Вчення про хімічному виробництві

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Прикладна хімія

Вчення про хімічному виробництві, основні завдання, які вирішуються хімічною технологією, характеристика найважливіших хімічних виробництв і апаратів. Сучасні вимоги до хімічних виробництв економічного, структурного та екологічного характеру, проблема техніки безпеки, хімізація економіки та соціально-побутової сфери суспільства. Хімія та енергетика. Хімія і нові матеріали. Хімія і біорегуляції. Хімія і створення продуктів харчування. Проблема спрямованого синтезу практично важливих продуктів.
Прикладна хімія - це розділ науки, що вивчає основні області застосування хімії в народному господарстві і з застосуванням продуктів конкретних хімічних і біохімічних виробництв.
Метою досліджуваної дисципліни є підготовка висококваліфікованих вчителів хімії, здатних висвітлювати в шкільному курсі, в тому числі в умовах профільного навчання питання хімічної і біологічної технології на рівні сучасного стану науки і промисловості.
Завдання дисципліни, що вивчається:
сформувати уявлення про основні напрями і тенденції хімізації в світі і в нашій країні.
вивчити проблеми енергетики та основні напрямки використання традиційного палива і перспективних джерел енергії.
розглянути напрямки вирішення проблеми створення матеріалів із заданими властивостями.
показати соціальні, екологічні та наукові проблеми використання добрив і пестицидів, основні напрямки використання досягнень хімії в сільському господарстві.
розглянути основні засоби побутової хімії (синтетичні миючі засоби, засоби для миття та відбілюючі речовини, фарби, засоби гігієни) і правила безпечного поводження з ними.
познайомити студентів з хімічною сутністю процесів, що відбуваються при кулінарній обробці харчових продуктів та правилами раціональної кулінарної обробки продуктів.
розглянути, в яких темах шкільного курсу, і в якому обсязі вивчаються питання прикладної хімії.
Міждисциплінарний характер.
неорганічна, органічна, фізична хімія види енергоресурсів, Процеси окислення
органічна хімія: Склад горючих корисних копалин
неорганічна хімія: Водень як паливо
біологія, біохімія: Фотоліз води, Жири, білки, вуглеводи, перетворення речовин в організмі, вітаміни
неорганічна хімія, фізика: Ядерне паливо
загальна та фізична хімія: Хімічні джерела струму, Захисні покриття
хімія навколишнього середовища: Проблеми енергетики
фізична і колоїдна хімія: ПАР
Хімічна промисловість об'єднує безліч спеціалізованих галузей, різнорідних по сировині і призначенням продукції, що випускається, але схожих за технологією виробництва.
До складу сучасної хімічної промисловості Росії входять наступні галузі та підгалузі.
Галузі хімічної промисловості:
гірничо-хімічна (видобуток і збагачення хімічного мінеральної сировини - фосфоритів, апатитів, калійних і куховарських солей, сірчаного колчедану);
основна (неорганічна) хімія (виробництво неорганічних кислот, мінеральних солей, лугів, добрив, хімічних кормових засобів, хлору, аміаку, кальцинованої та каустичної соди);
органічна хімія:
виробництво синтетичних барвників (вироблення органічних барвників, напівпродуктів, синтетичних дубителів);
виробництво синтетичних смол і пластичних мас;
виробництво штучних і синтетичних волокон і ниток;
виробництво хімічних реактивів, особливо чистих речовин і каталізаторів;
фотохімічна (виробництво фотокінопленкі, магнітних стрічок та інших фотоматеріалів);
лакофарбова (одержання білил, фарб, лаків, емалей, нітроемалей і т.п.);
хіміко-фармацевтична (виробництво лікарських речовин і препаратів);
виробництво хімічних засобів захисту рослин;
7. виробництво товарів побутової хімії;
виробництво пластмасових виробів, скловолокнистих матеріалів, склопластиків та виробів з них.
8. мікробіологічна галузь.
Галузі нафтохімічної промисловості:
виробництво синтетичного каучуку;
виробництво продуктів основного органічного синтезу, включаючи нафтопродукти і технічний вуглець;
резіноасбестовая (виробництво гумотехнічних, азбестових виробів).
Крім того, на базі газів, що відходять і побічних продуктів певна частина хімічної продукції виробляється в коксохімічній промисловості, кольорової металургії, целюлозно-паперової, деревообробної (лісохімія) та інших галузях. За технологічною ознакою до хімічної промисловості можна віднести виробництво цементу та інших в'яжучих, кераміки, порцеляни, скла, ряду продуктів харчової, а також мікробіологічної промисловості (білково-вітамінні концентрати, амінокислоти, вітаміни, антибіотики та ін.)

Предмет і завдання прикладної хімії

Вчення про хімічному виробництві. Сучасне хімічне виробництво являє собою багатотоннажні спеціалізоване виробництво, засноване на досягненнях науки і техніки. Науковою основою хімічного виробництва є хімічна технологія. Хімічна технологія - це галузь хімічної науки, що вивчає речовини та процеси їх перетворень в ході хімічного виробництва.
Роль хімії в суспільстві. Вчення про сталий розвиток суспільства. Виробництво конкурентоздатних техніки і товарів неможливо без використання хімічних матеріалів і технологій. Вони є основними чинниками, що забезпечують прогрес таких ключових галузей виробництва як електротехніка, електроніка, авіа - та ракетобудування, зв'язок. Стан хімічної галузі промисловості має першорядне значення для народного господарства в цілому.
Хімізація - один з аспектів прикладної хімії. Сутність хімізації економіки та соціально-побутової сфери. Основні поняття (хімізація, економічна ефективність хімізації, хімікоемкость, хімічна продукція та її класифікація). Умови здійснення хімізації. Науково-технічний прогрес (взаємозалежне поступальний розвиток науки і техніки) у хімічній промисловості відрізняють наступні напрямки: вдосконалення засобів праці, зміна існуючих і створення нових технологій, поліпшення використання сировини, всебічна автоматизація хімічного виробництва. Найважливішим результатом НТП у хімічній промисловості стало широке впровадження її досягнень в усі сфери народного господарства - ефективна його хімізація. Хімізацією народного господарства називається процес впровадження методів хімічної технології, хімічної сировини та хімічних матеріалів і виробів з них у матеріальне виробництво. Метою хімізації народного господарства є інтенсифікація та підвищення ефективності виробництва, а в невиробничій сфері поліпшення умов праці і якості обслуговування. Кількісною оцінкою рівня хімізації відповідної галузі служить "коефіцієнт хімікоемкості" Кх:
Кх = Мхім / Мхім + Мнехім,
де: Мхім і Мнехім - вартість продукції, виробленої, відповідно, з використанням хімічних методів і матеріалів і без них. Максимальне значення Кх має на транспорті і в зв'язку, що зумовлено широким використанням у цих галузях синтетичних полімерних матеріалів.
