Установка для радиационно-химического сульфоокисления парафинов
История открытия реакции сульфоокисления углеводородов, ее значение для производства поверхностно-активных веществ. Радиационное инициирование процесса сульфоокисления углеводородов, его основные преимущества перед фотохимическим и химическим способами.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.05.2016 |
| Размер файла | 2,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им.Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
Институт Материалов Современной Энергетики и нанотехнологии - ИФХ
Кафедра химии высоких энергий и радиоэкологии
Курсовой проект
на тему:
Установка для радиационно-химического сульфоокисления парафинов.
Студент: Лищенко А.С.
Руководитель проекта: Фенин А.А.
Заведующий кафедрой: к. х. н., доцент Магомедбеков Э.П.
Москва 2016
Оглавление
- Введение
- I. Методическая часть
- 1.1 Описание процесса
- 1.2 Конструкция радиационного сульфоокислителя
- 1.3 Технологическая схема и ее описание
- II. Расчетная часть
- 2.1 Материальный баланс установки
- 2.2 Расчет линейного коэффициента поглощения
- 2.3 Тепловой баланс процесса
- 2.4 Расчет реакционного объема
- 2.5 Определение КПД реакционного объема
- 2.6 Расчет КПД облучателя
- 2.7 Расчет типа источников Co60и его КПД
- 2.8 Расчет радиационно-химической защиты хранилища
- 2.9 Расчет биологической защиты хранилища
- 2.10 Геометрические характеристики аппарата
- III. Нормы радиационной безопасности
- Список литературы
Введение
Реакция сульфоокисления углеводородов была открыта в 1940 году при пропускании сернистого ангидрида и кислорода через насыщенные алифатические и циклические углеводороды под действием на реакционный объем ультрафиолетового излучения. В общем случае виде реакция может быть представлена следующей схемой:
RHRSO3H
Сульфокислоты, образующиеся при этой реакции, легко переводятся в алкилсульфонаты нейтрализацией щелочью в отличие от получения их через сульфохлориды углеводородов, которые омыливаются при повышенной температуре (90o) с выделением большого количества тепла. При производстве алкилсульфонатов по реакции сульфоокисления вместо хлора используется кислород. Это позволяет получать их непосредственно на нефтеперерабатывающих предприятиях, не прибегая к транспортировке сырья на заводы производящие хлор.
Реакция сульфоокисления углеводородов представляет большой интерес для производства ПАВ. Алкилсульфонаты идут на приготовление различных эмульгаторов, смачивателей, пенообразующих средств и т.д.
Сырьем для получения алкилсульфонатов по реакции сульфоокисления являются парафиновые углеводороды С5-С10, выделяемые из нефтяных фракций методом экстрактивной кристаллизации мочевиной или с помощью молекулярных сит.
Реакция сульфоокисления протекает под действием не только ультрафиолетового излучения, но и вещественных катализаторов и озона. Кроме того, она эффективно инициируется g-излучением.
Радиационное инициирование процесса сульфоокисления углеводородов имеет некоторые преимущества перед фотохимическим и химическим. Высокая проникающая способность g-излучения позволяет проводить процесс в реакторах большого объема при более равномерном облучении реакционной смеси, чем при фотохимическом, Использование ионизирующего излучения позволяет проводить реакцию при более низкой температуре, оптимальной для процесса сульфоокисления.
Фотохимический процесс в промышленности необходимо проводить в присутствие воды во избежание осмоления сульфокислот в зоне реакции. Наличие воды в реакционной смеси снижает скорость сульфоокисления и способствует образованию побочных продуктов радиолиза воды.
Сульфоокисление углеводородов в присутствие вещественных инициаторов требует высокого расхода последних, что ведет к загрязнению конечного продукта.
При радиационном сульфоокислении нет необходимости применять воду, легко осуществлять отвод тепла реакции и не требуется прозрачности реакционной смеси. Кроме того, создаются условия для организации непрерывного и автоматизированного производства с высокой производительностью.
радиационное сульфоокисление углеводород
I. Методическая часть
1.1 Описание процесса
Реакция радиационного сульфоокисления углеводородов относится к классу цепных радикальных процессов с вырожденным разветвлением цепи. Средняя длина цепей, определяется как отношение радиационно-химического выхода сульфокислот к радиационно-химическому выходу свободных радикалов, составляет 800 - для С6Н14 - С9Н20, 180 - для С16Н34 и 1000 - для циклогексана.
