Сточные воды отделения 104 являются контролируемыми химзагрязненными. Источники образования сточных вод: оборотная вода, сбрасываемая при проведении гидропромывок или освобождении перед ремонтом теплообменных аппаратов; раковины самопомощи насосного отделения; отпарная колонна.

Все стоки направляются в общезаводской коллектор химзагрязнённой канализации. Суммарный объем стоков составляет 28,004 м3/ч. В сбросах содержится ацетон и фенол. Фенол придаёт воде плохой вкус и запах, вода, содержащая всего несколько миллиграммов фенола на литр, становится совершенно негодной для питья. Неблагоприятное действие сбрасываемых в стоках веществ выражается главным образом в окислительных процессах, снижающих в воде содержание кислорода, увеличивающих её окисляемость и биохимическую потребность в кислороде, ухудшаются и органолептические показатели воды.

Основным путем уменьшения объемов стоков является непрерывность процессов и многократное использование воды.

Предохранение водоёмов от загрязнений не может быть гарантировано без надлежащей очистки промышленных сточных вод, что является не менее важной задачей при получении фенола, т.к. ПДК фенола в промышленных сточных водах не должна превышать 0,001 мг/л.

Комплексная схема водоиспользования включает локальные водооборотные циклы с необходимыми локальными очистными установками, в которых сточные воды проходят соответствующую очистку с целью повторного их использования в производстве, а образующиеся отходы возвращают в процесс и перерабатывают в готовую продукцию. Очистка сточных вод от фенола производится путём экстракции фенола диизопропиловым эфиром, что даёт не только экологический, но и экономический эффект.

Отходом производства отделения 104 является водный раствор фенолятов натрия. Перед капитальным ремонтом водный раствор солей из емкостей откачивается в автоцистерну для вывоза на ЗАО «Полигон». Имеется возможность откачки водного раствора фенолятов натрия в автоцистерну для отгрузки потребителям.

3. Методы очистки

3.1 Метод экстракции

При относительно высоком содержании в производственных сточных водах растворенных органических веществ, эффективным методом очистки является экстракция органическими растворителями- экстрагентами. Экстракционный метод очистки производственных сточных вод основан на распределении загрязняющего вещества в смеси двух взаимонерастворимых жидкостей соответственно его растворимости в них. Отношение взаимно уравновешивающихся концентраций в двух несмешивающихся (или слабосмешивающихся) растворителях при достижении равновесия является постоянным и называется коэффициентом распределения Kp=Cэ /Сст?const, где Cэ, Сст- концентрация экстрагируемого вещества соответственно в экстрагенте и сточной воде при установившемся равновесии, кг/м3 .

После достижения равновесия концентрация экстрагируемого вещества в экстрагенте значительно выше, чем в сточной воде. Сконцентрированное в экстрагенте вещество отделяется от растворителя и может быть утилизировано. Экстрагент после этого вновь используется в технологическом процессе очистки.

Очистка сточных вод экстракцией состоит из трех стадий. Первая стадия -- интенсивное смешение сточной воды с экстрагентом (органическим растворителем). В условиях развитой поверхности контакта между жидкостями образуются две жидкие фазы. Одна фаза -- экстракт содержит извлекаемое вещество и экстрагент, другая -- рафинат -- сточную воду и экстрагент. Вторая стадия -- разделение экстракта и рафината; третья стадия-- регенерация экстрагента из экстракта и рафината.

Чтобы снизить содержание растворенных примесей до концентраций, ниже предельно допустимых, необходимо правильно выбрать экстрагент и скорость его подачи в сточную воду. При выборе растворителя следует учитывать его селективность, физико-химические свойства, стоимость и возможные способы регенерации.

Экстрагент должен отвечать следующим требованиям:

1) растворять извлекаемое вещество значительно лучше, чем вода, т. е. обладать высоким коэффициентом распределения;

2) обладать большой селективностью растворения. Чем меньше он будет растворять компоненты, которые должны остаться в сточной воде, тем более полно будут извлекаться вещества, которые необходимо удалить;

3) иметь по возможности наибольшую растворяющую способность по отношению к извлекаемому компоненту. Чем она выше, тем меньше потребуется экстрагента, т. е. тем ниже будут затраты на очистку;

4) иметь низкую растворимость в сточной воде и не образовывать устойчивых эмульсий, так как в противном случае снижается производительность установки, затрудняется разделение экстракта и рафината, увеличивается продолжительность этого процесса, а также возрастают потери растворителя;

5) значительно отличаться по плотности от сточной воды (обычно она меньше), поскольку только достаточная разность плотностей обеспечивает быстрое и полное разделение фаз;

6) обладать большим коэффициентом диффузии. Чем он больше, тем выше скорость массообмена, т. е. скорость процесса экстракции;

7) регенерироваться простым и дешевым способом;

8) иметь температуру кипения, значительно отличающуюся от температуры экстрагируемого вещества (для обеспечения легкости разделения), иметь небольшую удельную теплоту испарения и небольшую теплоемкость; не взаимодействовать с извлекаемым веществом, так как это может затруднить регенерацию экстр агента и увеличить его потери;

9) по возможности не быть вредным, взрыво- и огнеопасным и не вызывать коррозию материала аппаратов; иметь небольшую стоимость.

Экстрагент должен равномерно распределяться в объеме сточной воды. Скорость подачи экстрагента в сточную воду должна быть минимальной. Она зависит от степени очистки и коэффициента распределения, который выражается отношением растворенного вещества в экстрагенте и воде. Это выражение является законом равновесного распределения и характеризует динамическое равновесие между концентрациями экстрагируемого вещества в экстрагенте и воде при данной температуре. [2]

Для экстракции фенолов из сточных вод применяют простые и сложные эфиры. Простые эфиры: диэтиловый, дибутиловый, диизопропиловый; сложные эфиры: этилацетат, н-амилацетат, изo-бутилацетат, изо-амилацетат. На ОАО «Омский каучук» в качестве экстрагента применяется диизопропиловый эфир.

Достоинствами Экстракции являются низкие рабочие температуры, рентабельность извлечения веществ из разбавленных растворов, возможность разделения смесей, состоящих из близкокипящих компонентов, и азеотропных смесей, возможность сочетания с другими технологическими процессами (ректификацией, кристаллизацией), простота аппаратуры и доступность её автоматизации. Недостатком экстракции в ряде случаев является трудность полного удаления экстрагента из экстрагируемых веществ.

