Защита от электромагнитного излучения. Пожаро- и взрывоопасная характеристика производства хлофосфола

2. Расчетная часть

2.1 Регламент производства хлофосфола

O,O-Диэтилфосфористая кислота (1). К 55 мл охлажденного до 0°С абсолютного этилового спирта добавляют по каплям 55,2 г треххлористого фосфора, перемешивают без охлаждения 40 минут, затем подключают вакуум (10-30 мм рт. ст.) и при 20°С отгоняют образовавшийся в результате реакции хлористый этил. Остаток перегоняют при 72-73°С (13 мм рт. ст.). Получают 41 г (71,4%) 1 с nD 1,4080.

O,O-Диэтилхлорфосфат (II). Через 40 г I, охлажденного до 0-(-5)°С, пропускают сухой хлор до появления в реакционной массе избыточного хлора, который отдувают сухим азотом в слабом вакууме. Остаток перегоняют при 83~84°С (6 мм рт. ст.). Выход 11 31 г (76%), nD 1,4165.

Трихлорпентилацетат. Смесь 105 г 1 II,1,5-тетрахлорпентана, 73,5 г безодного ацетата калия, 1,25 г йодистого калия и 200 мл уксусной кислоты кипятят 20 ч при энергичном перемешивании. Массу охлаждают до 20°С, приливают 200 мл воды и экстрагируют хлороформом (3 раза по 100 мл). Хлороформный экстракт промывают 250 мл 10% водного раствора поташа до нейтральной реакции и 100 мл 10% водного раствора гидросульфита натрия для удаления йода, после чего промывают 2 раза по 150 мл воды, сушат над сульфатом натрия и разгоняют в вакууме. Собирают фракцию с т. кип. 107-109°С (6 мм рт. ст.). Выход 74 г (63,4%), n<1 1,4675. Содержание основного вещества не ниже 94% [по данным газожидкостной хроматографии (ГЖХ)].

Трихлорпентиловый спирт. Смесь 50 г трихлопентилацетата, 40 мл метанола и 0,6 мл конц. соляной кислоты выдерживают 20 ч при 20°С. Образовавшийся метилацетат и метанол отгоняют на кипящей водяной бане. К остатку прибавляют 40 мл метанола и 0,6 мл конц. соляной кислоты, кипятят 3 ч, V нарывают, после чего вещество растворяют в 50 мл хлороформа. Хлороформный раствор промывают 50 мл 10% раствора соды, 30 мл 10% раствора тиосульфата натрия, 2 раза по 40 мл воды, сушат сульфатом натрия, упаривают. Вещество перегоняют при 102-104^оС (7 мм рт. ст.). Получают 30,3 г (80%), nd 1,4880.

О,О-Диэтил-О-трихлорпентилфосфат (хлофосфол) (III). К смеси 17,9 г II и 8 г пиридина при 15-20^оС прикапывают 19 г трихлорпентилового спирта. Массу перемешивают 3 часа при 20^оС, гидрохлорид пиридина отфильтровывают. Фильтрат разгоняют в вакууме. Собирают фракцию с температурой кипения 155-155,5^оC (2 мм рт. ст.). Выход 25 г (73,5%).

Химическая схема синтеза разработана Институтом Нефтехимического Синтеза АН СССР совместно с Институтом Органического Синтеза АН ЛатвССР.

Взаимодействием этилового спирта с треххлористым фосфором получают О,О-диэтилфосфористую кислоту, хлорирование которой приводит к О,О-диэтилхлорфосфату. При реакции О,О-диэтилхлорфосфата с трихлорпентиловым спиртом, получаемым из 1,1,1,5-тетрахлорпентена через трихлорпентилацетат, синтезируют О,О-диэтил-О-трихлорпентилфосфат (Хлофосфол).

