Производство извести

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Для производства извести используют природные кальциево-магниевые горные породы, состоящие из карбоната кальция СаСОз, карбоната магния МдСОз и механических примесей в виде песка и глины .

При нагревании в печи кальциево-магниевых пород до температуры 800 °С --1200 °С они разлагаются на смесь окислов кальция СаО, магния МдО и углекислый газ СОг. Продукт обжига, помимо чистых окислов, всегда содержит некоторое количество других веществ (Si02, AI2O3, РегОз), а также их соединений с СаО и носит название извести.

По назначению в народном хозяйстве известь разделяют на строительную и технологическую.

Первая используется для строительства, например для получения силикатного кирпича, силикатных бетонов, вторая -- в технологических процессах, при выплавке стали и др.

По условиям твердения строительная известь подразделяется на воздушную,твердеющую только в воздушно-сухой среде, и гидравлическую, способную твердеть, наращивать прочность и сохранять ее как на воздухе, так и в воде. известь диоксид углерод реактив

По виду основного окисла (СаО или МдО) известь подразделяется на кальциевую, магнезиальную и доломитовую.

Кальциевая известь содержит 70 % -- 90 % СаО и в пределах 5 % МдО, что достигается применением для обжига (в печах любого типа) чистых кальциевых известняков с низким содержанием МдСОз.

Магнезиальная известь содержит до 20 % МдО, а доломитовая -- до 40 %. Магнезиальную и доломитовую известь получают обжигом чистых карбонатных пород в печах, обеспечивающих получение МдО в активной форме, т. е. способную гаситься водой в обычные сроки.

Строительная воздушная известь выпускается следующих видов:

а) известь негашеная комовая;

б) известь молотая совместно с минеральными добавками или без них;

в) известь гашеная.

Негашеная комовая известь (кипелка) представляет собой воздушную известь после ее обжига в печи.

Известь молотую получают путем помола в мельнице негашеной комовой извести.

Гашеную известь получают действием определенного количества воды на негашеную воздушную известь, в результате которого образуется продукт в виде порошка (пушонки), известкового теста или известкового молока.

Пушонка -- тончайший порошок, который получается, если при гашении используют столько воды, сколько необходимо для полного протекания реакции гидратации (соединения с водой).

При гашении воздушной извести в пушонку происходит увеличение объема последней в 2-3,5 раза. Выделяющееся при гидратации СаО тепло вызывает интенсивное парообразование. Образующийся пар разрыхляет известь, превращая ее в тонкий порошок с размером частиц около 6 мк.

Вследствие испарения влаги для получения пушонки требуется значительно большее количество воды, чем необходимо в соответствии с химической реакцией.

Так, при гашении извести в пушонку на открытом воздухе воды необходимо брать не 32,13 % от веса СаО, а 70 %. Однако слишком большое количество воды также нежелательно, так как выделяющегося при реакции тепла будет недостаточно для превращения ее в пар и часть воды останется в пушонке, ухудшая ее качество.

Известковое тесто получается в том случае, когда при гашении воздушной извести воду вводят в количестве, превышающем теоретически необходимое в десять раз.

В среднем берут 2,5 л воды на 1 кг извести. Размер Са(ОН) 2 при этом меньше, чем при гашении в пушонку.

Известковое молоко образуется при введении количества воды, превышающего теоретически необходимое более чем в десять раз. Средний размер частиц при гашении в известковое молоко равен одному микрону. При дальнейшем увеличении количества воды продукт гашения носит название известковой воды.

Строительную гидравлическую известь получают при умеренном (1100 °С --1200 °С) обжиге в печах карбонатных пород с высоким (8 % -- 21 %) содержанием глинистых веществ и последующим помолом полученной извести.

Известняк-- осадочная порода природного происхождения, состоящая из карбоната кальция. Карбонатная порода добывается во многих формах и классифицируется в зависимости от происхождения, химического состава, структуры и геологической формации [12]. Залегает во всем мире и является существенным сырьем для всех видов промышленности.

Известняк, несомненно, используется с Каменного века. Во все века известняк использовался как добавка при строительстве и конструировании. Вследствие того, что залежи карбонатной породы распространены по всему миру, доступ к материалу легкодоступен.

Размер и относительная значимость различных рыночных сегментов для негашеной и гашеной извести (включая продукты, основанные на кальцинированном доломите) широко варьируются от одной страны к другой и зависят от многих факторов, включая степень индустриализации, специфическую промышленность, качество, пригодность карбонатной породы, традиционные строительные методы.

Продукты извести используют во многих областях. Крупнейшими потребителями извести в Российской Федерации являются металлургическая, химическая промышленность и промышленность строительных материалов.



1. Технологическая (теоритическая часть)

Карбонатное сырье поступает на известковые печи в вагонетках 4 обычно по воздушной канатной дороге. В каждую вагонетку добавляют перед подачей на печь порцию топлива, которую отвешивают при помощи весового дозатора. Полученную шихту загружают в печь 6 специальным загрузочным механизмом 5. С помощью механизма 9 известь выгружается из печи и кольцевым ковшовым транспортером 7 доставляется в бункера 8. Один из бункеров служит для хранения извести, из другого же известь расходуют на приготовление известкового молока. Воздух, необходимый для горения топлива, подается в печь вентилятором высокого давления. Образовавшийся в печах газ поступает в общий коллектор 3. В коллекторе оседают наиболее крупные частицы пыли, поэтому он обычно снабжен штуцерами для чистки или пылесборниками. Для удобства чистки газоход имеет уклон или зигзагообразную форму. В нижних изломах такого коллектора находятся штуцера, через которые и удаляется осевшая пыль. Для предохранения углекислотных компрессоров, отсасывающих газ известковых печей, от засорения и быстрого изнашивания, а также для повышения их производительности газ охлаждают и очищают от пыли.

