадков и солнечных лучей. Они хранятся в вертикальном положении в специально оборудованных клетках с ограждением. Баллоны должны находиться от радиаторов отопления и других отопительных приборов на расстоянии не менее I м, от открытого огня не менее 5 м. Склад должен быть одноэтажным с дверями, открывающимися наружу, высота его не менее 3,25 м. Температура не превышает 35 °C. Перевозить баллоны с углекислотой можно только на рессорном транспорте, между баллонами обязательно должны быть прокладки: деревянные бруски, веревочные или резиновые кольца толщиной не менее 25 мм (по два кольца на баллоне). При транспортировке все баллоны необходимо укладывать вентилями в одну сторону. При перевозках и хранении должны быть приняты меры для предупреждения падения баллонов, предохранения их от толчков, ударов и повреждения вентилей. На горловину баллона наворачивается предохранительный клапан. Жидкая углекислота транспортируется потребителям как на специально оборудованных машинах, так и железнодорожным транспортом, согласно особым правилам, утвержденным Министерством путей сообщения для перевозок опасных грузов.
Изготовление, устройство, установка и содержание сосуда- накопителя жидкой углекислоты определяются «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и «Правилами техники безопасности на заводах сухого льда и жидкой углекислоты». Перед наполнением цистерн и бочек углекислотой из сосуда-накопителя необходимо произвести тщательный осмотр наружной поверхности и арматуры цистерн и бочек, проверить остаточное давление и соответствие имеющегося в них газа назначению цистерны или бочки. После наполнения цистерн и бочек на боковые штуцеры вентилей необходимо плотно навернуть заглушки, на арматуру цистерн надеть запломбированные предохранительные колпаки.
Среди отходов производства следует выделить прежде всего воду после охладителя газов 2 (рис. 2.2), которая содержит взвешенные вещества и сернистые составляющие в виде серной и сернистой кислот в малых количествах. Величина pH сбросных вод не превышает 6,0—7,5 и практически не требует разбавления.
Периодически по мере истощения раствор МЭА в контуре установки заменяется на свежий. Слив отработанного раствора осуществляется в дренажный бак 23 емкостью 4,5 м3, откуда жижевозом отсасывается и сбрасывается на шламовое поле, где разбавляется и нейтрализуется.
Отходами производства следует считать отработанный содовый раствор из содового скруббера, который регенерирует материал натрий-катионитовых фильтров, применяемых в схеме подготовки воды для питания котлов низкого и среднего давления, а также в схеме подготовки воды для подпитки тепловых сетей. Содовый раствор можно подать насосом непосредственно в солевую яму, где хранится концентрированный раствор соли, или непосредственно в бак приготовления регенерационного раствора. Сбрасываемый из кипятильника десорбера конденсат греющего пара по качеству, при отсутствии течей в кипятильнике, пригоден для подпитки котлов и тепловых сетей.
На углекислотной установке кроме общепринятых инструкций должны быть специальные: по технике безопасности при проведении работ в закрытых аппаратах, колодцах, коллекторах и другом аналогичном оборудовании, емкостях и сооружениях на предприятиях химической промышленности; по применению средств противогазовой защиты; по технике безопасности и пожарной безопасности производства жидкой углекислоты и сухого льда; план ликвидации аварии; по обслуживанию сосуда-накопителя для сжиженного углекислого газа низкого давления; по аварийному останову цеха; пуску цеха после останова; аппаратчику получения углекислоты; машинисту углекислотного компрессора; наполнителю углекислотных баллонов; слесарю по ремонту оборудования углекислотной установки.
Глава 3
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ УСТАНОВКИ ПО ПОЛУЧЕНИЮ АЗОТА ИЗ ОТХОДЯЩИХ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
В уходящих газах теплоэнергетических установок содержание азота достигает 80 об. %. Очистить эти газы от примесей по упрощенной технологии можно практически на любой теплоэнергетической установке, а затем использовать их в производстве.