Хімічна промисловість поділяється на галузі широкої спеціалізації (гірська хімія, основна хімія, виробництва органічного синтезу і т.д.) і галузі вузької спеціалізації (виробництво мінеральних добрив, пластмас, синтетичних каучуків, барвників і т.д.). Продукція хімічної промисловості за прийнятою в країні класифікації згруповано у 7 класів:
1) продукти неорганічного синтезу,
2) полімерний матеріали (синтетичні каучуки, пластмаси, хімічні волокна),
3) лакофарбові матеріали,
4) синтетичні барвники й напівпродукти,
5) продукти органічного синтезу (нафто-, коксо - і лісохімія),
6) хімічні реактиви і чисті речовини,
7) хіміко-фармацевтичні препарати.
Історія питання. Хімічна технологія - наукова дисципліна, яка сформувалася в її сучасному вигляді до середини XX століття. Теоретичні основи науки створювались паралельно в Росії і за кордоном. У 1803 році в Російській АН була вперше створена кафедра хімічної технології. У 1808 році виходить у світ підручник І.А. Двигубського "Початкові підстави технології або короткий показання робіт на заводах і фабриках виробляються". Наукові основи хімічної технології закладаються пізніше в роботах найбільших учених-хіміків: Д.І. Менделєєва, М.М. Зініна, Н.Д. Зелінського, І.М. Каблукова та інших. У країні організовується мережа наукових установ, в яких розроблялася теорія хіміко-технологічних процесів конкретних виробництв.
Основні напрями хімізації в різних регіонах світу. З хімізацією народного господарства РФ в даний час тісно пов'язана проблема конверсії оборонного виробництва. Вона випливає з необхідності перебудови всієї промисловості, в якій питома вага продукції для потреб військово-промислового комплексу і зосередив висококваліфіковані науково-технічні кадри, досягає 80-90%. Переклад значної частини оборонного потенціалу на виробництво цивільної продукції, в тому числі і хімічного призначення.
Основні завдання, які вирішуються хімічною технологією. Між завданнями, цілями і змістом теоретичної хімії та хімічної технології існують принципові відмінності, викликані специфікою об'єкта вивчення - виробничого процесу, що накладає ряд додаткових умов і на сам метод вивчення. Технологія - це наука про найбільш економічних методах і засобах масової переробки сирих природних речовин у продукти споживання і проміжні продукти. У хімічному виробництві власне хімічним перетворенням супроводжують різноманітні фізичні, фізико-хімічні та механічні процеси.
Проблеми хімізації: наукові, виробничі, фінансові, етичні та моральні, соціальні та екологічні. Хімія і хемофобія. Міжнародне співробітництво в галузі прикладної хімії (КЕМРОН і подібні організації). Усі зростаючі масштаби наукової та виробничої діяльності людини, його вплив на навколишнє середовище, впливають не тільки на матеріальне виробництво, а й на всі сторони життя суспільства. В епоху НТП важливого значення набуває проблема етики науки, тобто ті моральні норми, які регулюють взаємовідносини між діяльністю вченого і соціально-етичними правилами. Порушення етичних норм може мати глобальні наслідки у вигляді погіршення середовища існування, руйнування природних екологічних систем, зміни генофонду населення.
На сьогодні тільки в хімічній промисловості щорічно виробляється близько тисячі нових хімічних речовин і з'єднань при 800 тис. перебувають в обігу на світовому ринку і 7 млн. відомих з'єднанні, в тому числі особливо небезпечних речовин, обсяг виробництва яких відповідає сотням трильйонів летальних доз. Прояв тенденції до зростання інтенсивності небезпечних технологічних аварій і катастроф, накопиченню шкідливих і токсичних відходів при збільшенні чисельності і концентрації населення і матеріальних багатств на порівняно обмежених територіях зумовлює зростання масштабів збитку і втрат. Масштаби техногенної небезпеки стають порівнянними з масштабами стихійних лих. Тільки кількість великомасштабних технологічних катастроф за два останні десятиліття у світі виросло в три рази, передчасна смертність зросла на 15-25?, А збитки від них і високо токсичних техногенних забрудненні навіть у такій розвиненій країні, як США, перевищує 7? її валового продукту. Понад 10 млн. людей офіційно є екологічними біженцями, не рахуючи нашої країни. Вce це свідчить про необхідність координації зусиль у забезпеченні промислової безпеки як на національному, так і світовому рівні, про актуальність вивчення даної дисципліни.
У загальносвітовій практиці забезпечення промислової безпеки здійснюється шляхом а) зниження ймовірності реалізації уражує потенціалу сучасних технологічних об'єктів і виробництв (урахуванням відомих промислових аварій, що сталися у світі в останнє десятиліття, вироблені закони, принципи та рекомендації щодо безпеки суспільства від промислових аварій і катастроф, включені до законодавства промислово розвинених країн);
б) підготовки до ефективних дій та їх реалізації в умовах природних катастроф та надзвичайних ситуацій (НС) екологічного та технічного характеру, що забезпечують мінімум ризику, соціально-економічних збитків та людських втрат. Ряд великомасштабних аварій і катастроф в Мексиці, США, СРСР та ін привів до колосального збитку й негативних наслідків, залученню до виникли НС населення, навколишнього середовища, економічних структур.
Рішення задач першого напряму пов'язано з вивченням умов проведення технологічного процесу і виявлення критичних значень параметрів, вихід за які може призвести до виникнення і розвитку аварійних ситуацій з подальшим можливим переходом до надзвичайної ситуації.
Рішення задач другого напрямку досліджень пов'язаний з оптимізацією трудових, матеріальних і фінансових ресурсів при попередженні причин, локалізації виключення можливостей розвитку великих технологічних аварій та катастроф і пом'якшення або мінімізації їх негативних наслідків.
На сьогодні в США, Японії, Канаді та країнах Західної Європи створена міжнародна система підготовки до ЧС технологічного характеру, що забезпечує повідомлення населення конкретних регіонів про потенційну небезпеку існуючих там промислових об'єктів, що враховує думку населення (а не тільки зацікавлених міністерств, фірм і відомств) при прийнятті різноманітних стратегічних і тактичних рішень. Основою формування планів дій та підготовки населення до ЧС у цій системі є сценарії виникнення і розвитку можливих аварій на промислових об'єктах.
Основою планів ліквідації аварій в нашій країні довгий час були, головним чином, різного виду нормативи і рекомендації загального характеру, слабко враховують специфіку небезпек для конкретних регіонів, характер негативного впливу окремих промислових підприємств на екологію і експозицію населення при реальному розвитку аварійних ситуацій. Прийняття Росією закону з безпеки промисловості і населення, що враховує ризик виникнення природних і техногенних катастроф, змінило ситуацію, призвело до ефективних розробок, пов'язаних із забезпеченням як безпеки та живучості функціонування складних технічних систем, так і з захистом життя і здоров'я населення, економіки та навколишнього середовища .
Нині в якості нормативно-правової бази можна вказати:
Закон РФ про промислову безпеку небезпечних виробничих об'єктів від 20.06.97 р.