Особо тщательная очистка газа нужна при использовании турбокомпрессоров и клапанных сухих компрессоров, так как осевшая на лопатках или клапанах компрессора пыль нарушает его работу.

Для охлаждения и очистки от пыли газ из коллектора поступает сначала в промыватель газа известковых печей (ПГИП) 2, орошаемый водой, а затем - в электрофильтр (ЭФИП) 1- В промывателе газ охлаждается и освобождается от грубой пыли и части влаги, которая конденсируется. В электрофильтре происходит тонкая очистка газа от пыли и мельчайших частиц влаги - тумана. Охлажденный и очищенный газ поступает в компрессоры, которые затем нагнетают его в карбонизационные колонны.



1.1 Краткая характеристика установки

Известково-обжигательная печь состоит из трех основных частей: шахты, загрузочного и разгрузочного механизмов. Вертикальная кирпичная шахта известковых печей в основном следующих размеров: внутренним диаметром шахты до 8 м и высотой до 36,6 м. С увеличением диаметра печи растет ее производительность, которую характеризуют величиной съема извести с 1 м² внутреннего сечения шахты. Однако увеличение диаметра печи связано с трудностью равномерного распределения по ее сечению шихты и воздуха. Увеличение высоты печи снижает потери тепла с уходящими известью и газом, что уменьшает расход топлива и увеличивает концентрацию СО₂ в газе. С другой стороны, с увеличением высоты печи растет сопротивление слоя шихты, а следовательно, расход энергии на подачу воздуха. Растут также расходы на подъем карбонатного сырья и топлива наверх печи. Форма шахты цилиндрическая, в некоторых печах внизу печи переходит в усеченный конус для соответствия шахты печи к размерам выгрузного механизма.

Печь с внутренним диаметром 4,7 м и высотой шахты 18м. Внутри шахта выложена огнеупорным кирпичом (шамотным или хромомагнезитовым). Шамотный кирпич содержит около 40 % Аl₂О₃ и 60 % SiO₂. Его температура размягчения 1580 - 1770 °С, поэтому при температуре в зоне обжига выше 1200°С может происходить оплавление футеровки. Огнеупорный кирпич, предназначенный для футеровки известковых печей, следует хранить в крытых складах и оберегать от повреждений. Попадание влаги на шамот ухудшает его качество, а попадание известковой пыли при обжиге может вызвать образование плава в стыках между кирпичами и разрушение футеровки. Наружная часть шахты выложена обыкновенным красным кирпичом; между кладками огнеупорного и красного кирпича оставлен зазор шириной 25 мм, заполненный теплоизоляционной прослойкой или дробленым шамотом, в который также нельзя допускать попадания извести, чтобы не образовались легкоплавкие соединения. Благодаря зазору огнеупорная кладка может расширяться при нагревании, что предохраняет ее от образования трещин. Шахту обычно окружает стальной кожух толщиной 12 мм. Между кожухом и кладкой печи тоже оставлен зазор шириной 60 мм, заполненный битым шамотом. Зазоры играют также роль теплоизоляции. Дробленый шамот препятствует перемешиванию воздуха в зазорах путем конвекции, снижая тем самым интенсивность теплопередачи.

1.2 Характеристика сырья и готовой продукции

Для получения диоксида углерода и известкового молока, на содовых заводах применяют известняк или мел, называемые карбонатным сырьем. Известняк - более предпочтительное сырье, т.к. мел - пористая порода, легко впитывающая влагу, на испарение которой в известковой печи расходуется дополнительное топливо, что приводит к снижению концентрации СО₂ в печном газе. Известняк имеет большие твердость и плотность, чем мел. Плотность известняка 2400 - 2900 кг/м³, сухого мела 1600 - 2000 кг/м³. Более высокая плотность известняка позволяет получать больше извести с единицы объема печи. Масса 1 м³ известняка в куске размером 60 - 150 мм около 1,5 т, а мела - около 1 т. Мел больше растрескивается при обжиге, а наличие мелких кусков в шихте повышает ее сопротивление, что нежелательно.

Мел и известняк содержат кроме влаги примеси SiO₂, Fe₂O₃, A1₂O₃, CaSO₄, MgCO₃. Примеси SiO₂ и полуторных оксидов (Fe₂O₃ + А1₂О₃) способствуют шлакообразованию в печи и отрицательно влияют на процесс и качество получаемой извести.