4. Очистные сооружения

(Технологическая схема процесса очистки сточных вод производства фенола приведена на схеме №5)

4.1 Устройство и принцип действия колонны экстракции

Методы экстрагирования органических веществ по схемам контакта экстрагента и сточной воды можно разделить на перекрестноточные, ступенчато-противоточные и непрерывно-противоточные.

При непрерывно-противоточной экстракции вода и экстрагент движутся навстречу друг другу в одном аппарате, обеспечивающем диспергирование экстрагента в воде; при этом примеси сточной воды непрерывно переходят в экстрагент.

Если плотность обрабатываемой сточной воды больше плотности экстрагента, то вода вводится в экстракционную колонну сверху, а экстрагент снизу.

(Схема № 6- процесс непрерывной экстракции)

Промышленные экстракторы как правило представляют собой устройства непрерывного действия. Экстракторы периодического действия применяют в малотоннажных производствах и при лабораторных работах.

По характеру изменения состава жидких фаз экстракционные аппараты делятся на смесительно-отстойные, колонные (дифференциально-контактные) и центробежные.

В смесительно-отстойных экстракторах происходит смешение и разделение фаз в каждой ступени. Поэтому концентрации извлекаемого компонента в экстрагенте и обрабатываемой смеси изменяются ступенчато.

В колонных экстракторах осуществляется непрерывный или близкий к непрерывному контакт экстрагента и исходного раствора. Фазы движутся противотоком друг к другу и непрерывно разделяются на выходе из аппарата. Концентрация извлекаемого компонента в фазах изменяется так же непрерывно по всему аппарату.

В центробежных экстракторах сам процесс экстракции и разделение фаз происходит в центробежном поле, причём контакт фаз может осуществляться как ступенчато, так и непрерывно.

В данном процессе, процесс очистки сточных вод от фенола диизопропиловым эфиром методом экстракции осуществляется в пульсационных экстракторах колонного типа.

В пульсационных экстракторах ввод дополнительной энергии в двухфазный поток осуществляется путём придания возвратно-поступательного движения (пульсации) жидкостям в рабочей зоне аппарата. Пульсация жидкостей увеличивает тубулизацию потоков и степень дисперсности фаз.

Для придания возвратно-поступательного движения жидкостным потокам используют бесклапанный поршневой, плунжерный или мембранный насос, или специальные пневматические устройства.

Режим работы пульсационного экстрактора зависит от интенсивности пульсации. При малой интенсивности пульсации попеременно диспергируются лёгкая жидкость в слой тяжёлой жидкости над тарелкой (первый период цикла) и тяжёлая жидкость в слой лёгкой жидкости под тарелкой (второй период цикла). При увеличении интенсивности пульсации рабочая зона равномерно заполнена мелкими каплями, движущимися в сплошной фазе.

При дальнейшем увеличении интенсивности пульсации наступает захлёбывание экстрактора вследствие образования стойкой эмульсии.

Принцип работы экстракционной колонны основан на различной растворимости выделяемых компонентов смеси (фенол и вода) в жидком растворителе (диизопропиловый эфир), составляющих две фазы. [6]

(На плакате № 7 представлена схема колонны экстракционной, для которой далее в п.5.1.-5.2 будут приведены расчеты)

Исходный раствор (фенольная вода) поступает в верхнюю часть колонны, а экстрагент (диизопропиловый эфир) поступает в нижнюю часть колонны.

В результате насыщения диизопропилового эфира фенолом получаются две новые фазы, т.е. фенол растворяется в диизопропиловом эфире, тем самым отделяясь от воды.

Для более тесного контакта эфира с фенольной водой в колонну подводится дополнительная энергия с помощью пульсатора, находящегося вне аппарата. Пульсация жидкостей увеличивает турбулизацию потоков и степень дисперсности фаз, повышая тем самым эффективность массопередачи.

В результате чего очищенная от диизопропилового эфира вода выходит из нижней отстойной зоны на отпарку, а экстракт, представляющий собой раствор фенола в диизопропиловом эфире, выходит из верхней отстойной зоны экстракционной колонны на разделение.

5. Модернизация системы очистки фенольных стоков

Описанная выше система очистки позволяет эффективно очищать сточные воды от фенола и ацетона, возвращая при этом уловленный фенол и ацетон в производство. Однако в будущем планируется расширение производства вследствие огромной потребности стран в продукции завода. Существующая система очистки не соответствует будущим условиям работы цеха. Таким образом, необходимо модернизировать работу экстракционной колонны путем изменения ее параметров, и в результате подобрать аппарат с новыми характеристиками. Площадь и материальные возможности предприятия позволяют это реализовать. Данная модернизация позволяет значительно расширить возможности системы очистки фенольных сточных вод, так как значительно увеличит объем очищенных сточных вод, поступающих на экстракционную установку из цеха 101-105 на ОАО «Омский каучук».

5.1 Расчёт аппарата колонны экстракции (технологический расчет)

Определение числа теоретических ступеней экстракции:

Коэффициент распределения фенола “E” в системе принимается равным 10

Число теоретических ступеней экстракции определяется методом А.Дирихса и Р.Кубичина по формуле

x n = , (5.1)

где x 0 - исходная концентрация фенола в воде, г/л

x n - концентрация фенола в воде после экстракции, г/л

V1 - количество фенольной воды, м3/ч

V2 - количество экстрагента, м3/ч

n - число экстракций

K =

Удельный вес фенольной воды - 1025 кг/м3

V1 = = 1,950 м3/ч

В соответствии с данными НИИСа

V1/V2 = 2,5

x 0 = = 43,7 г/л

x n = 0,1 г/л (принимается)

0,1 = 43,7

(n + 1) · lg4 = lg1358

n + 1 = = 5,23

n = 5,23 - 1 = 4,23

Необходимое число ступеней контакта - 5

Наиболее пригодным экстрактором для обесфеноливания сточных вод является пульсационная колонна с ситчатыми тарелками.

Произведем конструктивный расчет, после чего подберем новый тип аппарата колонны экстракции для установки.

5.2 Расчёт аппарата колонны экстракции (конструктивный расчет)

Определение диаметра колонны: [14]

В качестве пульсатора выбираем насос марки РПНК-2/30, создающий частоту пульсации f = 1,03 1/с и амплитуду пульсации A = 0,001 м, при условии работ обеих плунжеров в одном положении.