1 Химическая реакция

2 Хлорирование

3 Замещение

4

2.2 Технологическая схема производства

3. Токсикологическая характеристика используемых веществ

Этанол. Картина острого отравления общеизвестна. Острое отравление парами этанола на производстве (без приема внутрь) практически маловероятно, даже считая, что весь вдыхаемый этанол, остается в организме. При вдыхании 2,5-5 мг/л уже через 20-25 мин изменяется скорость протекания коленного рефлекса, тот же эффект при приеме внутрь 0,1 г/кг (Люблина). Прием натощак 10-40 г этилового спирта приводит к снижению скорости работы, повышению числа ошибок и быстрому утомлению, несмотря на субъективное впечатление повышенной работоспособности (Банщиков). При концентрации в крови ниже 0,05% (физиологическое содержание до 0,03-0,04%), эндогенный этанол содержится и в альвеолярном воздухе - Harger, Forney) симптомы отравления не определяются (Прозоровский и др.). При 0,05-0,15% этанола в крови (по разным данным) отмечаются нарушение внимания, эйфория или опьянение от слабой до средней степени; при 0,25-0,30% и более - потеря сознания. Большинство автомобильных катастроф происходит при 0,15-0,20% этанола в крови водителя (Just). Хронический алкоголизм имеет отношение к промышленной токсикологии постольку, поскольку из-за легкой доступности этанола на пивоваренных и спиртоводочных заводах зарегистрирован более высокий процент алкоголиков чем в других производствах. Привыкание к этиловому спирту, принимаемому внутрь, общеизвестно. Случаи хронического отравления парами этанола неизвестны.

Таблица 7. Физико-химические свойства применяемых в процессе производства реагентов

Хлорид фосфора (III). В аварийных случаях, при воздействии очень больших количеств треххлористого фосфора, ожог кожи на незащищенных частях тела, отек и гиперемия верхней части лица, некроз конъюнктивы и роговицы, блефароспазм; сильный кашель с кровянистой мокротой; шок и смерть в результате нарушения кровообращения. На вскрытии - изменение окраски и строения кожи лица, шеи и рук, некроз роговицы, слущивание конъюнктивы, некроз и отек слизистых рта гортани, трахеи и бронхов, полнокровие и отек легких и мозга, явления бронхопневмонии (Dadej). При не смертельных отравлениях симптомы развиваются в течение 2-6 ч и более, при хронических - через несколько недель. Характерны сильное раздражение глаз, светобоязнь, возможны глубокие поражения глаз с потерей зрения. Наблюдается насморк, раздражение гортани, кашель, потеря голоса, затрудненное глотание, стеснение в груди, трахеиты, бронхиты, бронхопневмонии, иногда отек легких. Умеренный нейтрофильный лейкоцитоз и некоторое увеличение бронхиальных теней на рентгенограмме. У перенесших отравление чувствительность к последующим воздействиям повышена. Через 1-2 года после отравления заметна эмфизема (Сосновик и др.; Sassl). Острые отравления наблюдались при вдыхании 0,08-0,15 мг/л, хронические, с развитием симптомов через 1-8 недель, - при 0,01-0,02 мг/л (Sassi). Неотложная терапия. При легких отравлениях - вдыхание паров соды, боржом с молоком, отхаркивающие и отвлекающие средства, промывание глаз 2% борной кислотой. При более тяжелых отравлениях - кровопускание, внутривенное введение СаСl₂ с глюкозой, лед на грудь и горло (Сосиовик и др.).

Хлор. Общий характер действия. Раздражает дыхательные пути. Может вызвать отек легких. Вероятно, С1₂ реагирует с влагой на тканях дыхательных путей и раздражающее действие оказывают образующиеся при этом О₂ и НО, а может быть, и более сложные соединения. В крови нарушается содержание свободных аминокислот; в крови и органах - активность некоторых оксидаз. Отравление высокими концентрациями может привести к молниеносной смерти из-за рефлекторного торможения дыхательного центра. Пострадавший задыхается, лицо синеет, он мечется, делает попытку бежать, но тотчас падает; движения становятся некоординированными, сознание теряется, пульс делается частым, затем нитевидным. На вскрытии особых изменений не обнаруживается. При несколько меньших концентрациях С1₂ рефлекторная остановка дыхания короче; спустя несколько секунд дыхание возобновляется, но становится поверхностным, судорожным, паузы между дыхательными движениями, чаще и продолжительнее, дыхание останавливается через 5-25 мин. после вдыхания газа; сердце, хотя и ненадолго, переживает остановку дыхания. Смертельный исход объясняется химическим ожогом легких. При вскрытии легкие кажутся уменьшенными в размере и имеют характерный желтовато-бурый глинистый цвет, ткань легких теряет эластичность. Отек легочной ткани ничтожен или отсутствует (Пожариский). При отравлении средними и низкими концентрациями - резкие боли, жжение и резь в глазах, слезотечение, мучительный сухой кашель. Больной часто возбужден, в других случаях, напротив, подавлен. Через 2-3 часа развивается легочный отек. Явления раздражения дыхательных путей стихают, больной успокаивается. Кашель делается менее мучительным, увеличивается одышка, пульс учащен, начинается отделение мокроты со слизью и отхаркивание пенистой желтой или красноватой жидкости. Кровь темна, густа, легко свертывается, что приводит иногда к закупорке вен, особенно на ногах. Влажные и сухие хрипы сохраняются довольно долго после исчезновения других симптомов. Полнокровие и отечность слизистых зева, гортани, голосовых связок; пятна спадающегося эпителия, не исчезающие с развитием легочного отека. Острая эфизема легких, перкуторно обнаруживаемая еще в рефлекторной фазе, может оказаться стойким последствием отравления. Но стадия отека легких может и развиться или быть выраженной ничтожно (Лихачев). Иногда отравление, перенесенное в первые дни на ногах, через несколько дней заканчивалось смертью (Hamilton). Отравления очень малыми концентрациями наиболее часты в производственных условиях. Сопровождаются они покраснением конъюнктивы, мягкого неба и глотки, бронхитом (обычно астмоидного характера), небольшой эмфизе легких, легкой одышкой, охриплостью, чувством давления в груди. Отек легкого, если и развивается, то на фойе ранее выявившегося трахоронхита. В крови в первый день лейкоцитоз, нейтрофилия, а 2-3 день, напротив, лимфоцитоз. Изменения костного мозга обычно говорят об усиленном лейкопоэзе со сдвигом костномозговой формулы влево.