Содовые заводы строят обычно вблизи месторождений карбонатного сырья. Известняк и мел добывают в карьерах методом открытых разработок. При тонком слое верхних покрывающих пород шахтные разработки не применяют. Удаление верхних наносных слоев - так называемые вскрышные работы - и непосредственную добычу известняка и мела производят при помощи экскаваторов. Вдоль заложения пластов нарезают несколько уступов ("горизонтов"), в которых бурят небольшие цилиндрические отверстия (шпуры) куда закладывают взрывчатое вещество. Взорванную раздробленную породу грузят экскаваторами в вагонетки и отвозят на дробильно-сортировочную установку, находящуюся при карьерах. Куски размером 40 - 120 мм отделяют и в зависимости от расстояния от карьера до завода транспортируют по канатной подвесной или по железной дороге. В первом случае вагонетки с карбонатным сырьем подают непосредственно на известковые печи, во втором случае известняк или мел поступает сначала на склад, откуда вагонетками подвесной дороги или элеватором его транспортируют на печи.

Куски размером меньше 40 мм составляют отход, который используют в производстве цемента, металлургической промышленности, при производстве удобрений для снижения их кислотности и в других областях народного хозяйства. Количество меловой мелочи достаточно велико и составляет примерно 3,5 т на 1 т получаемой соды.

Для определения содержания непогасившихся зерен из 1 кг негашеной извести готовят известковое тесто и выдерживают его в течение 24 ч, затем разбавляют водой до состояния известкового молока и пропускают через сито, одновременно промывая слабой непрерывной струей воды и слегка растирая кусочки стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Остаток на сите высушивают при температуре 105 °С -- 110 °С до постоянного веса. Полученный остаток в граммах, деленный на 10, дает содержание непогасившихся зерен в процентах.

Чтобы определить время гашения извести, берут сосуд Дьюара, представляющий собой колбу емкостью 0,5 л, и помещают его в коробку. Пространство между сосудом Дьюара и стенками коробки заполняют теплоизоляционным материалом (асбестовой мелочью, минеральной ватой и т. п.).10 г измельченной извести помещают в сосуд Дьюара, вливают в него 20 мл воды температурой 20 °С и закрывают пробкой, в которой плотно закреплен ртутный термометр со шкалой 0 °С -- 150 °С и длиной хвостовой части 100-150 мм. При этом наблюдают, чтобы ртутный шарик термометра был погружен в реагирующую смесь.

Смесь в сосуде взбалтывают и оставляют в покое. Через каждые 30 с с момента добавления воды отмечают температуру реагирующей смеси. Наблюдения ведут до достижения максимальной температуры и начала ее падения.

За время гашения принимают интервал времени в минутах от момента добавления воды к извести до начала снижения максимальной температуры.

Испытание по определению остаточной потери при прокаливании извести (П.П.П.) проводят для определения величины «недожога» извести или степени декарбонизации сырья при обжиге. При достаточно полном разложении карбонатных пород остаточные П.П.П. составляют 2 % -- 7 %.

1.3 Физико-химические основы производства

Технологическая схема получения известкового молока включает две основные операции: гашение извести горячей водой и очистку известкового молока от крупных кусков и мелких зерен недопала, перепала и других нерастворимых примесей.

Из рабочего бункера 2 известь подается лотковым питателем 1 во вращающийся барабан-гаситель 3, куда одновременно прямотоком поступают нагретая вода и промывные воды после промывки отбросных примесей извести (слабое известковое молоко). В гасителе 3 известь гасится и образуется известковое молоко с примесью различного размера кусков недопала, перепала и прочих не погасившихся частиц извести. Известковое молоко вместе с примесями поступает из гасителя 3 в сортировочный барабан для крупного недопала 5, представляющий собой сито с отверстиями размером 40 мм. Сортировочный барабан для крупного недопала является продолжением гасителя, вращается вместе с ним и служит для отделения от известкового молока крупных кусков недопала.

Известковое молоко, проходя через отверстия в барабане, поступает для дальнейшей очистки в сортировочный барабан 7 для мелкого недопала. Крупные куски недопала (размером более 40 мм) в конце барабана промываются горячей водой, поступают на транспортер 6 и передаются в известковые печи для повторного обжига. Сортировочный барабан 5 для крупного недопала заключен в кожух, оборудованный двумя вытяжными трубами для удаления образующегося в гасителе пара. Одна труба идет к конденсатору 4, где пар из гасителя, конденсируясь, подогревает воду, идущую на гашение, а вторая труба отведена в атмосферу на случай ремонта или чистки конденсатора.

В сортировочном барабане для мелкого недопала 7, представляющем собой вращающееся перфорированное сито с отверстиями 2*10 мм, от известкового молока отделяется частицы размером более 2 мм. Известковое молоко, проходя через сито, попадает в конусообразный приемник кожуха, в который заключен сортировочный барабан, откуда идет для окончательной очистки от примесей в классификатор 14. Оседающий на дно классификатора шлам выгребается реечным механизмом, промывается горячей водой и поступает в мешалку шлама 13. Концентрированное молоко, освобожденное от шлама, подается в мешалку известкового молока 15 и далее по своему назначению - в отделение дистилляции.