Производительность насоса - 3 м3/ч

Нагрузка на экстрактор:

Количество сплошной фазы фенольной воды - 2004,5 кг/ч

Количество сплошной фазы диизопропилового эфира - 619 кг/ч

Площадь поперечного сечения колонны S, м2

S1,72 = , (5.2)

где S - площадь поперечного сечения колонны, м2

д - поверхностное натяжение на границе двух фаз, кг/сек

д = 10,7 · 10-3 кг/с

г - удельный вес сплошной фазы, кг/м3

г = 1025 кг/м3

е - доля живого сечения тарелки, м2/м2

е = 0,12 (принимается)

Vнас - производительность насоса, м3/ч

г d - объёмный расход дисперсной фазы, м3/ч

г d = 725 кг/м3

? г - разность удельных весов фаз,

? г = 1025 - 725 = 300 кг/м3

м d - вязкость дисперсной фазы, кг/м·с

м d = 0,2 · 10-3 д

м с - вязкость сплошной фазы, кг/м·с

м с = 1 · 10-3 д

d 0 - диаметр отверстий в тарелках, м

d 0 = 0,003 м

h - расстояние между тарелками, м

h = 0,05 м

xf - доля задержки дисперсной фазы в момент захлёбывания, определяемая по формуле:

x f = , (5.3)

где Lk = Vd/Vc = 0,4

x f = = 0,279

S1,72 = ,

S1,72 = 0,0076

S = = 0,0585 м2

Необходимый диаметр колонны:

D = = 0,133 м, (5.4)

т.к. полученное значение представляет собой удвоенное значение площади сечения экстрактора, при которой наступает захлёбывание.

Расчёт высоты экстрактора:

Формула высоты единицы переноса

ВЕП =, (5.5)

где K и m - константы, определённые из практических данных о массопередаче в аналогичной системе

x - задержка дисперсной фазы при рабочем режиме

Данное уравнение может быть использовано для расчёта ВЕП проектируемого реактора на основании данных по ВЕП экстрактора, исследовавшегося в лаборатории на системе фенольная вода-диизопропиловый эфир.

Значение экспоненты m может быть определено в результате анализа экспериментальной зависимости ВЕП от значения A f.

Для системы диизопропиловый эфир-фенол-вода при прочих примерно равных условиях при амплитудах A2 = 10 мм, A1 = 10 мм и f1 = 155/мин, f2 = 80/мин и ВЕП2 = 0,177 м, ВЕП1 = 0,179 м

Для насоса РПКН-2/30, A = 12,85 мм, f = 61,8/мин

Из ранее приведённого уравнения следует, что при прочих равных условиях:

, (5.6)

,

m = 0,052

Для экспериментального экстрактора:

d0 = 0,002 м

n = 0,025 м

Vd/Vc = 0,465

A = 10 мм

f = 80/мин

x = 0,275

, (5.7)

Подставляя в уравнение значения do, е, n, Vd/Vc, A, f, x для проектируемого и экспериментального экстракторов, вычисляем отношение ВЕП1/ВЕП2

= 1,75

Задержка дисперсной фазы для экспериментального экстрактора xD1

L k = Vd/Vc = 0,4

xD1 == 0,261

Задержка дисперсной фазы для испытавшегося экстрактора xD2

L k = Vd/Vc = 0,465

xD2 = = 0,275

ВЕП1 = 0,179 · 1,75 = 0,314 м

Кроме этого необходимо учесть влияние увеличения диаметра на величину ВЕП по формуле Торнтона:

ВЕП = , (5.8)

где d1 и d2 - диаметр проектируемого и испытавшегося экстрактора в футах

ВЕП = = 0,4 м

Высота, эквивалентная теоретической ступени контакта

, (5.9)

где с - наклон рабочей линии,

m - наклон линии равновесия

m = 10 (число равно коэффициенту распределения)

(5.10)

= 2,27,

(5.11)

= 0,77 м

Высота экстрактора Н

H = 5 · ВЭТС (5.12)

Н = 5 · 0,77 = 3,85

Диаметр отстойных частей принимается равным 400 мм.

Высота нижней отстойной части 1,4 м.

Высота верхней отстойной части 0,6 м

Время отстоя обесфеноленной воды:

 = 0,085 часа (5.13)

Время отстоя насыщенного экстракта:

= 0,088 часа

К установке принимается аппарат следующей характеристики:

- диаметр экстракционной части 200 мм,

- диаметр отстойных частей 400 мм,

- количество тарелок 18 шт.

- доля живого сечения тарелки 0,12

- диаметр отверстий в тарелке 0,003 м

- общая высота колонны 7060 мм,

- материал - сталь углеродистая, Х18Н10Т (см.плакат № 7)

6. Технологическая часть

Методы получения фенола

История фенола насчитывает уже более 160 лет. Впервые он был выделен из каменноугольной смолы в 1834 г., откуда и получил свое название - карболовая (угольная) кислота. Быстрый рост потребления фенола поставил вопрос об искусственных способах его получения, создание которых является одной из самых ярких страниц в истории органической химии. Синтетические методы синтеза фенола различаются природой используемого сырья, химизмом и экономичностью процесса. Они могут быть подразделены на:

- сульфонатный, состоящий в щелочном плавлении бензолсульфокислоты;

- хлорные, заключающиеся в щелочном или воднопаровом гидролизе хлорбензола;

- окислительные, основанные на окислении до фенола бензола, толуола и циклогексана.

Из синтетических методов производства фенола промышленное значение имеют следующие:

- каталитическое окисление толуола - прямое окисление бензола в среде уксусной кислоты;

- окислительное хлорирование бензола;

- кумольный метод совместного производства фенола и ацетона через изопропилбензол;

- из бензола через циклогексан.

Но все-таки наиболее целесообразным с экономической точки зрения является востребованный в настоящее время кумольный процесс. [12]

Ниже кратко описаны промышленные процессы, которые в то или иное время использовались для получения фенола.

1. Сульфонатный процесс был первым фенольным процессом, реализованным в промышленном масштабе фирмой «BASF» в 1899 г. Этот метод основан на сульфировании бензола серной кислотой с последующим щелочным плавлением сульфокислоты. Несмотря на применение агрессивных реагентов и образование большого количества отходов сульфита натрия, данный метод использовался в течение почти 80 лет. В США это производство было закрыто лишь в 1978 году.