2. Положення про декларацію безпеки промислового об'єкта РФ, постанова Уряду РФ № 675 від 01.07.95
3. Методичні вказівки щодо проведення аналізу ризику небезпечних промислових об'єктів, постанову Держнаглядохоронпраці України № 29 від 12.07.96 р.
4. Керівні принципи щодо запобігання НС, готовності до дії при хімічних аваріях. Керівництво для державних органів, робочого персоналу та інших зацікавлених сторін, 1993 і безліч галузевих нормативних документів.
Весь історичний досвід розвитку цивілізації свідчить про те, що воно ніколи не було безконфліктним і несуперечливим процесом. У доісторичний період людина мало чим відрізнявся від всеїдних ссавців за характером своєї взаємодії з біосферою, частиною якої він є. Розвиток людської популяції, її безпеку на цьому етапі визначалися кліматичними (якістю води, повітря і т.д.), харчовими і біотичними (внутрішньовидових і міжвидових) властивостями навколишнього середовища. У міру розвитку цивілізації вплив різних факторів, що загрожують існуванню людини, призводило до якісних змін у способі життя і характері організації суспільного виробництва.
Потреба в захисті від несприятливих природних впливів призвела до розвитку будівельної індустрії, ткацьких і прядильних виробництв, що в свою чергу зажадало розвитку гірничої справи,. металургії, промисловості будівельних матеріалів, барвників, верстатобудування, енергетики і т.д. Епідемії, що виникали в результаті зростання чисельності населення та підвищення щільності його розміщення, призвели до необхідності докорінного поліпшення санітарно-гігієнічних умови побуту, розвитку медицини і виробництв, що виготовляють медичні препарати. Підвищення безпеки людини досягалося розвитком економіки, використанням досягнень науки і техніки й відповідно підвищенням матеріального рівня життя. Розвиток промисловості, обумовлене потребою розвитку економіки, знижуючи соціально-економічний ризик, одночасно призвело до появи нових видів небезпеки як для здоров'я населення, так і для навколишнього природного середовища.
У середині 19 ст. з'являються великі машинні виробництва. Діяльність людини (її масштаби) порівнянні з впливом природного середовища. З іншої сторони з'являється усвідомлення цінності і унікальності кожної людської особистості. Поступово (2-га половина 19 - початок 20 ст) особистість є наріжним каменем: її безпеку, рівень і тривалість життя - основні цілі. Цей процес незавершений, але він неминучий. Він стає життєво необхідним.
Зараз йде етап науково-технічної революції (НТР), коли помилки, збої в будь-якій області людської діяльності чреваті катастрофічними наслідками для великої кількості людей і навколишнього середовища. З іншого боку їх уразливість в умовах співіснування з сучасними складними технічними комплексами різко збільшилася. По-перше, сучасні технологічні комплекси, як правило, пов'язані із застосуванням і перетворенням великої кількості небезпечних речовин і тих чи інших видів енергії. За усвідомлення небезпеки таких систем людство заплатило багатьма життями, особливо в результаті великих катастроф (Чорнобиль в ядерній енергетиці, в хімічній промисловості Бхопал в Індії та Севезо в Італії). По-друге, кількість відходів у результаті життєдіяльності біологічних організмів не перевищує 1%, при технологічному процесі - 99%. Всі ці відходи становлять загрозу безпеці. Необхідна утилізація. Реально безвідходних виробництв практично немає. Природа ж не в змозі переробляти викидаються нами відходи. Крім того, звалища, як правило, тліють і при цьому виділяються токсини. По-третє, щорічно виробляється і включається у промисловий оборот близько 1000 нових хімічних речовин. Це перевищує можливості адаптації людини і біосфери.
Ситуація, що склалася гостро ставить за мету забезпечення ефективного безпечного управління техногенними комплексами і всією діяльністю людини в цілому., Що неможливо без оцінки рівня та характеру ризику, аналізу причин його виникнення та шляхів зниження, прогнозування імовірності відмов та аварій, їх масштабів і наслідків, розробки системи заходів юридичного, технічного, організаційного та іншого характеру щодо зменшення небезпеки та мінімізації негативних наслідків у разі її реалізації.
Наукові дослідження, проведені на замовлення МНС, показують, що тенденція збільшення ризику надзвичайних ситуацій на території Росії в найближчі десять років збережеться.
Для більшості промислово розвинених країн характерна стабілізація цього показника. Причина такої ситуації пов'язана з тим, що індустріально розвинені країни раніше зіткнулися з небезпекою і необхідністю попередження катастроф і з деяким відставанням Росії в галузі інформатики та теорії управління. У країнах заходу прийшли до якісно нових технологій у 70-х рр.. Нам це ще попереду. Суть цих перетворень: прискорений перехід від індустріальних виробничих сил, що склалися після промислової революції і заснованих на перетворенні речовини та енергії, до науково-технічним виробничим силам, пов'язаним з розвитком інформаційних технологій і інформатизацією всього суспільства в цілому. Перехід до нових продуктивним силам не виключив повністю ризику великомасштабних техногенних катастроф, але сприяв стабілізації їх частоти на певному рівні. До зниження ризику призводить також експорт небезпечних і шкідливих технологій в країни 3-го світу. Останнє сприяє збільшенню числа катастроф в цих країнах. Крім того, в них досить слабкий науково-технічний і освітній потенціал, що також сприяє виникненню аварійних ситуацій.
Аналіз причин і наслідків найбільш великих аварій показує, що вони багато в чому обумовлені традиційними підходами до проектування і експлуатації технологічних об'єктів. Виникнення складних і масштабних технічних систем, не тільки підвищило рівень техногенного ризику і глобалізують техногенні небезпеки, а й ускладнило завдання управління ними.

Основні терміни, поняття, визначення, абревіатури

АВАРІЯ - будь-яке незаплановане, несподівана подія, що викликає (здатне викликати) нанесення шкоди здоров'ю людей, матеріальних ресурсів або навколишньому середовищу, наприклад неконтрольовані вибух і (або) викид небезпечних речовин
АНАЛІЗ НЕБЕЗПЕК - ідентифікація окремих небезпек системи, визначення механізму, за допомогою якого вони можуть викликати небажані події, і оцінка наслідків цих подій.
АНАЛІЗ ПО ДЕРЕВУ ПОДІЙ (ПОМИЛОК) - один або декілька методів небезпек, пов'язаних з індуктивним визначенням шляхів збурюючих дій (дедуктивним описом подій), що ведуть від відмов компонентів до небезпечної ситуації.
БЕЗПЕКА - ситуація без неприйнятних ризиків.
ВІРОГІДНІСТЬ - можливість того, що розглядається подія відбудеться.
ДОЗА - загальний термін, що показує кількість токсичної речовини, поглиненого середовищем.