Оставшиеся в сортировочном барабане твердые частицы размером более 2 мм при вращении барабана постепенно перемещаются вдоль него и выгружаются в шнек 8, при помощи которого подаются в шаровую мельницу мокрого помола 9. В мельнице одновременно с размолом происходит гашение извести, вскрываемой при размоле кусочков перепала. Получающееся в мельнице слабое известковое молоко вместе с примесями перетекает в мешалку 10, куда отводится также слабое известковое молоко, образующееся при промывке недопала. Для очистки от шлама слабое известковое молоко из мешалки 10 откачивают центробежным насосом на виброгрохот 11. Шлам из виброгрохота поступает в мешалку отбросного шлама 13, а очищенное слабое известковое молоко попадает в мешалку очищенного слабого молока 12, откуда насос подает его в гаситель. Шлам из виброгрохота 11 и классификатора 14 разбавляется в мешалке 13 отбросной жидкостью дистиллера и откачивается в накопитель отбросной жидкости - так называемое "белое море".

1.4 Описание технологической схемы установки

Гаситель извести представляет собой стальной сварной барабан 5 диаметром 1,75 - 2,50 м и длиной 12 - 15 м, опирающийся бандажами на две пары роликов и вращающийся со скоростью 3 - 6 об/мин. Корпус сделан из листовой стали толщиной 12 - 15 мм и защищен внутри от истирания стальной рубашкой 3 толщиной 10 мм. Барабан установлен с уклоном 0,5° в сторону выхода известкового молока. Для более быстрого перемещения извести и лучшего перемешивания внутри барабана укреплены угольники 4, расположенные по спирали, или приварены по длине барабана шесть полос через каждые 60° по окружности.

С обеих сторон гаситель закрыт крышками, имеющими центральные отверстия, через которые с одной стороны из бункера 2 поступают известь при помощи лоткового питателя 1, вода и слабое известковое молоко, а с другой выгружаются концентрированное известковое молоко и твердые отбросы. Отбросы удаляют из гасителя выгрузными ковшами 6, в которые при вращении барабана попадают неразложившиеся куски недопала и перепала. Ковши поднимают их и выгружают в сортировочный барабан 10, вращающийся вместе с гасителем. Известковое молоко с взмученными мелкими примесями выходит из гасителя самотеком по достижении уровня нижнего края выгружного отверстия.

Сортировочный барабан 10 заключен в кожух 9, оборудованный двумя вытяжными трубами для удаления образующегося в гасителе пара. Для крупного недопала представляет собой цилиндрический грохот, прикрепленный к торцовой части гасителя и вращающийся вместе с ним вокруг общей оси. Барабан грохота сварен из стальных листов толщиной 10 - 12 мм, в которых просверлены отверстия диаметром 40 мм. На внутренней поверхности барабана прикреплены направляющие угольники. Отверстия могут быть различного размера: впереди по ходу известкового молока более мелкие (12 мм), а к концу - более крупные (40 мм). В этом случае неразложившиеся примеси известкового молока сортируются по размерам кусков на три фракции: мелкая фракция, прошедшая через отверстия диаметром 12 мм, вместе с известковым молоком идет на дальнейшую очистку; средняя фракция, прошедшая через отверстия диаметром 40 мм, идет в отброс; крупные куски, прошедшие до конца барабана, поступают на повторный обжиг.

Сортировочный барабан для мелкого недодала представляет собой вращающееся сито, имеющее форму усеченного конуса без крышек длиной 2580 мм; диаметр широкой части барабана 1800 мм, узкой - 1540 мм. Снаружи барабана в виде отдельных рамок прикреплена съемная стальная перфорированная сетка с размером отверстий 2 * 10 мм. Поступающие в узкую часть барабана известковое молоко и твердые взвешенные частицы размером меньше 2 мм проходят через сетку, а более крупные перемещаются вдоль барабана, подхватываются шестью ковшами, прикрепленными к внутренней поверхности сита, выбрасываются в течку и далее попадают в шаровую мельницу.

Вибрационное сито для удаления из известкового молока мелких частиц недопала и перепала. Плоское и обычно наклонное совершает при помощи специального механизма (вибратора) частые колебания небольшого размаха. Оно представляет собой раму, на которую натянута решетка из проволоки. Поверх решетки укреплена сетка с размером ячеек 0,8 мм. Остающийся на сите шлам промывается водой из брызгалок. Сито находится в защитном коробе и почти полностью закрыто кожухом, в нижней части которого находится слив для профильтрованного известкового молока. В конце сита имеется течка для удаления оставшихся на сите промытых отбросов (примесей), поступающих далее для размола в шаровую мельницу. Вибрационное сито по сравнению с вращающимся имеет ряд преимуществ: при высокой частоте колебаний отверстия сита почти не забиваются, оно более компактно, легче регулируется и потребляет меньше энергии. Тонкая очистка взвешенных твердых частиц перепала осуществляется в чашевом классификаторе.

1.5 Нормы технологического режима

Для производства извести используются осадочные карбонатные горные породы,состоящие из углекислого кальция, углекислого магния и различных примесей.Карбонатные породы с содержанием углекислого кальция СаСОз не менее 92 % называются известняками. Карбонатные породы делят по механической прочности на известняк ( > 10 МПа) и мел ( < 10 МПа).

Карбонатные породы образовались в основном из останков живых организмов, обитавших миллионы лет назад в морской воде. Скопления скелетов, раковин, панцирей, в состав которых входил углекислый кальций, образовали известняковый ил, который под действием огромного давления столба воды и вышележащих пластов уплотнялся.

Чем больше времени прошло с момента образования таких скоплений, тем более плотным является известняк.