2. В 1924 г. фирмой «Dow Chemical» был разработан процесс получения фенола, включающий реакцию хлорирования бензола и последующий гидролиз монохлорбензола (процесс каталитического гидролиза галогензамещенных бензолов). Независимо аналогичная технология была разработана немецкой фирмой «I.G. Farbenindustrie Co». Впоследствии стадия получения монохлорбензола и стадия его гидролиза были усовершенствованы, и процесс получил название «процесс Рашига». Суммарный выход фенола по двум стадиям составляет 70-85%. Данный процесс был основным методом получения фенола в течение нескольких десятилетий.

3. Циклогексановый процесс, разработанный фирмой «Scientific Design Co.», основан на окислении циклогексана в смесь циклогексанона и циклогексанола, которая далее дегидрируется с образованием фенола. В 60-е годы фирма «Monsanto» в течение нескольких лет использовала этот метод на одном из своих заводов в Австралии, однако в дальнейшем перевела его на кумольный способ получения фенола.

4. В 1961 г. фирмой «Dow Chemical of Canada» был реализован процесс через разложение бензольной кислоты, это единственный способ синтеза фенола, основанный на использовании небензольного сырья. Обе реакции протекают в жидкой фазе. Первая реакция. окисление толуола. использовалась в Германии уже в период Второй мировой войны для получения бензойной кислоты. Реакция протекает в довольно мягких условиях с высоким выходом. Вторая стадия является более трудной вследствие дезактивации катализатора и низкой селективности по фенолу. Полагают, что проведение этой стадии в газовой фазе может сделать процесс более эффективным. В настоящее время этот метод используется на практике, хотя его доля в мировом производстве фенола составляет лишь около 5%.

Метод синтеза, по которому в наши дни получают большую часть производимого в мире фенола - кумольный процесс - открыт группой советских химиков во главе с профессором П. Г. Сергеевым в 1942 году. Метод основан на окислении ароматического углеводорода кумола (изопропилбензол) кислородом воздуха с последующим разложением получающейся гидроперекиси, разбавленной серной кислотой. В 1949 году в г. Дзержинске Горьковской области был введен в действие первый в мире кумольный завод. До этого гидроперекиси считались малостабильными промежуточными продуктами окисления углеводородов. Даже в лабораторной практике их почти не использовали. На Западе кумольный метод был разработан в конце 40-х годов и отчасти известен как процесс Хока, по имени немецкого ученого, позднее независимо открывшего кумольный путь синтеза фенола. В промышленном масштабе этот метод стал впервые использоваться в США в начале 50-х годов. С этого времени на многие десятилетия кумольный процесс становится образцом химических технологий во всем мире.

Кумольный метод

Данный метод включает в себя несколько стадий. [7]

1. Узел окисления изопропилбензола в гидропероксид ИПБ.

На этой стадии процесса происходит образование гидропероксида изопропилбензола окислением изопропилбензола (кумола) кислородом воздуха. Образование гидропероксида ИПБ относится к числу автокаталитических процессов, протекающих по радикально-цепному механизму. Для нейтрализации образующейся в результате побочной реакции муравьиной кислоты, которая способна разлагать гидропероксид ИПБ, применяется водный раствор аммиака. Для снижения вредных выбросов в атмосферу применяется каталитический дожиг абгазов окисления. При каталитическом дожиге абгазов окисления происходит глубокое окисление изопропилбензола кислородом, находящимся в них.

Основной реакцией является реакция окисления изопропилбензола кислородом воздуха до гидропероксида ИПБ:

СН3 СН3

СН + О2 СООН

СН3 СН3

изопропилбензол кислород гидропероксид

изопропилбензола

Кроме основной реакции имеет место ряд побочных реакций:

Распад гидропероксида ИПБ на диметилфенилкарбинол (ДМФК) и атомарный кислород:

СН3 СН3

СООН СОН + О

СН3 СН3

гидропероксид диметилфенилкарбинол кислород

изопропилбензола (атомарный)

Распад гидропероксида ИПБ на ацетофенон (АцФ) и метанол:

СН3 О

СООН ССН3 + СН3ОН

СН3

Гидропероксид ацетофенон метанол

изопропилбензола

Образование дикумилпероксида (ДКП) из гидропероксида ИПБ:

СН3 СН3 СН3

2 СООН СООС + Н2О2

СН3 СН3 СН3

Гидропероксид дикумилпероксид перекись

изопропилбензола водорода

Распад перекиси водорода на воду и атомарный кислород:

Н2О2 Н2О + О

Перекись вода кислород

водорода (атомарный)

Окисление метанола атомарным кислородом до формальдегида:

О

СН3ОН + О НСН + Н2О

Метанол кислород формальдегид вода

(атомарный)

Окисление метанола атомарным кислородом до углекислого газа и воды:

СН3ОН + 3О СО2 + 2Н2О

метанол кислород углекислый вода

(атомарный) газ

Нейтрализация муравьиной кислоты водным раствором аммиака с образованием формиата аммония:

О О

НСОН + NН4ОН НСNН4 + Н2О

муравьиная гидроксид формиат вода

кислота аммония аммония

Основной реакцией при каталитическом дожиге абгазов является реакция окисления изопропилбензола кислородом воздуха до углекислого газа и воды:

СН3

СН + 12 О2 9 СО2 + 6 Н2О

СН3

Изопропилбензол кислород углекислый вода

газ

2. Узел разложения гидропероксида изопропилбензола

На этой стадии процесса происходит образование фенола и ацетона разложением гидропероксида ИПБ в присутствии концентрированной серной кислоты. Разложение гидропероксида ИПБ относится к числу каталитических процессов, протекающих по ионно-цепному механизму.

На стадии процесса разложения гидропероксида ИПБ в избытке ацетона происходит образование фенола, ацетона и -метилстирола методом разложения гидропероксида ИПБ в присутствии катализатора - концентрированной серной кислоты.

Узел разложения гидропероксида ИПБ в избытке ацетона представляет собой двухстадийный процесс. На первой стадии процесса происходит реакция неполного разложения гидропероксида ИПБ на фенол и ацетон и реакция конденсации диметилфенилкарбинола (ДМФК) с гидропероксидом ИПБ с образованием дикумилпероксида (ДКП) в «мягких» технологических условиях в присутствии «разбавителя» реакционной массы разложения (ацетона). На второй стадии процесса проводится селективное разложение дикумилпероксида с образованием дополнительного количества фенола, ацетона и б-метилстирола, а также разложение диметилфенилкарбинола с образованием б-метилстирола.