Механизм реакции радиационного сульфоокисления углеводородов был принят на основе уже имеющихся представлений о процессе инициированном УФ-излучением. В настоящее время механизм описывается следующей схемой:
1. Зарождение цепи
RH R + H Ki (1)
H. + RH R. + H2 Ki (2)
2. Продолжение цепи
R. + SO2 RSO2 K1 (3)
RSO2. + O2 RSO2O2 K2 (4)
RSO2O2. + RH RSO2O2H + R K3 (5)
3. Вырождение цепи
RSO2O2Н RSO2O. + OH. K4 (6)
RSO2O. + RH RSO2OH + R. K5 (7)
OH. + RH H2O + R. K6 (8)
4. Обрыв цепей
R. + O2 RO2. K7 (9)
5. Побочная реакция
RSO2O2Н + SO2 + H2O RSO2OH + H2SO4 K8 (10)
Реакция радиационного сульфоокисления углеводородов начинается с распада молекулы углеводорода на радикал и атом водорода. Доля разрыва связи С-С незначительна вследствие "эффекта клетки”. Такой характер иницирования обусловлен тем, что электронная доля других компонентов в реакционной смеси (SO2 и O2) крайне мала. Например, в условиях, оптимальных для процесса сульфоокисления нормальных углеводородов их электронные доли не превышают 2%.
В результате взаимодействия g-излучением?с углеводородом возникает радикал R., реагирующий с молекулой сернистого ангидрида с образованием сульфонового радикала (реакция 3). После присоединения к этому радикалу молекулы кислорода (реакция 4) образуется персульфоновый радикал, при взаимодействии которого с молекулой углеводорода образуется персульфокислота и новый радикал, способный к продолжению цепи.
Являясь неустойчивым соединение, персульфокислота разлагается с образованием двух радикалов (реакция 6). Процесс распада персульфокислоты представляет собой реакцию вырожденного разветвления цепи, что приводит к увеличению скорости появления свободных радикалов.
При взаимодействии возникших радикалов с молекулами углеводородов образуется сульфокислота и вода. Протекающие реакции (6 - 8) обуславливают самопроизвольное сульфоокисление углеводородов после прекращения облучения (постэффект).
Обрыв цепей происходит в результате взаимодействия алкильного радикала с молекулярным кислородом. Продуктом этой реакции перекисный радикал RO2. - при температуре 60oС малоактивен и в реакции продолжения цепи не участвует. Для большинства углеводородов значения констант скоростей реакций отрыва атома водорода радикалом RO. низки и составляют примерно 0.1 - 0.01 л/ (моль. с). Наиболее вероятна рекомбинация радикалов RO2. c образованием молекул спирта, альдегида и кислорода. Константа скорости этой реакции порядка 105 - 106 л/ (моль. с).
Линейный обрыв радикалов R. цепной реакции сульфоокисления углеводородов подтверждает отсутствие зависимости радиационно-химического выхода от мощности дозы.
Образующаяся, по реакции (8), вода способствует появлению побочного продукта - серной кислоты - и еще одной молекулы сульфокислоты (реакция 10).
Механизм радиационного и фотохимического сульфоокисления углеводородов различаются стадией зарождения цепи. При фотохимическом сульфоокислении световая энергия поглощается молекулами сернистого ангидрида, в то время как парафиновые углеводороды не поглощают УФ-излучения. Затем энергия передается от возбужденной молекулы SO2* к углероду с последующим гомолитическим разрывом связи С-Н и образованием алкильного радикала. SO2 SO2*
R + H + SO2
RH + SO2*
(RH* + SO2) R + H + SO2
Как при фотохимическом, так и при радиационном сульфоокислении начиная с определенных концентраций персульфокислоты протекает вторичные реакции, в результате которых образуется кислый эфир дисульфоната и серной кислоты.
Суммарное уравнение вторичных реакций, приводящих к образованию КЭДС, имеет следующий вид:
4С6Н11SO2O2H + 2SO2 + C6H12 3C6H11SO2OH +
OSO3H
OSO3H + H2SO4
КЭДС был обнаружен и выделен при радиационном сульфоокислении циклогексана.
Целевым продуктом реакции сульфокисления углеводородов является моносульфокислота. Помимо нее образуется следующие побочные продукты: серная кислота, полисульфокислоты, кислый эфир диолмоносульфоната и серной кислоты. При достаточном накоплении всех продуктов реакции и углеводорода, они выделяются в кислотную фазу, которая располагается в нижней части реактора. По мере образования продуктов реакции они переходят в нижнюю часть. В углеводородной фазе концентрация этих компонентов значительно ниже.