Некоторая часть карбонатной породы образовалась химическим путем, вследствие перехода растворимой в воде двууглекислой соли кальция в нерастворимую углекислую(химические известняки).

Российская Федерация обладает большими запасами карбонатного сырья. Месторождение карбонатного сырья имеет промышленное значение в том случае, если его запасы достаточны для длительной эксплуатации (свыше 25 лет). Запасы сырья в месторождении определяют бурением скважин на всю глубину месторождения. Скважины распределяют в шахматном порядке на всем участке, где предполагается наличие сырья, на расстоянии 100 м одна от другой. Одновременно с бурением отбирают пробы породы для определения ее химического состава.

После промера толщины пустой породы и полезного слоя в каждой скважине определяют их среднюю величину по месторождению. Запасы сырья подсчитывают умножением площади разведанной части месторождения в квадратных метрах на толщину полезного слоя (мощность пласта) в метрах.

Большинство разрабатываемых месторождений карбонатного сырья относится к залежам, выходящим на поверхность земли или находящимся под небольшим слоем пустых пород. Разработка таких месторождений ведется открытым способом, т. е. полезную породу разрабатывают в карьере после сноса вышележащих пустых пород(вскрыши).

Системой разработки называется определенный порядок разработки полезного ископаемого из месторождения. Открытые работы обычно ведутся горизонтальными слоями, уступами. После подготовительных работ по устройству карьера, называемых вскрытием карьера, проводятся вскрышные работы, обнажающие залежи сырья на расчетный период работы. Вскрышные работы ведутся в один уступ. Выемка полезного ископаемого ведется экскаватором в один или несколько уступов в зависимости от мощности пласта.

Пластом называется масса полезного ископаемого, ограниченная двумя более или менее параллельными плоскостями, имеющая значительные размеры по длине и ширине. Пласты редко бывают горизонтальными и чаще всего имеют наклон (угол падения) в пределах 45°. Толщина пород называется мощностью вскрыши или глубиной залегания пласта.

К вскрышным работам относятся снятие вскрыши с пласта и транспортирование пустой породы за пределы карьера или засыпка ею уже выработанного пространства карьера.

Первой операцией при разработке месторождений карбонатной породы является бурение шпуров, представляющих собой цилиндрические скважины для закладки зарядов взрывчатого вещества. Заряды при взрыве отделяют куски породы от массива, подготавливая горную массу для дробильно-сортировочных фабрик.

Буровзрывные работы занимают важное место в добыче сырьевых материалов. Эффективность буровзрывных работ зависит от типа применяемых для бурения шпуров механизмов, системы закладки шпуров и качества применяемых взрывчатых веществ.

Для известняковых карьеров необходимо применять вращательные и ударные способы бурения.

В карьерах рекомендуется применять эффективные бризантные (дробящие) взрывчатые вещества в сочетании с электродетонаторами паспортизованного замедления.

1.6 Охрана труда и техника безопасности

Противопожарный режим устанавливается в соответствии с пожарной опасностью технологического процесса производства, чтобы своевременно устранить источники воспламенения, которые при определенных условиях могут быть причиной пожара (загорания).

Требованияобщего режима устанавливаются при разработке технологической схемы и организации рабочих мест. При этом предусматривается невозможность применения взрывоопасных, легковоспламеняющихся и ядовитых веществ и устранение об­разования опасных продуктов.

На рабочих местах, в производственных зданиях, складских, подсобных и других помещениях и на судах устанавливается противопожарный режим, который обязаны выполнять все лица.

Противопожарный режим обычно разрабатывается комиссией, в которую входят главный инженер предприятия, начальник местной пожарной охраны и другие лица, назначаемые руководителем предприятия на основании действующих Правил пожарной безопасности с учетом степени пожарной опасности техно­логического процесса производства.

К первичным средствам пожаротушения относятся устройства, инструменты и материалы, предназначенные для локализации или тушения пожара на начальной стадии его развития (огнетушители, вода, песок, войлок, кошма, асбестовое полотно, ведра, лопаты и др.).

Для локализации или тушения пожара на начальной стадии его развития, на заводе применяются огнетушители углекислотные (ОУ).

При пользовании углекислотными огнетушителями необходимо помнить о сле дующем:

-возможно накопления зарядов статического электричества на диффузоре огнетушителя (особенно если диффузор изготовлен из полимерных материалов);

-снижение эффективности огнетушителей при отрицательной температуре окружающей среды;

-опасность токсического воздействия паров углекислоты на организм человека;

-опасность снижения содержания кислорода в воздухе помещения в результате применения углекислотных огнетушителей (особенно передвижных);

-Опасность обморожения ввиду резкого снижения температуры узлов огнетушителя,

Огнетушители нужно располагать на защищаемом объекте таким образом, чтобы ни были защищены от воздействия прямых солнечных лучей, тепловых потоков, меха нических воздействий и других неблагоприятных факторов (вибрации, агрессивной среды, повышенной влажности и т. д.). Они должны быть хорошо видны и легкодоступны в слу чае пожара. Огнетушители не должны препятствовать эвакуации людей во время пожара.

Для размещения первичных средств пожаротушения в производственных и складских помещениях, а также на территории защищаемых объектов необходимо оборудовать пожарные щиты (пункты).