Основной реакцией традиционного процесса разложения, а также процесса разложения в избытке ацетона является разложение гидропероксида ИПБ на фенол и ацетон в присутствии серной кислоты:

СН3 Н2SO4 О

СООН ОН + СН3ССН3

СН3

гидропероксид фенол ацетон

изопропилбензола

Реакция разложения гидропероксида ИПБ экзотермична: тепловой эффект составляет 380 ккал/ кг гидропероксида ИПБ.

На первой стадии процесса разложения гидропероксида ИПБ в избытке ацетона основной реакцией также является образование дикумилпероксида при взаимодействии гидропероксида ИПБ с диметилфенилкарбинолом в присутствии серной кислоты:

СН3 СН3 Н2SO4 СН3 СН3

СОCО СОО С + Н2О

СН3 СН3 СН3 СН3

гидропероксид диметилфенилкарбинол дикумилпероксид вода

изопропилбензола

Реакция взаимодействия гидропероксида ИПБ с ДМФК экзотермична: тепловой эффект составляет 256 ккал/ кг ДМФК.

На второй стадии процесса разложения гидропероксида ИПБ в избытке ацетона основными реакциями являются:

Частичная нейтрализация серной кислоты водным раствором аммиака (гидроксидом аммония) с образованием бисульфата аммония:

Н2SО4 + NH4ОН (NH4)HSO4 + Н2О

Серная гидроксид бисульфат вода

кислота аммония аммония

Полное разложение гидропероксида ИПБ на фенол и ацетон.

Кислотное разложение дикумилпероксида в присутствии воды с образованием фенола, ацетона и б-метилстирола:

СН3 СН3 Н2SO4 СН3 СН3

СООС +H2O OH + C=O+ C=CH2+Н2О

СН3 СН3 СН3

дикумилпероксид вода фенол ацетон б-метилстирол вода

Реакция разложения дикумилпероксида экзотермична: тепловой эффект составляет 208 ккал/ кг дикумилпероксида.

Реакция дегидратации диметилфенилкарбинола с образованием б-метилстирола:

СН3 Н2SO4 СН3

СОН С=СН2 + Н2О

СН3

диметилфенилкарбинол б-метилстирол вода

Реакция разложения диметилфенилкарбинола на -метилстирол экзотермична: тепловой эффект составляет 223 ккал/ кг ДМФК.

3. Узел ректификации ацетонового потока.

На этой стадии процесса происходит нейтрализация серной кислоты (катализатора процесса разложения гидропероксида ИПБ на фенол и ацетон), а также распад перекиси изопропилбензола, образующейся в результате побочных реакций на узлах окисления ИПБ и разложения гидропероксида ИПБ.

Основной реакцией является нейтрализация серной кислоты едким натром:

Н2SО4 + NаОН Nа2SO4 + Н2О

серная едкий сульфат вода

кислота натр натрия

4. Узел ректификации фенольного потока.

На стадии сернокислотной очистки фенола от примесей происходят реакции конденсации легкокипящих примесей (ацетон, окись мезитила, -метилстирол, диметилфенилкарбинол) с фенолом при температуре 100140ОС в присутствии катализатора - фенолсульфокислоты. Процесс конденсации относится к числу каталитических процессов.

Фенолсульфокислота образуется в результате взаимодействия концентрированной серной кислоты с фенолом при температуре 100140ОС:

ОН + Н2SО4 SО3 ОН + Н2О

фенол серная фенолсульфокислота вода

кислота

7. Экономическая часть

Расчет затрат на проектирование.

В экономическом разделе произведем расчет затрат на разработку проекта модернизации очистных сооружений на предприятии ОАО «Омский каучук». [11]

Затраты на проектирование складываются из следующих статей:

основная заработная плата;

дополнительная заработная плата;

начисление по единому социальному налогу;

расходы по эксплуатации ЭВМ;

амортизация рабочего места;

материальные затраты;

накладные расходы;

Исходные данные, используемые для расчета:

№	Наименование	Обозначение	Значение
1.	оклад инженера-эколога	О	7000 руб.
2.	фонд времени, предусмотренный на отпуск	Дотп	28 дней
3.	фонд времени, предусмотренный на время болезни	Дбол	10 дней
4.	фонд времени, предусмотренный на государственные обязанности	Дг.о.	1 день
5.	номинальный фонд рабочего времени	Др	252 дня
6.	стоимость 1 кВт·ч электроэнергии для организации	Сэ/э	2,08руб./ кВт·ч
7.	стоимость одного м2 производственной площади	Цп	15000 руб.
8.	площадь отдела проектирования	S	24 м2
9.	Региональный коэффициент		1,15

Расчет стоимости материалов, используемых при проектировании.

При проектировании были израсходованы следующие расходные материалы:

- бумага для офисной техники 500 листов - 120 руб.;

- заправка картриджа для принтера - 150 руб.;

- канцелярские принадлежности - 45 руб.;

- печать на плоттере графической части проекта - 400 руб.;

- переплет - 40 руб.

Итоговая стоимость расходных материалов:

СРМ = 120 + 150 + 45 + 400+40 = 755 руб.

Расчет трудоемкости работ.

Общую трудоемкость можно определить по формуле:

Где i - номер операции;

n - количество операций;

ti - трудоемкость i-той операции.

Трудоемкость i-той операции при проектировании:

Где tP - трудоемкость разработки одного листа;

N - количество листов;

К1 - коэффициент, учитывающий масштаб чертежа, при масштабе 1:1 коэффициент К1 = 1;

К2 - коэффициент, учитывающий использование аппликаций и оригиналов;

К3 - коэффициент, учитывающий тип производства; при единичном производстве К3 = 1,0.