ІНЦИДЕНТ - це: відмова чи пошкодження технічних пристроїв, застосовуваних на небезпечному виробничому об'єкті, відхилення від режиму технологічного процесу, порушення положень нормативно-правових актів та ін нормативних технічних документів, що встановлюють правила ведення робіт на небезпечному виробничому об'єкті; реалізація небезпеки
КВІО - це коефіцієнт можливого інгаляційного отруєння парами хімічних речовин
КОНТРОЛЬ БЕЗПЕКИ - глибинне обстеження всіх складових загальної системи експлуатації щодо безпеки.
НЕБЕЗПЕЧНА РЕЧОВИНА - хімічний елемент, суміш, препарат, який в силу своїх хімічних, фізичних або (еко) токсикологічних властивостей являє собою небезпеку.
НЕБЕЗПЕКА - внутрішнє притаманна властивість речовини, агента, джерела енергії або ситуації, що має потенційну здатність викликати небажані наслідки.
НЕБЕЗПЕЧНА ПРОМИСЛОВИЙ ОБ'ЄКТ - це об'єкт, виробництво, на якому використовують, виробляють, переробляють, зберігають або транспортують пожежовибухонебезпечні і (або) небезпечні хімічні речовини, що створюють реальну загрозу виникнення аварії
ВІДМОВА (неполадки) - це подія, що полягає у порушенні працездатного стану обладнання, об'єкта
ОЦІНКА РИЗИКУ - ціннісне судження про ступінь ризику, вироблене за допомогою аналізу ризику з урахуванням будь-яких відносних критеріїв.
ПРИЙНЯТНИЙ / Допустимий ризик - прагнення співіснувати з ризиком з метою збереження певних переваг.
ПРИЙНЯТНИЙ РИЗИК - це ризик, рівень якого допустимо і обгрунтований виходячи з економічних і соціальних міркувань; той ризик, величина якого настільки незначна, що заради вигоди, одержуваної від експлуатації об'єкта, суспільство готове піти на цей ризик
ПРИГОДА - аварія, передумови до аварії.
ПРОМИСЛОВА БЕЗПЕКА - це стан захищеності життєво важливих інтересів особистості і суспільства від аварій на небезпечних виробничих об'єктах і наслідків зазначених аварій
РИЗИК - поєднання наслідків та ймовірності їх появ.
ПОДІЯ - реалізація небезпеки.
СДОР - сильнодіючі отруйні речовинами
Токсодоза - кількісна характеристика токсичної речовини, відповідна певному рівню ураження при його впливі на живий організм.
УПРАВЛІННЯ РИЗИКОМ - дії, що вживаються для досягнення або вдосконалення безпеки установки і її експлуатації; системний підхід до прийняття політичних рішень, процедур і практичних заходів у вирішенні завдань попередження або зменшення небезпеки промислових аварій для життя людини, захворювань чи травм, шкоди майну та навколишньому середовищі
СТАЛИЙ СТАН СУСПІЛЬСТВА - довготривала ситуація, що забезпечує прийнятний компроміс між підвищенням якості життя і його безпекою.
АС - аварійна ситуація.
ОП або ПОП - небезпечне або потенційно небезпечне виробництво.
СТС - складна технічна система.
ТК техногенні катастрофи.
ТО - технічний об'єкт.
ХТО - хіміко-технологічний об'єкт.
НС - надзвичайна ситуація.
Будь-яке промислове виробництво містить безліч небезпек, які з деякою ймовірністю (не дорівнює нулю) можуть при відповідних умовах призвести до розвитку аварійних процесів і переходу їх в аварії та надзвичайні ситуації. Небезпеки можна класифікувати наступним чином:
соціально-економічні, до яких належить недостатній рівень забезпечення матеріальними благами, охорони здоров'я, розвитку соціальних структур у їх взаємозв'язку і взаємозумовленості та інші;
техногенні, пов'язані з викидами в атмосферу та скидами з стічними водами різнорідних забруднювачів у кількостях іноді перевищують адаптивні можливості елементів біосфери, необгрунтованим залученням в господарський оборот природних ресурсів, особливо непоправних та інші;
екологічні, тобто несприятливі кліматичні умови, фізико-хімічні зміни характеристик грунту, води, оптичні та електрофізичні зміни атмосфери, а також катастрофи природного та техногенного характерів;
військові, пов'язані з функціонуванням терміналів, що включають створення, транспортування і зберігання вибухових і токсичних речовин, а також знищення хімічної зброї.
Суб'єктами, на які поширюється поняття небезпека, є промислові технології, персонал. Оскільки він приймає на себе певну небезпеку при виконанні своїх обов'язків, то мова вже йде про добровільну або професійний ризик. Іншими суб'єктами, до яких відноситься поняття небезпека, є населення, яке проживає в районі розміщення небезпечного виробництва і схильне впливу небезпечних виробничих факторів, як в режимі нормального функціонування, так і в разі можливих технологічних катастроф. У даний ном випадку мова йде про антропогенном ризик.
Ризик можна визначити як діяльність, яка пов'язана з подоланням невизначеності в ситуації неминучого вибору, в процесі якого є можливість якісно і кількісно оцінити ймовірність досягнення очікуваного результату (невдачі) або відхилення від наміченої мети.
Залежно від характеру небезпечної речовини, його фізико-хімічних і токсикологічних характеристик, області та способу застосування, здатності переміщатися в просторі, накопичуватися і розкладатися в біологічних організмах і навколишнього середовища і т.д., природа небезпек, породжуваних їм, може бути дуже різною . Одне і те ж речовина, раніше будучи безпечним, часто стає небезпечним або, будучи небезпечним, виявляє нові грані своєї небезпеки у зв'язку з інтенсифікацією виробництва або застосуванням його в новій якості або в новому поєднанні умов та / або речовин.
Сучасна класифікація виділяє такі основні види небезпечних речовин:
отруйні речовини.
екологічно небезпечні речовини (фреони, аерозолі з використанням фреону замінюють, тому що вони руйнують озоновий шар),
пожежо-та вибухонебезпечні з'єднання,
радіоактивні речовини,
корозійно-активні).
Щорічно проводиться близько 1000 нових хімічних речовин. Це перевищує можливості адаптації людини і біосфери, навіть з урахуванням того, що не всі з них небезпечні. Накопичуючись, вони породжують гостру проблему - необхідність утилізації існуючих відходів, переведення промисловості на безвідходні види виробництва. Кількість відходів в результаті життєдіяльності біологічних організмів не перевищує 1%, тоді як при технологічному процесі воно доходить до 99%. Всі ці відходи становлять загрозу безпеці. Реально безвідходних виробництв практично немає, навіть за документами переважають умовно безвідходні технології, тобто такі, в яких передбачена подальша переробка або використання відходів, що утворюються, але, як правило, вона не реалізується на практиці. Природа ж не в змозі переробляти викидаються нами відходи. Крім того, звалища, як правило, тліють і при цьому виділяються токсини, істотно забруднюючи атмосферу.