Расстояние от возможного очага пожара доближайшего огнетушителя определяется требованиями норм и не должно превышать 20 -- 40 м в зависимости от категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности.

Огнетушители должны располагаться так, чтобы основные надписи и пиктограммы, показывающие порядок приведения их в действие, были хорошо видны и обращены дружу или в сторону наиболее вероятного подхода к ним. Запорно-пусковое устройство огнетушителейи дверцы шкафа (вслучае их размещенияв шкафу) должны быть опломбированы.

Расстояние от двери до огнетушителя должно быть таким, чтобы не мешать ее полному открыванию.

Огнетушители нельзя устанавливать в таких местах, где значения температуры воздуха выходят за температурный диапазон, указанный на огнетушителях. В этом случае на их месте и на пожарном щите должна быть помещена информация о месте нахождения огнетушителей в течение указанного периода и о месте нахождения ближайшего огнетушителя.

Использование первичных средств пожаротушения для хозяйственных и прочих нужд, не связанных с тушением пожара, не допускается.

Огнетушители, введенные в эксплуатацию, должны подвергаться техническому обслуживанию, которое обеспечивает поддержание огнетушителей в постоянной готовности к использованию и надежную работу всех узлов огнетушителя в течение всего срока эксплуатации. Техническое обслуживание включает в себя периодические проверки, осмотры, ремонт, испытания и перезарядку огнетушителей.

Огнетушители, выведенные на время ремонта, испытания или перезарядки из эксплуатации, должны быть заменены резервными огнетушителями с аналогичными пара метрами.

При тушении пожара впомещении с помощью газовых передвижныхогнетушителейнеобходимо учитыватьвозможность снижения содержания кислорода ввоздухе помещенийниже предельного и использовать изолирующие средства защитыорганов дыхания.

При тушении электрооборудованияпри помощи газовых или порошковыхогнетушителейнеобходимо соблюдать безопасное расстояние (не менее 1м) от распиливающего сопла икорпуса огнетушителя до токоведущихчастей.

Необходимо применять дополнительные мерыдля охлаждения нагретыхэлементов оборудования или строительных конструкций.

Не следует использовать порошковыеогнетушители для защитыоборудования, которое может выйти из строя при попадании порошка (электронно-вычислительные машины, электронное оборудование, электрические машины коллекторного типа).

Воздушно-пенные огнетушители не должны применяться для тушения пожаров оборудования, находящегося под электрическим напряжением, для тушения сильно на гретых или расплавленных веществ, а также веществ, вступающих с водой в химическую реакцию, которая сопровождается интенсивнымвыделением тепла и разбрызгиванием го рючего.

Если на защищаемом объекте возможно возникновение значительного очага пожара (предполагаемый пролив горючей жидкости может произойти на площади более 1м²необходимо использовать передвижные огнетушители.

Не допускается на объектах безыскровой и слабой электризации применять порошковые и углекислотные огнетушители с раструбами из диэлектрических материалов. Огнетушители, вводящиеся в эксплуатацию, должны быть полностью заряжены в работоспособном состоянии, с опечатанным узлом управления запорно-пускового устройства. Они должны находиться на отведенных им местах в течение всего времени их эксплуатации.

На объекте должно быть определено лицо, ответственное за приобретение, сохранность огнетушителей и контроль заих состоянием. На каждый огнетушитель, установленный на объекте, заводят паспорт. Огнетушителю присваивают порядковый номер, который наносят краской на огнетушитель, записывают в паспорт огнетушителя и в журнал учета проверки наличия и состояния огнетушителей.

Не допускается:

-эксплуатироватьогнетушители при появлении вмятин, вздутий или трещинна корпусе огнетушителя, на запорно-пусковой головкеили на накидной гайке, а также при нарушении герметичности соединений узлов огнетушителя илипри неисправности индикатора давления;

-Производить любые работы, если корпус огнетушителя находитсяпод дав лением вытесняющегогаза или паров ОТВ;

-Наносить удары по огнетушителюили по источнику вытесняющего газа;

-Использовать открытый огонь или другие источники зажигания при обра щении сконцентрированными растворами пенообразователей, так как они могут образовыватьс воздухом взрывоопасные смеси;

-Производитьработы с ОТВбез соответствующих средств защитыорганов дыхания,кожи и зрения.

-Пожарные гидранты должны находиться в исправном состоянии,ав зимнеевремя должны быть утеплены, их необходимо очищать от снега и льда.

Не допускается стоянкаавтотранспорта на крышках колодцев пожарных гидрантов и складирование материалов иоборудования. Дороги иподъезды к источникам противопожарного водоснабжения должныобеспечивать проезд пожарнойтехники к ним в любое время года.

У гидрантов и водоемов (водоисточников), а также по направлению движения кним должны быть установлены соответствующиеуказателя.Пожарные краны внутреннего противопожарного водопровода должны быть укомплектованы рукавами и стволами. Пожарный рукав должен быть присоединен к крану и стволу. Необходимо не реже одного раза в год производить перекатку рукавов на новую скатку.