Таблица 7.1 Поправочные коэффициенты к типовым нормам времени в зависимости от использования аппликаций или оригиналов для графических и текстовых документов

Использование в разработке аппликаций или оригиналов, %	Коэффициент К2
До 20	0,9
21-40	0,8
41-60	0,6
61-80	0,4
Свыше 80	0,3
Заимствовано	0,2

Таблица 7.2 Расчет трудоемкости каждой операции

Наименование работ	tp, час.	N шт.	Формат	К1	К2	КЗ	ti ,час.
1. Преддипломная практика	-	-	-	-	-	-	90,0
2. Техническое задание	6	2	-	-	-	-	12,0
3.1. Ознакомление с проблемами поставленной задачи исследования	5	2	-	-	0,9	-	9
3.2. Поиск необходимой литературы	6	5	-	-	-	-	30
4. Экспериментальная часть
4.1. Обработка полученных результатов исследований	4	5	А4	-	-	-	20
5.1. Предварительные замечания	1	5	А4	-	0,8	-	4
5.2. Разработка схемы модернизации	3	6	А4	-	0,6	-	10,8
5.3. Технологический раздел	3	9	А4	-	0,8	-	43,2
5.4. Экономический раздел	3	10	А4	-	0,8	-	45,6
5.5. Раздел охраны труда	3	12	А4	-	0,8	-	12
6.1. Общий вид экстракционной колоны	15	2	А1	1	0,6	1	27
6.2 Схема	5	3	А3	1	0,6	1	9
Итого Уti		312,6

Общая трудоемкость проекта в месяцах, при рабочей смене 4 часа:

.

Расчет заработной платы.

Оклад инженера-эколога ОАО «Омский каучук» составляет:

ЗОКЛАД =7000 руб.

Премия составляет 30% от оклада:

Пр. = 0,3 7000 = 2100 руб.

Основная зарплата складывается из оклада за время проектирования (3,5 месяца) и премии:

ЗОСН = (2100 +7000) 3,5 1,15 = 36627,5 руб.

Расчет дополнительной заработной платы инженера-эколога (за проработанное время):

где: Здоп - дополнительная заработная плата, рублей;

Д% - процент дополнительной заработной платы инженера-эколога, складывается из фонда времени, предусмотренного на отпуск, фонда времени, предусмотренного на время болезни и фонда времени, предусмотренного на государственные обязанности. Вычисляется по формуле:

где: Дотп - фонд времени, предусмотренный на отпуск, дней;

Дбол - фонд времени, предусмотренный на время болезни, дней;

Дг.о. - фонд времени, предусмотренный на государственные обязанности, дней;

Дяв - количество дней нахождения инженера-эколога на рабочем месте. Вычисляется по формуле

где: Др - номинальный фонд рабочего времени, дней;

Количество дней нахождения инженера-эколога на рабочем месте, составляет:

Следовательно, процент дополнительной заработной платы инженера-эколога составляет:

Дополнительная заработная плата инженера-эколога за 3,5 месяца составляет:

Здоп=36627,5• 0,1831=6706,49 руб.

Отчисления по единому социальному налогу.

Отчисления по единому социальному налогу определяются по формуле:

где: Зсоц. - отчисления по единому социальному налогу 26% (на основании налогового кодекса РФ) за 4,41месяца

Здоп - дополнительная заработная плата, рублей;

Зосн - фонд основной заработной платы, рублей.

Отчисления по единому социальному налогу составляют: Зсоц=0,26• (36627,5+6706,49)= 11266,8374 рублей.

Расходы на электроэнергию.

При проведении расчетов был использован компьютер, потребляемая мощность которого NПОТР.ПК = 100 Вт. Данные о потребляемой мощности взяты из документации на оборудование.

Считая, что компьютер использовался в среднем 4 часа в сутки, определяем полное время его работы:

,

гдеtср = 4 - среднее время работы компьютера в сутки;

Рд = 22 - число рабочих дней в месяце;

m = 3,5 - количество месяцев выполнения проекта.

Тпк=4223,5=308 часов.

Стоимость электроэнергии составляет: .

Исходя из этого затраты на электроэнергию составят:

Расчёт суммарных затрат по использованию ЭВМ за время работы.

Затраты на использование ЭВМ определяется по следующей формуле:

где: Аэвм - амортизация ЭВМ (за период работы), рублей;

Апо - амортизация программного обеспечения, рублей;

Сэл - затраты на электроэнергию, рублей;

Зрем - затраты на ремонт и обслуживание, рублей.

Амортизация ЭВМ:

Амортизация ЭВМ определяется по следующей формуле:

где: Аэвм - амортизация ЭВМ (за период работы), рублей;

Цэвм - первоначальная стоимость ЭВМ - 19000 рублей (Intel CELERON 2,8 ГГц, 1 Gb DDR800, HDD SEAGATE 80Gb, CD/DVD-ROM, монитор LG 19, принтер);

Тподгот - время работы инженера-эколога на ЭВМ над модернизацией проекта, 3,5 месяца;

Нмэвм - норма амортизации ЭВМ за месяц, %, определяется по формуле

Срок службы ЭВМ 3-5 лет (Общероссийский классификатор основных средств для включения в амортизационные группы), примем Тэксп = 60 месяцев. Тогда, норма амортизации ЭВМ за месяц, составляет:

Следовательно, амортизация ЭВМ за период работы инженера-эколога над темой составит:

Тподгот=3,5 •0,8=2,8

рубля

Амортизация программного обеспечения:

Амортизация программного обеспечения определяется по формуле:

где: Апо - амортизация программного обеспечения, рублей;

Спо - стоимость используемого программного обеспечения - 9100 рублей (операционная система WINDOWS XP Professional Russian SP-2 - 5300 рублей, Microsoft Office 2003 Professional Russian - 3000 рублей);

Тподгот - время работы инженера-эколога на ЭВМ над проектом, 3,5 месяца.

Тс - время эксплуатации программного обеспечения - 60 месяцев.

Амортизация программного обеспечения составляет: рублей

Затраты на ремонт и обслуживание:

Затраты на ремонт и обслуживание ЭВМ определяются по формуле:

где: Зрем - затраты на ремонт и обслуживание, рублей;

Цэвм - первоначальная стоимость ЭВМ - 19000 рублей;

Тподгот - время работы инженера-эколога на ЭВМ над подготовкой к модернизацией проекта, 3,5 месяца;

Р% - затраты на ремонт ЭВМ, по данным бухгалтерии 4%.

Тогда, затраты на ремонт и обслуживание ЭВМ, будут составлять:

рублей.

Суммарные затраты на использование ЭВМ:

Суммарные затраты на использование ЭВМ, будут составлять:

рубля.

Амортизация рабочего места инженера-эколога за время работы над темой.

Амортизация рабочего места инженера-эколога определяется по формуле:

где: Араб - амортизация рабочего места инженера-эколога, рублей;

Цп - стоимость одного м2 производственной площади, рублей;

S - площадь отдела проектирования, м2;

Тподгот - время работы инженера-эколога над темой, 3,5 месяца ;

Нма.п. - норма амортизации здания, %, определяется по формуле:

Срок службы здания 40 лет. Норма амортизации здания составит:

Следовательно, амортизация рабочего места инженера-эколога составит:

рубля.