Хлорэтан. Концентрация 90 мг/л через 7,5-8 мин. вызывает расстройства координации; 35 мг/л оказывают в течение 20 мин. лишь слабое действие. Два вдоха при 4% вызывают раздражение глаз, головокружение, боли в желудке, четыре вдоха при 2% - те же симптомы, но слабее. При обследовании рабочих на производстве бутилкаучука (стаж 2-3 года) выявлены жалобы на головную боль, нарушение сна, повышенную утомляемость к концу дня. У половины работающих состояние расценивалось как астено-вегетативная или вегето-дистоническая дисфункция. Обнаружено несколько случаев токсического гепатита и изолированной билирубинемии; в ряде случаев фагоцитарная активность лейкоцитов снижена (Трошина; Авхименко). Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Фильтрующий противогаз марки А. Герметизация оборудования. Предохранение от возможности перегревания хлорэтана. Предварительные и периодические медицинские осмотры 1 раз в год.

Йод. При действии паров - кашель, насморк, слезотечение, конъюнктивит, опухание околоушных желез, головные боли, шум в ушах, головокружение, двойное видение; в тяжелых случаях также рвота, понос, белок и гемоглобин в моче, задержка мочи, одышка; в одном случае спазм голосовой щели, смерть. После отравления долго сохраняются слабость, пониженная сопротивляемость организма. Есть указания на образование метгемоглобина и выделение его в моче. При хроническом отравлении - катар слизистых носа, зева; исхудание; желтоватая окраска зубов. Порог раздражающего действия 0,005-0,002 мг/л (Matt, цит. по Флюри и Цериик; Бегишев), При 0,003 мг/л работа невозможна. У некоторых людей, в особенности страдающих базедовой болезнью, чувствительность к I₂ резко повышена. При получении йода из буровых вод нефтяных месторождений в воздухе содержится 0,1-0,002 мг/л. При 0,05 мг/л операторы пользуются противогазами. Более 80% рабочих жалуются на охриплость голоса, кашель с мокротой, болезненность носа и выделение слизи. Диагносцированы риниты, назофарингиты, ларингиты, бронхиты. При большом стаже - арозии и атрофические явления в слизистой носа. Максимальная вентиляция легких и минутный объем дыхания снижены (Замчалов). При обследовании 105 человек - почти у всех функциональное расстройство центральной нервной системы по типу астеновегетативного синдрома (Вяткин и др.). Действие на кожу и глаза. Вызывает дерматит. У животных, находящихся на территории йодного завода, изменения со стороны век, конъюнктивы, хрусталика, сосудов сетчатки (Алиева, Абдуллаев). У рабочих при действии паров - катаральный конъюнктивит (Вяткин и др.).