Персульфокислота, как промежуточный продукт присутствует в обеих фазах, но в очень маленьких концентрациях.
Радиационное сульфоокисление углеводородов является типичным хемосорбционным процессом, по этому при относительно низких удельных расходах реакционных газов скорость образования сульфокислот и других продуктов реакции с увеличением удельного расхода монотонно возрастает.
1.2 Конструкция радиационного сульфоокислителя
Принципиальная схема радиационного сульфоокислителя изображена на рис.1. Основной его узел - цилиндрический реактор. Реактор сульфоокислителя представляет собой цилиндрический бак, изготовленный из нержавеющей стали. Он снабжен рубашкой для водяного охлаждения, а его внутренняя поверхность освинцована. По оси реактора расположен облучатель с двойными стенками из нержавеющей стали. Во внутренней трубе облучателя располагаются источники, а наружная труба, соприкасающаяся с реакционной средой, освинцована. Промежуток между стенками облучателя использован для водяного охлаждения источников.
Для загрузки кассет с источниками излучения в облучатель предназначен транспортный контейнер, установленный на крышке реактора. Реактор снабжен барботером, к которому подведен трубопровод для подачи газа. Вокруг реактора расположена биологическая защита, выполненная из чугунных колец. Применение компактной чугунной защиты реактора, несмотря на сложность его технологической обвязки, позволило вписать всю установку в действующий цех химического предприятия. Сам реактор вместе с защитой установлен на чугунных опорах, которые, в свою очередь, расположены на бетонном фундаменте, являющемся одновременно биологической защитой хранилища источников излучения.
Хранилище источников представляет собой полость внутри фундамента, заполненную чугунной дробью, в которой располагаются спиральный канал для хранения и перемещения кассет с источниками, канал для подачи неактивных шаров в облучатель и канал для аварийного сброса источников и неактивных шаров.
Важным узлом является распределительное устройство, позволяющее в заданном порядке отбирать из каналов хранилища неактивные и активные шары и посылать их в облучатель.
Система транспортировки активных и неактивных шаров состоит из труб - накопителей для неактивных шаров и шнековых механизмов подачи с гидроприводом.
Основные требования, положенные в основу разработки радиационного хлоратора, - высокая надежность конструкции и практически абсолютная радиационная безопасность. В первую очередь эти требования предъявляют к узлам и деталям, связанным с источниками излучения, и, прежде всего к кассетам, в которых они помещаются. Испытания, проведенные на макетах кассет, показали, что они хорошо выдерживают статические и динамические нагрузки и вполне устойчивы в воздухе, содержащем 0,01 мг/л О2 и 0,2 мг/л SO2.
Дозиметрический контроль, осуществляемый во время загрузки источников и по ее окончании, показал, что защита имеет большой коэффициент запаса. Это обусловлено тем, что в расчете были использованы формулы, разработанные для плоских экранов, а в действительности цилиндрические защитные экраны эффективнее плоских. Одновременно дозиметрическое обследование позволило выявить и устранить некоторые дефекты в защите, образовавшиеся главным образом в местах стыка различных деталей. После загрузки источников было установлено распределение мощности дозы в реакторе.
Рис. 1 Радиационный сульфоокислитель:
1 - чугунная дробь; 2-канал для аварийного сброса; 3 - канал для источников; 4 - канал для подачи неактивных шаров в облучатель; 5-трубопровод для подачи газов; 6 - барботер; 7 трубопровод для вывода продукта; 8 - карманы для вывода коммуникаций; 9-чугунные опоры; 10 - чугунная биологическая защита; 11-реакционный объем; 12-рубашка охлаждения; 13-корпус реактора, 14-облучатель; 15-источники; 16-трубопровод для ввода сырья; 17-трубопровод для загрузки источников; 18 - неактивные шары; 19 - трубопровод для вывода газов; 20-трубы для хранения неактивных шаров; 21-клин-толкатель; 22-шнековый механизм, 23-кнопка аварийного сброса; 24-колпак; 25-распределительное устройство; 26 - бетонное хранилище; 27-трубопровод для ввода охлаждающей воды;; 28-трубопровод для вывода охлаждающей воды.