2. Экспериментальная (практическая) часть

В лабораторных условиях диоксид углерода удобно получать действием соляной кислоты на известняк или мрамор. Молекула О=С=О линейна. Диоксид углерода -- бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом. Под давлением около 60 атм он сжижается уже при обычных температурах в бесцветную жидкость (её хранят и перевозят в стальных баллонах). При сильном охлаждении он застывает в белую снегообразную массу, под обычным давлением возгоняется при -78 °С. Предварительно спрессованный твёрдый СО2 испаряется довольно медленно, причём окружающее пространство сильно охлаждается. На этом основано его применение в качестве “сухого льда”.

Углекислый газ был впервые описан Ван Гельмонтом. Большие его количества получаются как побочный продукт при обжиге известняка и некоторых других процессах (сжигание кокса, спиртовое брожение и т. д.). Иногда в качестве источника диоксида углерода используют обычные топочные газы, пропуская их (после освобождения от твёрдых частиц дыма и охлаждения) сквозь концентрированный раствор поташа, хорошо поглощающий диоксид углерода на холоду и вновь выделяющий его при нагревании.

Ядерное расстояние d(С-О) = 116 пм; оно существенно меньше, чем обычно для двойной связи d(C=O) = 123 пм. Этому соответствует и высокое значение средней энергии связи (803 кДж/моль). По-видимому, в молекуле диоксида имеется некоторое повышение порядка валентных связей за счёт свободных электронов атомов кислорода.

Баллоны для хранения жидкого СО2 должны иметь чёрную окраску и жёлтую надпись “Углекислота”. При давлении 35 тыс. атм твёрдый СО2 становится хорошим проводником тока (причём по мере повышения температуры электропроводность его возрастает).

Твёрдый СО2 используется также при проведении взрывных работ на угольных разработках. Помещённый поверх взрывного вещества “сухой лёд” мгновенно испаряется от теплоты взрыва с образованием большого объёма диоксида. Тем самым, с одной стороны, расширяется полезная площадь взрыва и улучшается качество выброшенного угля (т.к. он меньше крошится), с другой -- предотвращается возможность вторичных взрывов при наличии в пласте воспламеняющихся газов.

Твёрдый диоксид углерода можно использовать для устранения облачности над аэродромами. Облака состоят из мельчайших капелек переохлаждённой воды. Нарушение их метастабильного состояния с выделением дождя или снега (в зависимости от погоды) хорошо достигается рассеиванием над облаками измельчённого до определённых размеров твёрдого диоксида углерода. Каждая его крупинка, имеющая температуру около -80 °С, при падении сквозь облако вызывает кристаллизацию соседних капелек, создавая тем самым громадное число зародышевых снежинок. Так как давление водяного пара над ними ниже, чем над переохлаждённой водой, эти снежинки растут за счёт капелек и затем оседают вниз. Устранение облачности осуществляется примерно за полчаса, причём для осаждения одного кубического километра облака (содержащего до 1000 т воды) требуется лишь около 200 г сухого льда. Этот метод можно использовать и для искусственного дождевания посевов.

2.1 Цель и задачи лаборатории

? предоставление доступа для проведения научных исследований отечественными и зарубежными учеными;

? предоставление доступа для проведения научных исследований магистрантами и студентами;

? обеспечение проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) субъектами научной и научно-технической деятельности.

? содействие в реализации научных и научно-технических программ и проектов, в том числе фундаментальных, прикладных по приоритетным направлениям научного и технологического развития, содействие в подготовке магистерских, докторских диссертационных работ в соответствующей области научных направлений;

? распространение новых знаний и технологий;

? привлечение студентов, магистрантов, докторантов, молодых ученых к НИОКР;

? проведение совместных научных исследований с отечественными и зарубежными университетами и научными центрами;

? создание условий для коммерциализации результатов научной и (или) научно-технической деятельности, в целях привлечения инвестиций в сектор высоких технологий;

? содействие развитию механизмов государственно-частного партнерства;

? эффективное использование приборов и оборудования для решения задач научного и научно-технического характера в горной промышленности, геологии и металлургии;

? участие в международной научно-технической деятельности.

2.2 Реактивы как ГОСТы и СТ

1.1. При приготовлении растворов следует соблюдать требования ГОСТ 27025.

1.2. При приготовлении растворов применяют мерную лабораторную стеклянную посуду (цилиндры, мензурки, колбы, пробирки) по ГОСТ 1770;

бюретки по ГОСТ 29251;

пипетки по ГОСТ 29227;

стеклянные холодильники по ГОСТ 25336;

тигли, чашки, стаканы, воронки, пробирки из прозрачного кварцевого стекла по ГОСТ 19908;

чашки, тигли фарфоровые, стаканы фарфоровые, воронки Бюхнера (фарфоровые) по ГОСТ 9147;

фильтровальную лабораторную бумагу по ГОСТ 12026;

посуду и оборудование лабораторные стеклянные по ГОСТ 25336;

ареометры общего назначения для измерения плотности жидкости;

весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104*.

1.3. Для приготовления вспомогательных реактивов и растворов применяют реактивы, указанные в нормативно-технической документации (приложение 1).

1.4. Для приготовления растворов применяют реактивы квалификаций химически чистый и чистый для анализа.

При необходимости перед приготовлением растворов реактивы измельчают. Готовые растворы перемешивают и при наличии мути, осадка, хлопьев фильтруют. Фильтрацию проводят, если нет специальных указаний, через обеззоленный фильтр «синяя лента», промытый горячей водой.