Забезпечення надійного безаварійного функціонування сучасних промислових виробництв в умовах їх інтенсифікації є найважливішою проблемою підвищення екологічної безпеки техно-і біосфери, розв'язуваної з урахуванням безлічі соціально-економічних і організаційно-технічних факторів. Наприклад, для розвинутих. хіміко-технологічних виробництв, що володіють значними запасами анергії, хімічно і біологічно активних компонентів, реалізація концепції прийнятного ризику здійснюється на всіх етапах науково-технічної, проектно-конструкторсько-технологічної підготовки та експлуатації виробництв з виконанням комплексу досліджень по пожежної безпеки процесів і обладнання для хімічної технології, відповідає вимогам стійкості і безаварійності, а також щодо створення ефективних управляюще-обчислювальних систем, засобів оперативного контролю, діагностики і захисту, контрольно-вимірювальних приладів і різних перетворювачів технологічних параметрів.
Екологічна політика в хімічній технології може мати двоїстий характер: пасивний, коли формуються цілі і програми, які забезпечували їх реалізацію, є реакцією на найбільш гострі поточні природоохоронні проблеми, рівень сприйняття їх громадськістю, і активний, пов'язаний з науково обгрунтованим прогнозуванням можливих наслідків діяльності підприємств, про виявленням потенційних найбільш серйозних видів ризику та розробкою послідовності заходів для їх мінімізації.
Для прогнозування та кількісної оцінки ризику і негативних наслідків від технологічних аварій існуючої бази знань недостатньо і доводиться спиратися на експертні оцінки і на економічні заходи, які слід розглядати в якості профілактичних щеплень. При цьому економічні заходи повинні включати сертифікацію небезпечних речовин і матеріалів, а також закріплені в законодавчому порядку граничні нормативи надходження в оточувала середу екзогенних домішок. Важливе значення набуває організація екологічного моніторингу, результати якого, базуючись на оцінках інтенсивностей прояви негативних ефектів у компонентах навколишнього середовища, дозволяють прогнозувати розвиток цього ефекту для конкретної території або з розрахунком кількісних оцінок ризику.
Серед найбільших екологічних небезпек, що загрожують глобальними катастрофічними наслідками, виділяються проблеми руйнування озонового шару атмосфери, посилення парникового ефекту та накопичення стійких органічних забруднювачів (СОЗ), для вирішення яких в даний час залучається все більше фінансових і матеріальних коштів, людських ресурсів і т.д.
У 1974 р. Маріо Моліна і Шервуд Роуленд з Каліфорнійського університету (США) вперше описали механізм виснаження захисного озонового шару Землі. Під впливом ультрафіолетових променів у стратосфері відбувається фоторозпаду фреонів. Кошти, виділені атоми хлору багаторазово вступають у хімічну реакцію з озоном, в результаті скорочується його кількість в стратосфері. Слабкий розвиток в той час науки про атмосферу не дозволило підтвердити висновок американських вчених. Виробництво фреонів тривало до середини 80х років. Проте в кінці 70х років уряди США і Канади припинили випуск аерозолів з фреонами в якості пропеллентов. У 1987 р. багато країн підписали в Монреалі Протокол про обмеження споживання фреонів у розмірі 50% від рівня 1986 р. У червні 1990 р. на конференції в Лондоні на основі останніх наукових досліджень було прийнято рішення про припинення використання всіх видів фреонів промислово розвиненими країнами до 2000 Влітку 1991 р. групою вчених були розглянуті результати останніх вимірювань кількісного рівня озону, виконаних з Землі та її супутників. Вони показали, що в порівнянні з 1988 р. втрати озону над північним півкулею стали різкішими вираженими, причому на більш низьких широтах. Хлорфторуглеводороди (HCFC), молекули яких містять щонайменше один атом водню і тому менш стійки, перебувають в атмосфері короткий час, що призводить до значно меншого, ніж від CFC, виснаження озону в стратосфері.
Лондонським Протоколом 1990 запропонований крайній термін використання НСРС - 2040 р., а якщо можливо - 2020 р. Після багатьох дискусій в Європі, що виявили різні оцінки потенційного рівня виснаження озону під впливом холодоагентів-замінників, було все ж вирішено припинити виробництво НСРС до 2040 р. Після одноразової емісії фторуглеродного продукту в атмосферу він залишається в ній до видаленні природним шляхом. Можна розрахувати потенціал виснаження озону шляхом розподілу величини зменшення акумуляції озону, очікуваної від емісії FC, на величину її зменшення, що викликається емісією еквівалентної кількості CFCII. Таким же способом можна розрахувати потенціал галогенізованого вуглецю у розвитку парникового ефекту на Землі. Участь фреонів у глобальному обігріві планети (парниковий ефект) пояснюється здатністю їх поглинати випромінюване Землею тепло. У результаті воно не видаляється за межі земної атмосфери. Здатність поглинати тепло у CFC в 12-18 тисяч разів вище, а у їхніх замінників HCFC і HFC в 613 тисяч разів вище, ніж у СО2 Таким чином, у замінників фреонів потенціал парникового ефекту істотно менше, ніж у самих фреонів. Враховуючи емісію різних газів - абсорбентів тепла - в атмосферу, можна вважати, що на частку HCFC і HFC - замінників фреонів - в 2000 р. буде припадати не більше 1% глобального обігріву планети. При цьому передбачається, що емісія СО2 залишиться на рівні 1986 Замінники фреонів слід вибирати з урахуванням мінімального впливу їх на атмосферу. Найкращими будуть хімічні сполуки, які задовольняють технічним вимогам до їх ефективності і разом з тим не роблять шкідливого впливу на навколишнє середовище і на здоров'я людини. Використання нових холодоагентів не обходиться без таких проблем, як сумісність з конструкційними матеріалами, недостатня стабільність сумішей HFC при високій температурі. Вирішення цих проблем вимагає інтенсивних досліджень. Останнім часом висловлюється багато припущень про те, що до 2035 р. з-за дії фреонів та галонов на озоновий шар планети слід очікувати різке збільшення захворювань на рак шкіри і ураження сітківки очей.
Доповідь Грінпіс. "Отруєні міста", в якому містилася найбільш повна інформація про діоксиновій зараженні Росії: про трьох чвертях території країни, отруєної хлорорганікою; про щорічну смертності в 20 тисяч чоловік, причина якої - отруєння діоксинами; про середню тривалість життя в Росії, яка помітно менше, ніж у більшості країн світу; про здоров'я підростаючого покоління (серед старших школярів здорових всього кілька відсотків) 1997 р. змусив звернути увагу на нову екологічну небезпеку.
в останні роки стало остаточно ясно, що в результаті розвитку хімічної промисловості у навколишнє середовище потрапило величезну кількість хлорорганічних речовин. Ці речовини викликають безліч важких захворювань: вражають нервову систему і печінку, мозок і шкіру. До того ж вони мають дивовижну живучістю - для їх повного розкладання потрібні століття, що послужило підставою для об'єднання їх в особливу групу - стійкі органічні забруднювачі (СОЗ).