1.3 Технологическая схема и ее описание
Исходный продукт (линейные парафины со средней молекулярной массой 200) поступает из емкости Е1 с помощью насоса Н1 в сульфоокислитель СО. Реактор находится в индивидуальной чугунной защите. Через сульфоокислитель барботируется смесь SO2 c O2. Не прореагировавшая газовая смесь отводится из аппарата на очистку. Смесь сульфокислоты и не прореагировавших парафинов поступает в смеситель С, где они смешиваются с водой, поступающей из емкости Е2, в результате чего происходит охлаждение смеси для предотвращения дальнейшей реакции, алкилсульфокислота переходит в водную фазу отделяясь от парафинов. Эта смесь перекачивается в сепаратор СП, где происходит отделение водного раствора алкилсульфокислоты от парафинов которые возвращаются в процесс. Раствор сульфокислоты нейтрализуется в разбавителе Р и образует раствор алкилсульфоната натрия. Раствор сульфоната поступает на депарафинизацию в экстрактор РДЭ, где с помощью гексана из него экстрагируют примесь парафинов нормального строения. Гексан с другими парафинами отправляется на очистку и возвращается в процесс. После этого в выпарном аппарате АВ из раствора сульфоната удаляют воду. На конечной стадии сульфонат натрия выделяют в виде сухого порошка.
Рис. 2. Схема установки по радиационному сульфоокислению парафинов
II. Расчетная часть
2.1 Материальный баланс установки
Удельная нагрузка U=П/ где: П - годовая производительность; - рабочее время РХА за год (8000 ч/год).
U=2103/8000=0,25кг/ч
Определим по средней молекулярной массе молекулярный состав парафина СnH2n+2
122n+1 (2n+2) =200,откуда n=15. Уравнение реакции:
С15H32 + SO2 + 1/2O2 C15H31SO3H + Q
212 32 16 292
Часовые массовые расходы компонентов:
а) Расход парафина
212 - 292
x - 0,25
mпараф. =0,1815 кг/ч
б) Для 5% конверсии mпараф. =3,630 кг/ч
в) SO2 кг/ч
е) О2 кг/ч
2.2 Расчет линейного коэффициента поглощения
Средняя молекулярная масса смеси:
Массовые доли элементов в смеси
Плотность смеси:
см = iai = 7700.95 + 0.051430 = 803 кг/м3
По данным табл.
Определяем коэффициенты поглощения смеси:
(осл) см= (/) смсм=5,06 м-1
(погл) см= ( (/) погл.) смсм=2,443 м-1
2.3 Тепловой баланс процесса
Производительность по сульфокислоте:
м = U / Mм = 0.2510000.05/292 = 0.043 моль/ч
Q = Hисх. в-в. - Нпрод.
Q = 641.00 + 241.82 - 296.90 = 585.92 кДж/ моль
Q = 0.043585.92 = 25 кВт
2.4 Расчет реакционного объема
Для вычисления среднего значения необходимо рассчитать значение средней мощности дозы
где: vp. o. - реакционный объем, м3
- плотность реакционной системы, кг/м3.
Мощность дозы возьмем равной 0.04 Гр/с (рекомендуемая 0.02 - 0.05 Гр/с).
G=kP - = 1044-0.5=5103
v=3.7310-7GMWa=3.63 кг/ч Вт
м3
Масса загрузки mC15H32=vр. о. =7702.07=1600 кг
При 5% конверсии израсходуется 16000.05=80 кг
2.5 Определение КПД реакционного объема
где j-относительная мощность тока энергии первично ослабленного излучения
Коэффициент b найдем из соответствующего уравнения:
b = * R,
где существует условие его выполнения: b?2,5
Относительную мощность тока энергии первичного ослабления излучения находим из графика = f (, R, ), где = H/R, H - высота реакционного объема, R - радиус
Vp. o. =R2Hp. o. для аппаратов идеального смешения Н=D=2R
Тогда vp. o. =2R3 => , где n=h/R
|
n |
Rр. о. |
h |
b |
Вj |
hа |
?к, град |
jплин |
р. о |
|
|
1 |
0,690775 |
0,690775 |
3,495324 |
2,796016 |
0,863469 |
45 |
0,23 |
0,356916 |
|
|
2 |
0,548269 |
1,096538 |
2,77424 |
2,425499 |
1,370672 |
63 |
0,24 |
0,41788 |
|
|
3 |
0,478957 |
1,436871 |
2,423522 |
2,245288 |
1,796089 |
71 |
0,26 |
0,416225 |
|
|
4 |
0,435161 |
1,740645 |
2, 201916 |
2,131419 |
2,175806 |
76 |
0,28 |
0,403203 |
|
|
5 |
0,403968 |
2,01984 |
2,044078 |
2,050317 |
2,5248 |
79 |
0,3 |
0,384905 |
|
|
6 |
0,380148 |
2,28089 |
1,923551 |
1,988386 |
2,851113 |
80,5 |
0,3 |
0,403484 |
|
|
7 |
0,361108 |
2,527759 |
1,827208 |
1,938882 |
3,159698 |
82 |
0,32 |
0,379558 |
|
|
8 |
0,345388 |
2,763102 |
1,747662 |
1,898008 |
3,453877 |
83 |
0,33 |
0,373657 |
|
|
9 |
0,33209 |
2,988812 |
1,680376 |
1,863435 |
3,736015 |
83,6 |
0,35 |
0,347798 |
Как мы видим оптимальное значение коэффициента полезного действия реакционного объема равно 0,416.