Накладные расходы.

Стоимость накладных расходов определяется по формуле:

где: Снакл - стоимость накладных расходов на содержание управления, оплату коммунальных услуг, охрану, обслуживающий персонал, налоги, командировки за время проектирования - 150% от основной заработной платы, рублей;

Зосн - фонд основной заработной платы, рублей.

Следовательно, стоимость накладных расходов составила:

рублей.

Общая смета затрат на разработку проекта модернизации очистных сооружений приводится в таблице 7.3

Таблица 7.3

№	Наименование затрат	Обозначение	Величина, руб.
1	основная заработная плата	Зосн	36627,5
2	дополнительная заработная плата	Здоп	6706,49
3	начисление по единому социальному налогу	Зсоц	11266,8374
4	расходы по эксплуатации ЭВМ:	Зэвм	1720,864
5	амортизация рабочего места	Араб	2620,8
6	материальные затраты	СРМ	755
7	накладные расходы	Снакл	54941,25
	Итого:	114638,74

Приведенные расчеты показали, что суммарные затраты на разработку проекта модернизации очистных сооружений на ОАО «Омский каучук» составляет 114638,74 руб.

8. Безопасность жизнедеятельности

8.1 Охрана труда

8.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте инженера-эколога на ОАО «Омский каучук»

В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 к вредным производственным факторам применительно к данному рабочему месту относятся: повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума на рабочем месте; повышенная или пониженная влажность воздуха; повышенная или пониженная подвижность воздуха; повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень статического электричества; повышенный уровень электромагнитных излучений; отсутствие или недостаток естественного света; недостаточная освещенность рабочей зоны; нервно-психические перегрузки: перенапряжение анализаторов; [9]

Параметры микроклимата

Параметры микроклимата оказывают огромное влияние на человека, его работоспособность и здоровье.

Работа инженера-эколога относится к категории 1б с интенсивностью энергозатрат 121-150 ккал/ч (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением. Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах приведены в таблице № 8.

Таблица №8

Период года	Категория работ по уровню энерго-затрат, Вт	Температура воздуха, С	Температура поверхностей, С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холод-ный	Iб (140-174)	21-23	20-24	60-40	0,1
Теплый		22-24	21-25	60-40	0,1

Повышенный уровень шума на рабочем месте

Повышенный уровень шума на рабочем месте нормируется в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». В основном на инженера-эколога на его рабочем месте воздействует шум от ПЭВМ. Шум на рабочем месте не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в таблице № 9.

Таблица № 9. Допустимые уровни шума

Рабочее место	Уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Эквивалентный уровень звука, дБА
	63	125	50	500	1000	2000	4000	8000	50
Помещение для размещения шумных агрегатов ЭВМ	71	61	54	49	45	42	40	38

Оценка напряженности трудового процесса инженера-эколога

Напряженность труда- характеристика трудового процесса, отражающая преимущественно нагрузку на центральную нервную систему, то есть определяется нервным, психоэмоциональным напряжением, длительностью интенсивностью интеллектуальной нагрузки.

Протокол оценки условий труда по показателям напряженности трудового процесса:

Показатели	Класс условий труда
	1	2	3.1	3.2	3.3
1.1 Содержание работы 1.2 Восприятие сигналов и их оценка 1.3 Распределение функций по степени сложности задания 1.4 Характер выполняемой работы	1. Интеллектуальные нагрузки
			+ + + +
2.1 Длительность сосредоточенного наблюдения 2.2 Плотность сигналов (световых, звуковых) и сообщений в среднем за час работы 2.3 Число производственных объектов одновременного наблюдения 2.4 Размер объекта различения при длительности сосредоточенного наблюдения 2.5 Работа с оптическими приборами при длительности сосредоточенного наблюдения 2.6 Наблюдение за экраном видеотерминалов 2.7 Нагрузка на слуховой анализатор 2.8 Нагрузка на голосовой аппарат (суммарное количество часов, наговариваемое в неделю)	2. Сенсорные нагрузки
	+ +	+ + + + + +
3.1 Степень ответственности за результат собственной деятельности 3.2 Степень риска для собственной жизни 3.3 Степень ответственности за безопасность других лиц	3. Эмоциональные нагрузки
		+	+	+
4.1 Число приемов, необходимых для реализации простого задания или в многократно повторяющейся операции 4.2 Продолжительность (в сек.) выполнения простых производственных заданий 4.3 Время активных действий (в % к продолжительности смены) 4.4 Монотонность производственной обстановки	4. Монотонность нагрузок
	+ + + +
5.1 Фактическая продолжительность рабочего дня 5.2 Сменность работы 5.3 Наличие регламентированных перерывов и их продолжительность Количество показателей в каждом классе:	5. Режим работы
	+ 7	+ 8	+ 6	1	0

Итак, общая оценка напряженности труда- класс 3.2 (напряженный труд второй степени) (так как 6 показателей отнесены к классу 3.1, и имеется один показатель класса 3.2)

Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека

Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека на рабочем месте, нормируется в соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 «Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов».

На рабочем месте инженера-эколога можно выделить следующие источники электротравматизма: корпуса ПЭВМ и периферийного оборудования (принтер, сканер, модем и проч.), электропроводка, незаземленные токоведущие части различных бытовых электроприборов (электрочайник, плитка, радиоприемник, телефон и т.д.). Согласно ГОСТ 12.1.038-82 предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме бытовых электроустановок напряжением до 1000 В и частотой 50 Гц не должны превышать значений, указанных в таблице № 10.

Таблица № 10. Нормируемая величина электрического тока в зависимости от продолжительности воздействия

Продолжительность	Нормируемая величина	Продолжительность	Нормируемая величина
воздействия t, с	U, B	I, мА	воздействия t, с	U, B	I, мА
От 0,01 до 0,08	220	220	0,6	40	40
0,1	200	200	0,7	35	35
0,2	100	100	0,8	30	30
0,3	70	70	0,9	27	27
0,4	55	55	1,0	25	25
0,5	50	50	Св. 1,0	12	2

Повышенный уровень статического электричества,

повышенный уровень электромагнитных излучений

Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 установлены временно допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах. (Таблица № 11.)