За складом, СОЗ - це органічні (вуглецеві) хімічні сполуки і суміші, які включають промислові речовини (поліхлорбіфеніли), пестициди (типу ДДТ), а також побічні продукти промисловості (діоксини і фурану). СОЗ, що потрапили в навколишнє середовище, по повітрю і воді переміщаються в райони, дуже віддалені від первинних джерел. Там СОЗ можуть концентруватися в живих організмах (в тому числі людей), накопичуючись до рівнів, здатних завдати сильного, часто непоправної шкоди здоров'ю людини і навколишньому середовищу.
Стійкі органічні забруднювачі мають низку спільних властивостей:
СОЗ стійкі в навколишньому середовищі - вони не розкладаються протягом тривалого часу, від 10 і більше років;
СОЗ - порівняно малолетучие речовини; вони випаровуються досить повільно. Потрапляючи в повітря, переміщуються з повітряними потоками на великі відстані і потім повертаються в землю, воду. Чим холодніше клімат, тим менше СОЗ випаровується, внаслідок чого вони накопичуються (концентруються) в таких регіонах, як, наприклад, Арктика (розташована за тисячі кілометрів від джерел і не має власних);
СОЗ мало розчиняються у воді і добре розчинні в жирах (мастила). Такі речовини здатні накопичуватися в тканинах живих організмів. Їх концентрація в міру переміщення по "харчового ланцюга" може зростати в тисячі й мільйони разів;
з-за своєї токсичності навіть малі кількості СОЗ можуть завдати серйозної шкоди людині й іншим живим організмам, порушуючи нормальний хід біологічних процесів.
В даний час кількість інформації про небезпеку СОЗ помітно збільшується, а також розширюється коло стурбованих цією проблемою людей, організацій та урядів. Зараз розробляють плани та стратегії вирішення проблем СОЗ в багатьох країнах світу. У них забороняється або суворо обмежується застосування ряду пріоритетних СОЗ, що вже призводить до зниження їх кількості у навколишньому середовищі на місцевому або регіональному рівні. Однак з-за транскордонним природи СОЗ ефективне рішення проблеми вимагає міжнародного співробітництва у глобальному масштабі.
Багато міжурядові організації, такі, як Екологічна програма ООН (UNEP), Всесвітня організація охорони здоров'я (WHO), Міжнародний форум з хімічної безпеки (IFCS) отримали мандат від різних урядів створити глобальний план дії проти СОЗ. У лютому 1997 р. Керуючим радою UNEP було прийнято рішення, схвалене в травні 1997 року Всесвітньою асамблеєю здоров'я, про початок глобального міжурядової угоди по СОЗ. В кінці червня 1998 Міжурядовий комітет з розробки (INC) провів зустріч в Монреалі і почав готувати глобальну Конвенцію для вирішення цієї важливої ​​проблеми.
Учасники проекту мають запропонувати можливі дії з боротьби з так званої "брудної дюжиною" - стійкими небезпечними забруднювачами, включеними в список з дванадцяти СОЗ:
діоксини
фурану
поліхлорбіфеніли (PCBs)
ДДТ
хлордан
гептахлор
гексахлорбензол (HCB)
Токсафен
алдрин
дилдрин
роботах Ендрин
Мірекс.
Токсичність - властивість речовини приводити до смерті або шкодити здоров'ю живої речовини при попаданні в його організм з водою і їжею (пеpрорально), через шкіру або кров (шкірно-резорбтивну), при вдиханні (інгаляційно). Інтенсивність надходження (є) не властивого для організму речовини (ксенобіотики) може бути визначена:
при перроральном шляху У = F * Cf * r;
при шкірно-резорбтівноv У = К * Са:
при інгаляційному У = R * Cв * r.
де Cf, Са, Св - концентрація токсичної речовини в продуктах харчування, в господарських джерелах водокористування та атмосфері;
F - кількість споживаної їжі. кг / сут:
К - коефіцієнт шкірної проникності, кг / добу;
R - швидкість інгаляції, м3/сут;
г - коефіцієнт адсорбції.
Підвищення ризику виникнення надзвичайних ситуацій (НС), пов'язаних з хімічним впливом на організм людини і навколишнє природне середовище, є неминучою платою індустріального суспільства за досягнутий рівень технологічного розвитку. Незважаючи на заходи, що вживаються в галузі промислової безпеки повністю виключати ймовірність виробничих аварій практично неможливо, але слід всіма доступними засобами прагнути до зменшення ризику їх виникнення і мінімізації збитку. Різноманітність. аварійних ситуацій і причин, що їх викликають визначається величезним асортиментом синтезованих речовин і масштабами їх виробництва. Зростання обсягів виробництва високотоксичних хімічних сполук, їх переробки, транспортування і зберігання зумовлює збільшення частоти виникнення аварій і, відповідно, зараження територій отруйними речовинами. У 1988 р. було зареєстровано приблизно 7 млн. найменувань хімічних речовин. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), близько 70 тисяч різних хімічних речовин щодня перебувають в обігу, а найбільш поширеними є близько 20-30 тисяч, багато з яких становлять небезпеку гострих і хронічних інтоксикацій. Тільки в країнах Західної Європи кількість щорічно вироблюваних найбільш поширених токсичних речовин досягають щодо аміаку, фосгену та синильної кислоти 100 млрд. смертельних для людини доз, а по хлору 10 тис. мільярдів таких доз.
Для порівняння інгаляційної небезпеки речовин між собою в промислової токсикології використовується показник, який отримав назву "коефіцієнт можливості інгаляційного отруєння" (КВІО).
Цей коефіцієнт дорівнює відношенню максимально досяжною концентрації парів речовини при 200С (Ст20) до середньосмертельні концентрації його парів (Сi50):

Відповідно до Госту залежно від чисельного значення КВІО, всі хімічні, речовини за інгаляційної небезпеки розділиться на 4 класи: надзвичайно небезпечні (КВІО> 300), високо небезпечні (КВІО від 299 до 30), помірно небезпечні (КВІО від 29 до 3) , малонебезпечні (КВІО <3).
За зауваженням акад.Н. Н. Семенова, хоча людство практично використовує горіння протягом багатьох десятків тисяч років, а електроенергію лише трохи більше століття, але закони, що визначають рух електричного струму, вивчені більш глибоко, ніж закони, що визначали горіння. Причому таке відставання у вивченні горіння пояснюється його складністю, оскільки при горінні доводиться мати справу зі складними хімічними реакціями, які протікають одночасно з процесами аеродинаміки і дифузії, а також про тепло - і масообміну.
Горіння є одним з перших фізико-хімічних процесів, з яким людство познайомилося ще на зорі свого існування. На початку воно використовувалося для обігріву житла і приготування їжі і лише через багато тисячоліть людина навчилася використовувати його для перетворення хімічної енергії горючих речовин в інші види енергії.
Наукові дослідження горіння відносяться до 19 століття і збігаються зі стрімким розвитком хімії.