2.6 Расчет КПД облучателя
Общая схема облучателя представлена на рисунке ниже. При расчете определяется доля излучения, выходящая за пределы сборки, т.е. та часть излучения, которая входит в реакционный объем. Все стенки выполнены из стали.
При расчете КПД облучателя зададимся следующими значениями:
Оболочка касеты - 2 мм сталь
Направляющая труба облучателя - 3 мм сталь
Внутренняя труба РХА - 5 мм сталь
Общая толщина 10мм стали стали=7.8 г/см3
Коэффициент ослабления изл в стали:
(R) Fe= (/) FedFe = 0.0527.8=0.406
b=0.406 k=arctg (Hапп/d) =900
jплин=0.525
обл=1.210.525=0.636
2.7 Расчет типа источников Co60и его КПД
Источник побирается исходя из следующей таблицы:
- мощность экспозиционной дозы
-гамма постоянная
=,
где Гси для Co облучателя=84,63
==12,91
Берем источник ГИК-5-1:
А=1,58 ТБк = 42702,7 мКи
К.П.Д. источника Со60:
= = 0,784
Энергетическая к. п. д. радиационно-химического аппарата за является произведение частных энергетических к. п. д.:
где зист - энергетическое к. п. д. источника,
зобл - энергетическое к. п. д. облучателя,
зро - энергетический к. п. д. реакционного объема.
а=0,784*0,636*0,416=0, 207
Мощность источников в стандартной ампулировке:
1 Вт= 1 Дж/с, 4,01*10-13Дж=2,5 МэВ
Следовательно,
Wист = Wист [Вт] / Wист [1 Бк] = 32,2/4,0110-13 = 0,803•1014 Бк = 80,3 ТБк
Суммарная высота источников:
hист = 0.5•hр. о. = 0,5•1,44 = 0,72м
Удельная необходимая активность источников:
Ауд = Аист/hист = 80,3•1012/0,72 = 0,1115•1015 Бк/мм
Проверка источника:
- не подходит
Берем источник ГИК-6-1:
А=11,9 ТБк = 321621,6 мКи
= = 0,806
а=0,806*0,636*0,416=0,213
Wист = Wист [Вт] / Wист [1 Бк] = 31,3/4,0110-13 = 0,7805•1014 Бк = 78,05 ТБк
Ауд = Аист/hист = 78,05•1012/0,72 = 108,4•1012 Бк/мм
,
Количество источников:
Реальная активность:
Ареал = Атабл • hист = 11,9•7 = 83 ТБк
2.8 Расчет радиационно-химической защиты хранилища
1) Из ОСПОРБ 99/2010 предельно допустимая мощность дозы:
РПДД= 3,5*10-9 Гр /с
2) Мощность поглощенной дозы РА от точечного изотропного радионуклида (источника) активностью А на расстоянии R рассчитывается по уравнению:
где Гси - гамма-постоянная радионуклида, аГр*м / (с-Бк),
А - активность, Бк
R - расстояние между источником и точкой детектирования, м
R = Rр. о. + d = 0.479+11.5•10-3 = 0.4905м,
где d - толщина кольцевого зазора
Кратность ослабления:
Для бетона из таблицы (прив. выше):
К =106, d = 140 cм
К =8,3, d = 30 см
dобщ = 140 + 30 =170 см
Рассчитаем мощность дозы Р, учитывая, что точка детектирования сдвинулась на dобщ:
Исходя из этого, рассчитываем кратность ослабления:
Для бетона из таблицы (прив. выше):
К =106, d = 140 cм, К = 4,6, d =24 см
dобщ 1= 164 см
Сравниваем величины dобщ и dобщ 1. Разница не должна быть более 5%.