Азот. При давлении воздуха 4 кгс/см² (т. е. при давлении N₂ 3,2 кгс/см²) отмечались смешливость и болтливость, замедление реакции на зрительные, слуховые, обонятельные раздражения, на прикосновение, ослабление умственной деятельности. При 10 кгс/см² (давление N₂ 8 кгс/см²) резкое расстройство мышечных движений. Водолаз после 5 мин пребывания на глубине 100 м (давление N₂ 8 кгс/см²) жаловался на головокружение, цветные круги перед глазами, возбуждение, как бы опьянение, помутнение сознания, расстройство координации движении (Орбели и др.). На глубине свыше 100 м наркотическое действие N₂ уже не дает водолазу возможности работать. При повышенном давлении (кессонные, водолазные работы) N₂ воздуха растворяется в крови и тканях тела и выделяясь из них в виде пузырьков при быстрой декомпрессии, вызывает "декомпрессионные" заболевания, или "кессонную болезнь" (Якобсон).

4. Пожаро- и взрывоопасные свойства

Таблица 8. Пожаровзрывоопасные свойства сырья, полупродуктов, готового продукта и отходов производства. Газы и жидкости

Продолжение таблицы 8

Таблица 9. Пожаровзрывоопасные свойства сырья, полупродуктов, готового продукта и отходов производства. Твердые горючие продукты

5. Потенциальные опасности при использовании оборудования

Рис. 5. Аппаратурная схема производства, параметры процесса

Таблица 10. Характеристика потенциальных опасностей используемых в работе установок, оборудования и оснащения

Заключение

Доля нефти и газа среди первичных энергоисточников возросла до 70%. Энергонасыщенность современных объектов стала колоссальна - типовой нефтеперерабатывающий завод мощностью 10-15 млн. т/год сосредоточивает на своей промышленной площадке от 300 до 500 тыс. т углеводородного топлива, энергосодержание которого эквивалентно 3-5 мегатоннам тротила. Постоянно интенсифицируются технологии - такие параметры, как температура, давление, содержание опасных веществ, растут и приближаются к критическим. Растут единичные мощности аппаратов, количества находящихся в них опасных веществ. Номенклатура выпуска нефтехимического или химического завода с передовой технологией, обеспечивающей комплексную переработку сырья, стала состоять из тысяч позиций, причем многие из изготавливаемых продуктов горючи, чрезвычайно токсичны или ядовиты. Экономическая выгодность кластеризации промышленных предприятий ведет к созданию индустриальных комплексов, в которых находятся узлы энергораспределения, тепло- и газоснабжения, транспортных магистралей и которые, как правило, размещаются в местах проживания населения. Убыстряющаяся смена технологий, внедрение принципиально новых решений не позволяют конструкторам и проектировщикам, а также персоналу промышленных предприятий опираться на статистику аварий при решении задач обеспечения безопасности. Перечисленные особенности современной промышленности обусловливают масштаб аварийности и последствий аварий, определяя тем самым общественное и политическое значение развития химических производств, исключительное внимание, как специалистов, так и общественности к вопросам безопасности. К сожалению, в нашей стране длительное время этой специфике современного производства не уделялось должного внимания.

Особое внимание следует уделять мерам предосторожности при работе с различного рода электромагнитными излучениями - радиочастотным, инфракрасным, ультрафиолетовым и видимого спектра. Часто, пренебрежение мерами защиты может обернуться производственным травматизмом и получением хронических заболеваний. [2]

Список использованной литературы

1. П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.Л. Пономарев. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда). - М.: Высш. Шк., 2007 - 335 с.

2. В. Маршалл. Основные опасности химических производств. - М.: Мир, 1989 - 672 с.

3. В.П. Кушелев, В.Т. Ползков. Охрана труда на нефтеперабатывающих и нефтехимических заводах. - М.: Химия, 1973 - 296 с.

4. Г.В. Макаров. Охрана труда в химической промышленности. - М.: Химия, 1989 - 497 с.

5. А.А. Грушо. Теоретические основы компьютерной безопасности. - М.: Издательский центр "Академия", 2009 - 272 с.

6. Яхонтов В.А. Технология Химико-фармацевтических препаратов., -М.: "Химия",1961-269с.

7. Рубцов М.В., Байчиков А.Г. Синтетические химико-фармацевтические препараты (справочник) - М .: "Медицина",1971-258с.

8. Кнунянц И.Л. Химическая энциклопедия в 5-ти томах,- М.: "Большая Российская Энциклопедия", 1992-584с.

9. Справочник химика под ред. Б.И. Никольского, 2-е изд., -М.: "Химия",1964-435с.

Размещено на Allbest.ru