Перший період розвитку науки про горіння був періодом встановлення основних хімічних законів. На цьому етапі була підготовлена ​​наукова база для розвитку енергетики та термодинаміки. У цей же період формуються основні теоретичні уявлення: здатність горючих систем до займання при нагріванні, явища paспространенія полум'я при локальному підпалюванні.
Розвиток науки завжди було пов'язане з розвитком і потребами виробництва. Спочатку увагу дослідників було направлено на хімічні аспекти, тобто на вивчення перетворення речовин при горінні. Однак для практичного використання процесів горіння було необхідно досліджувати і фізику горіння, іншими словами, вивчити явища запалення і розповсюдження полум'я, температуру полум'я і випромінювання від гарячих продуктів згоряння. В останні десятиліття теорія процесів горіння отримала значний розвиток, однак з-за великої складності та їх різноманітності теорія ще далека від завершення. Складність процесів горіння обумовлена ​​тим, що хімічні реакції протікають в умовах швидко змінюються температур і концентрацій реагуючих речовин, причому температура і градієнт концентрацій змінюються також під впливом одночасно Горіння являє собою складний фізико-хімічний процес, в основі якого лежить швидко що протікає хімічна реакція, яка супроводжується інтенсивним виділенням тепла і випромінюванням світла. Горіння розвивається в умовах прогресивного самоускоренія хімічної реакції і пов'язане з накопиченням в системі тепла і активних проміжних продуктів. У більшості випадків горіння відбувається в результаті екзотермічного окислення речовини, здатного до горіння, окислювачем. У повсякденній практиці прийнято пов'язувати процес горіння з окисленням горючої речовини киснем повітря, До горінню відносяться й інші процеси, пов'язані з швидким перетворенням і тепловим або ланцюговим їх прискоренням: розкладання вибухових речовин, озону, розпад ацетилену і т.д. Багато метали можуть горіти в атмосфері хлору, мідь - у парах сірки, а магній - в атмосфері оксиду вуглецю. протікають фізичних процесів тепло - і масообміну і різних газодинамічних збурень. У сучасному розумінні з поняттям горіння (вибуху і детонації) зв'язується характер протікання реакції, а не її хімічне зміст.
Горіння є енергетичним процесом, при якому відбувається руйнування електронних оболонок вихідних компонентів пального та освіта молекул продуктів згоряння. При цьому число атомів при хімічній реакції не змінюється, а відбувається перегрупування атомів, яка пов'язана з певними енергетичними витратами або виділенням енергії. Крім основних хімічних перетворень, між вихідними реагують речовинами в процесі горіння протікають (мають місце) і побічні процеси, пов'язані з перетворенням хімічної енергії в інші види енергії, головним чином, на теплову і світлову. Інтенсивне випромінювання ми сприймаємо як полум'я, що представляє собою газоподібну середовище, в якому здійснюється хімічна реакція. Випромінювання-наслідок переходу молекул або атомів із збудженого стану в основний, при якому виділяється квант енергії. Таким чином, полум'я служить зовнішнім проявом протікання інтенсивних реакцій окислення горючої речовини. Розрізняють два види полум'я - холодне і гаряче. Так як процес окислення є багатостадійним процесом, то поява холодного полум'я означає на більш ніж часткове вивільнення енергії реагентів, але при цьому світіння і тепловиділення досить слабкі. Велика частина енергії виділяється, коли з'являється гаряче полум'я. При практичному використанні процесів горіння завжди мають на увазі гаряче полум'я, яке зазвичай називають просто полум'ям.
Отже, термін полум'я означає, що мова йде про окисних реакціях. Продукти цих реакцій називаються продуктами згоряння. У випадку, якщо температура реакції знижується до такого ступеня, що cвеченія не спостерігається, то вважається, що відсутній і полум'я. Суміш пального c киснем повітря, необхідна для протікання процесу горіння. називається горючою сумішшю. При горінні конденсованих речовин наявність полум'я не обов'язково. Такий вид горіння називається безполуменевий горінням, або тлінням. При тлінні процеси світіння і тепловиділення малоінтенсивного, оскільки протікають не дуже інтенсивні хімічні реакції.
Горіння є одним з видів хімічної реакції. Основна особливість явищ горіння полягає в тому, що умови, необхідні для швидкого перебігу реакції, створюються самої реакцією. Ці умови полягають або у високій температурі, або у великій концентрації активних проміжних продуктів (вільні атоми, радикали, органічні перекиси), що каталізують реакцію. Якщо сама реакція створює умови для свого власного швидкого перебігу, то виникає те, що в кібернетиці називається зворотним зв'язком. При малій зміні зовнішніх умов можливий перехід від стаціонарного режиму з малою швидкістю реакції до режиму, коли, швидкість наростає з часом у геометричній прогресії. Подібні явища різкої зміни режиму протікання процесу при незначній зміні зовнішніх умов називаються критичними явищами, а умови при яких відбувається такий перехід, носять назву "критичних умов"
У залежності від агрегатного стану горючої речовини і окислювача розрізняють три види горіння:
1) гомогенне горіння газів і пароподібних горючих речовин у середовищі газоподібного окислювача;
) Гетерогенне горіння рідких і твердих горючих речовин у середовищі газоподібного окислювача;
3) горіння вибухових речовин і порохів.
За швидкістю поширення полум'я розрізняють дефлаграційне горіння, яке протікає з дозвуковими швидкостями, і підрозділяють на ламінарний, турбулентний. Швидкість ламінарного горіння залежить від складу суміші, початкових умов (тиску і температури), а також від кінетики хімічних перетворень в полум'ї. Швидкість поширення турбулентного полум'я, крім перерахованих факторів, що характеризують ламінарне горіння, залежить від швидкості потоку, ступеня і масштабу турбулентності.

Концентрація пального
Рис.1.1 Залежність температури самозаймання (ТСВ) від концентрації пального в суміші (С).
Найбільш сприятливі умови для займання створюються при стехіометричному змісті (Сст) пального в суміші. Власне і температура самозаймання буде найнижчою. При зменшенні або збільшенні концентрації пального в порівнянні з стехиометрической ТСВ зростає. Крива, що обмежує область займання суміші, асимптотично наближається до ординатам, вказуючи на граничні мінімальні та максимальні концентрації пального в суміші, поза якими займання неможливо. Значення є нижній і верхній концентраційні межі запалення.
Концентраційні межі сумішей можна визначити за правилом Ле-Шательє:

де - Зміст окремих горючих компонентів у суміші.
-Концентраційні межі поширення полум'я по кожному з компонентів горючої суміші.
Питання про поширення полум'я у горючій суміші є одним з найбільш складних у теорії горіння. Горіння може відбуватися в нерухомих середовищах, при ламінарному перебігу горючої суміші і в турбулентному потоці. Горіння також, може відбуватися при попередньому перемішуванні пального та окислювача або при їх роздільній подачі. Процес горіння являє хімічну реакцію, однак швидкість горіння, по суті, визначається фізичними процесами - випаровуванням, перенесенням речовини і тепла.
Найбільш складним видом горіння є горіння рідин, що протікають при взаємному впливі кінетичних, теплових і гідродинамічних процесів.