(170-164) /164 = 0,0365*100=3,65%
Следовательно, толщина защита из бетона у данного типа источника: 164 см
2.9 Расчет биологической защиты хранилища
Биологическая защита выполнена из железа
Толщина защиты из железа в зависимости от кратности ослабления и энергии излучении. Для мощности дозы P = 0,0292 Гр/с:
Кратность ослабления
Для железа из таблицы (прив. выше):
К =106, d = 41 cм
К =8,3, d = 8,5 см
dобщ = 41+8,5= 49,5 см
Рассчитаем мощность дозы Р, учитывая, что точка детектирования сдвинулась на dобщ:
Кратность ослабления
Для железа из таблицы (прив. выше):
К =106, d = 41 cм
К =6,9, d = 7,8 см
dобщ1 = 41+8,5= 48,8 см
Сравниваем величины dобщ и dобщ 1. Разница не должна быть более 5%.
(49,5-48,8) /48,8 = 0,014•100 = 1.4%
Следовательно, толщина защита из железа у данного типа источника: 48,8 см
2.10 Геометрические характеристики аппарата
Радиус аппарата: Rап = Rр. о. = 0.479м, диаметр аппарата Dап = 0.958м
Высота реакционного объема Hр. о = 1,44м
Высота аппарата Hап = 1,44/0,8 = 1,8м
Для поддержания постоянной температуры в реакторе используют рубашку. Расчет толщины обечаек проводят в соответствии с ГОСТ 14249-80. Исполнительную толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной внутренним избыточным давлением, рассчитывают по формуле:
S +C,
где - допускаемое напряжение для выбранного материала. Для углеродной стали . - коэффициент прочности сварных швов, С - прибавка к расчетным толщинам элементов. S - исполнительная толщина стенок.
Должно выполняться условие:
SSp+C,
где Sp - прибавка к расчётной толщине
С=С1+С2+С3,
где С1 для компенсации коррозии, С2 - для компенсации минусного допуска, С3 - для компенсации уточнения в процессе изготовления аппаратуры. С2 и С3 - пренебрегаем.
С = С1 = П•Та,
где П - скорость коррозии или эрозии, Та - срок службы аппарата.
Пусть П = 0,1 мм/год, а Та = 10 лет
Тогда, С = 1мм= 0,001м
S1,0710-3 м
Необходимо соблюдение условия:
= 0,000333, условие выполняется
Выбираем стандартную обечайку из углеродной стали д=0,01 м
III. Нормы радиационной безопасности
"Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)" являются основным документом, регламентирующим облучение как персонала, так и населения, они устанавливают основные дозовые пределы, т.е. значения дозы, которые не должны превышаться при облучении человека при использовании источников ионизирующего излучения. ОСПОРБ 99/2010 обязательны для учреждений и предприятий всех министерств и ведомств, производящих, обрабатывающих, хранящих, транспортирующих естественные и искусственные радиоактивные вещества и другие источники ионизирующих излучений. Так как люди могут облучаться по разным причинам и при этом облучению могут подвергаться либо все тело, либо его отдельные органы, ОСПОРБ 99/2010 разделяют население на три категории облучаемых лиц, а органы - на три группы (в зависимости от чувствительности к облучению и роли в обеспечении жизнедеятельности организма). Лица, облучающиеся профессионально, т.е. работающие с источниками ионизирующего излучения, отнесены к категории А. Другие сотрудники предприятий, на которых используются источники ионизирующих излучений, но с источниками не работающие, а также лица, проживающие вблизи таких предприятий, отнесены к категории Б - это ограниченная часть населения. Кроме того, выделена категория В - население в целом. Под критическим органом понимают орган, ткань, часть тела или все тело, облучение которого в данных условиях причиняет (может причинять) наибольший ущерб здоровью данного лица или его потомству. В первую группу критических органов входят: гонады и красный костный мозг; вторая группа: мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и другие органы, не включенные в первую и третью группы; третья группа: кожный покров, костная ткань, кисти и предплечья рук, лодыжки и стопы ног. Для персонала АЭС, как и для персонала работающего с другими источниками ионизирующего излучения, ОСПОРБ 99/2010 устанавливают предельно допустимую дозу (ППД) облучения - она равна 50 мЗв в год (5 бэр в год) при облучении всего тела (а также критических органов первой группы: для критических органов второй и третьей групп ПДД равны 150 