Таблица № 11. Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений на рабочем месте оператора ПЭВМ

Наименование параметров	Допустимое значение
Напряжённость электромагнитного поля, на расстоянии 50 см вокруг ВДТ по электрической составляющей должно быть не более: - в диапазоне частот 5 Гц - 2КГц	25 В/м
- в диапазоне частот 2 - 400КГц	2,5 В/м
Плотность магнитного потока должна быть не более: - в диапазоне частот 5 Гц - 2КГц	250 нТл
- в диапазоне частот 2 - 400КГц	25 нТл
Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать	500 В

Отсутствие или недостаток естественного света

Нормируется освещение в соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» и СНиП 23.05-95 «Естественное и искусственное освещение».

Существуют виды производственного освещения: естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами; искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света; совмещенное освещение.

Нормирование искусственного, естественного и совмещенного освещения осуществляется по СНиП 23.05-95 (см. таблицу № 12).

Нормируемые показатели освещенности таблица №12

Характер зрительной работы	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Искусственное освещение, освещённость при системе общего освещения, лк	Сочетание нормируемых величин показателя ослеплённости и коэффициента пульсации	При боковом освещении
					КЕО е н, %
				Р	К п, %	Ест.	Совм
Малой точности	V	г	300-500	40	20	1	0,6

На конкретном рабочем месте имеется совмещенная система освещения (боковое естественное освещение - два окна, ориентированных на запад; и общее искусственное освещение - две лампы накаливания мощностью 200 В каждая)

Мероприятия по улучшению условий труда

Для сохранения высокой работоспособности следует ввести периодическое чередование работы и отдыха, например введение кратковременных регламентированных перерывов 5-10 минут.

Для более эффективного искусственного освещения стоит заменить лампы накаливания мощностью 200 В на люминисцентные, так как они имеют большую светоотдачу и срок службы.

Образующиеся заряды статического электричества устраняют в основном путем заземления электропроводных частей производственного оборудования. Если невозможно создать устройство заземления, то следует повысить относительную влажность воздуха в помещении. Защита от ЭМИ в первую очередь включает в себя организационные меры- защита временем и расстоянием.

Защитой от шума служит звукоизоляция- уменьшения уровня шума с помощью защитного устройства, устанавливающегося между источником и приемником и имеющего большую отражающую или поглощающую способность. В основном роль защитных устройств выполняют глушители шума, экраны и стенки изолированных объемов.

8.1.2 Система управления охраной труда

Структура системы управления охраной труда.

8.2 Защита в чрезвычайных ситуациях

8.2.1 Классификация ЧС на ОАО «Омский каучук»

Классификация возможных ЧС на ОАО «Омский каучук»:

- отравление и травмирование людей;

- разрушение помещения и оборудования;

- разрушение оборудования;

- пожар.

В настоящее время существует два основных направления минимизации вероятности возникновения и последствий чрезвычайных ситуаций на ОАО «Омский каучук»:

1. Разработка технических и организационных мероприятий, уменьшающих вероятность реализации опасного поражающего потенциала современных технических систем. Технические системы снабжены защитными устройствами- средствами взрыво-и пожарозащиты технологического оборудования, локализации и тушения пожаров.

2. Подготовка объекта, обслуживающего персонала, служб гражданской обороны к действиям в условиях чрезвычайных ситуаций.

На предприятии должны быть созданы условия для безопасной эвакуации: план эвакуации должен быть читаемым и располагаться на самых видных местах помещения, наличие запасных выходов- доступных и открытых, наличие пожарных лестниц, не допустимы решетки на окнах на нижних этажах.

На схеме представлен план эвакуации 2-го этажа отдела ОПБ на ОАО «Омский каучук».

На этаже отсутствуют кнопки пожарной сигнализации, аварийное освещение и, самое главное, запасной выход; имеется восемь стационарных телефонов, доступ к местам расположения средств пожаротушения свободен для прохода; проходы, выход, лестница не загромождены и не захламлены, оповещение производится посредством телефона. Необходимые меры: добавить недостающие средства для пожарной защиты, установка кнопок пожарной сигнализации, замена огнетушителей на более новые.

8.2.2 Пожарная безопасность

Противопожарная защита зданий имеет важное значение для борьбы с пожарами и недопущением распространения огня.

Для организации защиты необходимы следующие условия:

- в производственном помещении должна иметься головка спринклера;

- в производственном помещении должны иметься переносные огнетушители;

- доступ к местам расположения средств пожаротушения всегда должен быть свободен для прохода;

- в помещениях должны иметься кнопки пожарной сигнализации;

- проходы, выходы, лестницы, чердачные помещения не должны загромождаться и захламляться и обеспечивать свободу помещения.

Согласно НПБ 105 - 95 по взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на пять категорий: А, Б, В1 - В4, Г, Д

Расчет категорий пожароопасностей в помещении, где работает инженер-эколог.

Среднее значение количества материалов в комнате следующее: 3 стола (древесина) по 7 кг- 21 кг, 2 стула (древесина) по 4кг- 8 кг , 1 компьютер(полистирол) - 30 кг, полки (древесина) - 25 кг, шкаф(древесина)-32 кг, пол (линолеум)- 65 кг; Низшая теплота сгорания составляет: Древесина-13,8 МДж · кг-1, линолеум - 16.57 МДж · кг-1 , полистирол- 39 МДж · кг-1.

Пожарная нагрузка будет равна

Q = 21 · 13,8 + 8 · 13,8 + 30 · 39 + 25 · 13,8 +32 · 13,8 + 65 · 16,57 = 3433,85 МДж.

Площадь размещения пожарной нагрузки S = 4·6=24 м2. Удельная пожарная нагрузка составит

q = Q/S = 3433,85/24 = 143,07 МДж · м-2.

В соответствии с НПБ 105-95 помещения с данной удельной пожарной нагрузкой следует отнести к категории В4.

Проверочный расчет:

Определим, выполняется ли условие Q?0,064•q•H2

H=3м (минимальное расстояние от поверхности пожарной нагрузки до потолка)

3433,85?0,64•143,07•32

3433,85?824,0832

Так как условие Q>824,0832 МДж выполняется, помещение следует отнести к категории В2. (пожароопасное помещение)

8.3 Оценка тяжести трудового процесса инженера-эколога

Под тяжестью труда понимают степень совокупного воздействия производственных элементов условий труда на функциональное состояние организма человека, его здоровье и работоспособность, на процесс воспроизводства рабочей силы и безопасность труда.