Горіння рідин відбувається в газовій фазі. У результаті випаровування над поверхнею рідини утворюється паровий струмінь, змішання і хімічну взаємодію якої з киснем повітря забезпечує формування зони горіння.
Зоною горіння є тонкий світиться шару газів, в який з поверхні рідини надходять горючі пари, а з повітря дифундує кисень.
Основними параметрами, що характеризують процес горіння, є: фронт полум'я, ширина фронту полум'я, швидкість поширення фронту полум'я.
Фронтом полум'я називають зону, де відбувається перетворення хімічної енергії горючої речовини в теплову. Ширина фронту полум'я газових сумішей при атмосферному тиску складає декілька десятих доль міліметра.
Перед розповсюджується фронтом полум'я знаходиться свіжа суміш, а ззаду - продукти горіння. Якщо свіжа суміш рухається назустріч фронту полум'я зі швидкістю, рівної швидкості поширення полум'я, то полум'я буде нерухомим.
До свіжої смеcі від одиниці поверхні полум'я в одиницю часу в результаті теплопровідності підводиться кількість тепла
(1)
де? - Коефіцієнт теплопровідності; - ширина фронту полум'я.
Виділилося тепло витрачається на нагрівання свіжої суміші від початкової температури Те до температури Тг:
(2)
де u - швидкість потоку газу, що дорівнює швидкості розповсюдження полум'я;
с - питома теплоємність; р - щільність суміші; (з урахуванням залежностей (1) (2) і визначається співвідношенням
- Коефіцієнт температуропровідності.
Відомо, що швидкість, хімічного перетворення сильно залежить від температури. Тому згоряння основної маси горючої речовини відбувається в зоні, температура якої близька до Тг. У зв'язку з цим зона самої реакції виявляється менше. Приблизно можна прийняти, що? = U?, Де - час перебування суміші в зоні реакції. Час назад пропорційно швидкості реакції, тобто? = 1 / К,

При поширенні полум'я тепло, що виділяється в результаті реакції, витрачається на нагрівання свіжої суміші і частково втрачається в навколишній простір. Але якщо втрата тепла перевищує деяке критичне значення, то відбудеться прогресивне зниження температури полум'я і його затухання. З урахуванням взаємного впливу втрат тепла з зони горіння та температури горіння, а також швидкості поширення полум'я сформульовані основні положення про межі поширення полум'я, згідно з якими умовою можливості розповсюдження полум'я по горючій суміші є співвідношення

де Тпред - граничне значення Тг;
Ттеор - теоретична температура горіння.
Граничне значення швидкості поширення полум'я визначається як
.
Звідси випливає, що полум'я не зможе поширяться по горючій суміші, якщо його температура буде нижче теоретичної на величину, що перевищує R Т2теор / Е

Екологічні проблеми хімічної технології

Система "людина - довкілля" знаходиться в стані динамічної рівноваги, при якому підтримується екологічно збалансований стан природного середовища, при якому живі організми, у тому числі осіб, взаємодіють один з одним і навколишнім їх абіотичної (неживої) середовищем без порушення цієї рівноваги.
В епоху науково-технічної революції зростаюча роллю науки в житті суспільства нерідко призводить до всіляких негативних наслідків використання наукових досягнень у військовій справі (хімічна зброя, атомна зброя), промисловості (деякі конструкції атомних реакторів), енергетиці (рівнинні ГЕС), сільському господарстві (засолення грунту, отруєння річкових стоків), охороні здоров'я (випуск ліків неперевіреного дії) та інших галузях народного господарства. Порушення рівноважного стану між людиною і навколишнім середовищем може мати вже в цей час глобальні наслідки у вигляді погіршення середовища існування, руйнування природних екологічних систем, зміни генофонду населення. За даними ВООЗ 20-40% здоров'я людей залежать від стану середовища, 20-50% - від способу життя, 15-20% - від генетичних факторів.
За глибиною реакції навколишнього середовища розрізняють:
Обурення, тимчасове й оборотне зміна середовища.
Забруднення, накопичення надходять ззовні або генеруються самим середовищем в результаті антропогенного впливу домішок техногенного характеру (речовин, енергії, явищ).
Аномалії, стійкі, але локальні кількісні відхилення середовища від стану рівноваги.
При тривалому антропогенному впливі можуть настати:
Криза середовища, стан, при якому параметри її наближаються до допустимих меж відхилень.
Руйнування середовища, стан, при якому вона стає непридатною для проживання людини або використання як джерела природних ресурсів.
Щоб запобігти настільки згубну дію антропогенного чинника, було введено поняття ГДК (гранично допустимі концентрації речовин) - концентрація речовин, яка не має на людину прямого або непрямого впливу, не знижує працездатності, не позначається на здоров'ї і настрої.
Для оцінки токсичності визначають властивості речовини (розчинність у воді, летючість, рН, температурні і інші константи) і властивості середовища, куди воно потрапило (кліматичні характеристики, властивості водойми та грунту).
Може також спостерігатися ефект синергізму (посилення) і антагонізму, тому що заводи забруднюють біосферу комплексно.
Вирішення екологічних проблем:
Змінити технологічну схему виробництва (припинення або зниження утворення відходів, максимальне виділення проміжних продуктів і використання їх в циклічних процесах).
Виділити максимальну кількість елементів з відходів для інших виробництв.
Знешкодження виробничих викидів.
Методи вирішення екологічних проблем:
Газоподібні відходи (гомогенні: оксиди сірки та азоту, органічні речовини у вигляді газів - і гетерогенні: туман, пил, аерозолі).
Метод розсіювання через трубу.
Фільтри.
Каталітичне очищення газів:

Хімічні методи очищення:
абсорбційні - поглинання газів рідини при зниженій температурі і підвищеному тиску (вода, органічні абсорбенти, перманганат калію, розчин поташу, меркаптоетанол);
адсорбція (активоване вугілля, силикогель, ціаліти).
Очищення стічних вод хімічних підприємств.
Фільтрування.
Відстоювання і фільтрування.
Флотація.
Дистиляція.
Іонний обмін.
Біохімічні (для нафти).
Мікроорганізми для вод з підвищеним вмістом азоту, фосфору і ПАР.
Створення водооборотних циклів.
Тверді відходи (прореагувала сировину, фільтри та каталізатори).
Витяг корисних компонентів шляхом екстракції (благородні метали з відпрацьованих каталізаторів).
Термічні методи.
Санітарні засипки.
Закопування в океані.
У XIX і XX століттях взаємодія людини з навколишнім середовищем або антропогенна діяльність реалізується у формі великомасштабного матеріального виробництва.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Лекція
115.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Вчення про фації
Вчення про біосферу
Вчення про імунітет
Вчення про породу
Вчення про темперамент
Вчення про інфекцію
Вчення про клітину
Вчення про інфекцію 2
Вчення про ноосферу ВІ Вернадського
© Усі права захищені
написати до нас