и 300 мЗв в год соответственно). По определению, предельно допустимая доза - наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течении 50 лет не вызовет в состоянии здоровья профессионала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Для ограниченной части населения (категория Б) установлен предел дозы (ПД): он равен 5 мЗв в год (0,5 бэр в год) при облучении всего тела, а также критических органов первой группы. Если облучаются только критические органы второй или третьей групп, то значения ПД больше, а именно: 15 мЗв/год - для второй группы и 30 мЗв/год - для третьей группы. На основании основных дозовых пределов устанавливаются допустимые и контрольные уровни. Допустимые уровни устанавливаются так, чтобы при равномерном облучении в течении года достигался основной дозовый предел. Контрольные уровни устанавливаются и используются для оценки радиационной обстановки на основе среднего показателя за смену (категория А) или за месяц (категория Б). Они как правило ниже допустимых, но при нестандартных условиях работы они могут быть выше допустимых при обязательном согласовании с СЭС. Контроль за непревышением ПДД осуществляется индивидуально (индивидуальный дозиметрический контроль), а облучение ограниченной части населения контролируется измерением дозы внешнего облучения на рабочем месте или месте проживания и определением поступления радиоактивных веществ в организм путем измерения активности проб воздуха, воды и пищи. ОСПОРБ 99/2010 не нормирует облучение населения в целом (категория В): основной принцип радиационной защиты этой категории облучения сводится к всемерному ограничению уровней радиационного воздействия.
Список литературы
1. Р.В. Джагацпанян, В.И. Косоротов, Т.М. Филиппов. Введение в радиационно-химическую технологию, М., "Атомиздат", 1979г.
2. Борисов Е.А., Тимофеев В.Д. Перспективы использования ядерных реакторов в промышленном синтезе химических соединений. - "Журн. Всесоюз. хим. о-ва им.Д.И. Менделеева, 1973, т.18, № 3, с.323-327.
3. Брегер А. X., Добровольский С.П. Экономическая эффективность радиационно-химических процессов. - Хим. пром-сть, 1974, № б, с.628-630.
4. Макроскопические закономерности радиационного хлорирования бензола в растворителях / Косоротов В.И., Стуль Б. Я-, Коваль В.В. и др. - Хим. пром-сть, 1976, № 1, с.18-22.
5. Пшежецкий С.Я. Механизм радиационно-химических реакций. - 2-е изд - М.: Химия, 1968.
6. Радиационно-химическое аппаратостроение - основа создания материально-технической базы прикладной радиационной химии / Брегер А. X., Гольдин В.А., Добровольский С.П. и др. - Журн. Всесоюз. хим. о-ва дм. Д.И. Менделеева, 1973, т.18, № 3, с.312-322.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Значение процесса каталитического риформинга бензинов в современной нефтепереработке и нефтехимии. Методы производства ароматических углеводородов риформингом на платиновых катализаторах в составе комплексов по переработке нефти и газового конденсата.
курсовая работа [556,9 K], добавлен 16.06.2015Описание процесса изомеризации. Гидрирование олефиновых углеводородов. Разрыв колец у нафтеновых углеводородов и их изомеризация. Гидрокрекинг парафиновых углеводородов. Яды, которые вызывают отравление катализатора. Тепловые эффекты химический реакций.
дипломная работа [266,4 K], добавлен 25.04.2015Принципы и критерии проектирования химических реакторов. Сущность промышленного процесса каталитической гидродепарафинизации. Основные реакции гидрирования углеводородов, принципы гидроочистки. Расчет реакторов гидропарафинизации дизельного топлива.
курсовая работа [123,9 K], добавлен 02.08.2015Направления применения углеводородов, их потребительские качества. Внедрение технологии глубокой переработки углеводородов, их применение как холодильных агентов, рабочего тела датчиков элементарных частиц, для пропитки тары и упаковочных материалов.
доклад [20,9 K], добавлен 07.07.2015Обоснование необходимости реконструкции установки подготовки жидких углеводородов ДНС ДКС-3. Общая характеристика производства. Топографо-геодезические, геологические и гидрологические условия. Прокладка нефтепровода. Контроль качества сварных стыков.
дипломная работа [215,6 K], добавлен 18.11.2012Переработка сырьевых материалов и получение продуктов, которые сопровождаются изменением химического состава веществ. Предмет и основные задачи химической технологии. Переработка углеводородов, устройство коксовой печи. Нагрузка печей угольной шихтой.
отчет по практике [630,3 K], добавлен 29.01.2011Расчет процесса горения в трубчатой печи пиролиза углеводородов. Конструктивная схема печи. Поверочный расчет радиантной и конвективной камеры. Гидравлический и аэродинамический расчеты. Определение теоретического и практического расхода окислителя.
курсовая работа [460,1 K], добавлен 13.05.2011История открытия Липовского месторождения окисленных никелевых руд и строительства завода. Характеристика методов производства никелевого штейна, условий образования и химического состава вскрышных пород. Выделение загрязняющих веществ в атмосферу.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 27.09.2014Расчет проекта улавливания бензольных углеводородов из газа производительностью 80000 м3 по газу с учетом анализа различных способов. Характеристика и расчет оборудования при увеличении нагрузки на коксовый газ и пути повышения эффективности улавливания.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 01.12.2010Процесс каталитического алкилирования для получения разветвленных углеводородов. Схема выделения фтористого водорода (HF) из кислых стоков процесса алкилирования, содержащих кислоторастворимые масла. Схема процесса выделения HF из реакции алкилирования.
курсовая работа [349,4 K], добавлен 11.10.2010Существующие методы производства хлорированных парафинов и их краткая характеристика. Описание технологической схемы производства. Выбор средств контроля и управления технологическим процессом. Технологический, тепловой и экономический расчет реактора.
курсовая работа [201,1 K], добавлен 24.01.2012Автоматизированные системы управления процессами очистки. Процессы удаления из масляных фракций смолистых веществ, полициклических и ароматических углеводородов, целевые продукты при селективной очистке масел. Описание технологической схемы установки.
курсовая работа [271,2 K], добавлен 21.06.2010- Усовершенствование технологического процесса подготовки газа на Павловской газокомпрессорной станции
Требования, предъявляемые к качеству газа. Основные правила работы ГКС в нормальных условиях. Возможные неполадки технологического процесса, их причины и способы их устранения. Определение области конденсации тяжелых углеводородов по трассе газопровода.
дипломная работа [168,9 K], добавлен 25.11.2013 Элементный состав нефти - сложной многокомпонентной взаиморастворимой смеси газообразных, жидких и твердых углеводородов различного химического строения. Групповой углеводородный состав нефтей. Твердые парафиновые углеводороды (жидкие и твердые).
презентация [290,9 K], добавлен 21.01.2015Основные виды продукции силикатной промышленности. История стеклоделия в зарубежных странах и России. Обязательные компоненты, необходимые для производства оконного и химического стекла. Химические реакции, происходящие в процессе изготовления стекла.
презентация [1,4 M], добавлен 04.05.2014Характеристика процесса замедленного коксования; его назначение. Химизм газофазного термолиза различных классов углеводородов. Термические превращения высокомолекулярных компонентов нефти в жидкой фазе. Устройство и принцип работы шатровых печей.
курсовая работа [902,2 K], добавлен 14.04.2014Понятие пиролиза как превращения органических соединений в результате их деструкции под действием высокой температуры. Пиролиз углеводородов, выход основных продуктов. Конструкция печей, сырьевая база. Особенности пиролиза древесины и угля, копчение.
реферат [51,9 K], добавлен 26.11.2012Гидрофобизация минералов аполярными собирателями и факторы, влияющие на эффективность этого процесса. Адсорбция аполярных собирателей поверхностью минералов. Особенности адгезии индивидуальных углеводородов к поверхности окисленных и сульфидных минералов.
реферат [2,0 M], добавлен 30.09.2013Описание технологического процесса на установке по переработке газового конденсата, характеристика сырьевых и энергетических потоков. Анализ схемы автоматизации технологического процесса и системы управления, экономический эффект от модернизации.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 23.11.2011Основные положения процесса ректификации. Устройство ректификационной колонны. Характеристики исходного сырья и продукции. Технология получения конденсата газового стабильного на установке стабилизации конденсата. Расчет температуры стабилизатора.
дипломная работа [751,3 K], добавлен 13.10.2017