1.5. При использовании растворов, хранившихся длительное время, следует убедиться в отсутствии опалесценции, осадка, хлопьев. В противном случае растворы фильтруют или заменяют свежеприготовленными.

1.6. Растворы реактивов хранят в стеклянной посуде с притертыми пробками или в полиэтиленовых флаконах с навинчивающимися крышками при температуре 15 °С - 25 °С (если нет других указаний).

1.7. Работу с огнеопасными, взрывоопасными, ядовитыми и летучими веществами проводят в соответствии с требованиями безопасности.



2.3 Методики и способы проведения анализов

Для испытания извести от каждой партии отбирают пробу массой не менее 20 кг, а для гашения извести -- не менее 10 кг. При поставке комовой извести пробу отбирают примерно равными частями не менее чем из 10 различных мест по всей толщине извести: из верхнего, среднего и нижнего слоев. При поставке молотой извести в мешках пробу отбирают из 10 мешков, взятых из разных мест штабеля (примерно по 2 кг из каждого мешка). При поставке гашеной извести пробу отбирают примерно равными частями не менее чем из пяти различных мест по всей толщине слоя извести: из верхнего, среднего и нижнего слоев извести (примерно по 2 кг из каждого места). Отобранную пробу комовой или молотой извести квартуют и делят на две равные части по 10 кг, а гашеной извести -- по 5 кг каждая. Одну из этих частей подвергают испытаниям, другую помещают в герметически закрываемый сосуд, который, опечатывают, нумеруют и хранят в течение 15 дней на случай повторного испытания.

Подготовка пробы для испытаний. Негашеная комовая известь. Пробу извести разбивают на куcки размером до 10 мм, тщательно перемешивают и последовательным квартованием отбирают 500 г; полученную пробу измельчают до полного прохождения сквозь сито с сеткой № 09. От просеянной пробы отбирают квартованием около 150 г и растирают в ступке до тех пор, пока известь полностью не пройдет сквозь сито с сеткой № 008. Полученный порошок помещают в герметически закрываемый сосуд и используют для проведения химического анализа, определения потерь при прокаливании, содержания углекислоты (СО2) и времени гашения. Остаток пробы хранится в герметически закрытом сосуде.

Порошкообразная известь. Отобранную пробу извести тщательно перемешивают и последовательным квартованием отбирают 300 г. Из них 40 г растирают в ступе до полного прохождения сквозь сито с сеткой № 008. Полученный порошок хранят аналогично негашеной извести.

В учебной лаборатории средняя проба готовится для испытаний заранее. Для оценки качества комовой и молотой извести по ГОСТ 22 688--77 в лабораторных условиях определяют содержание активных СаО+МgО, скорость гашения извести и содержание непогасившихся зерен, а для молотой извести -- тонкость помола.

При испытании гидратной извести определяют содержание СаО+МgО, влажность извести и крупность частиц.

2.4 Функциальные обязанности лаборанта

Должностная инструкция лаборанта включает в себя функции, возлагающиеся на работника. Их можно разделить на две основные группы:

Выполнение исследований. Ведение журнала, куда записываются получаемые результаты. Однако, если рассматривать функционал более популярно, то можно выделить еще несколько задач, стоящих перед исполнителем. Во-первых, нужно соблюдать технику безопасности, а также следить за тем, чтобы интерны или фельдшеры тоже ее не нарушали.

Старший лаборант должностная инструкция Во-вторых, сотрудник должен внимательно относиться к своему рабочему месту. Чистота соблюдается везде - на столах, в колбах, шкафах. В противном случае могут возникнуть неприятности с анализами, материалами и реактивами.

И в-третьих, лаборанту необходимо следить за исправной работой оборудования. Нарушения опять-таки приводят к проблемам с проводимыми анализами, получаются неправильные расчеты, а смысл исследований теряется.

Старший лаборант несет ответственность за проведение анализов, не прописанных в плане, но требуемых вышестоящими руководителями. Он не может переложить эти функции на вспомогательный персонал.

Обязанности. Должностная инструкция лаборанта лаборатории содержит информацию об обязанностях работника. Чаще всего они заключаются в следующем:

Выполнение анализов и испытаний с предоставляющимся материалом.

Сбор и обработка сырья в соответствии с программой, установленной высшим руководством.

Наладка лабораторного оборудования.

Подготовка технических приборов перед проведением тех или иных исследований.

Непосредственное участие в экспериментах, осуществление подготовительных, вспомогательных операций, запись результатов в рабочий журнал или отчет.

Обработка результатов анализов, их систематизация и оформление.

Выборка данных из различных литературных источников, которая может помочь в проведении анализов, или принесет какую-либо другую пользу.

Выполнение вычислений, составление графиков, связанных с проводимыми анализами.

Составление технической и лабораторной документации по требованию.

2.5 Охрана труда и техника безопасности в лаборатории

Ответственность за технику безопасности в лаборатории несет заведующий. К работе в лаборатории допускаются лица после прохождения ими вводного инструктажа, стажировки на рабочем месте и сдачи экзамена по технике безопасности. Лица, не изучившие правила обращения с приборами, к работе с ними не допускаются.

В химической лаборатории запрещается:

-- работать при неисправности вентиляции;

-- работать с огнеопасными и взрывчатыми веществами вблизи включенных горелок и электрических приборов;

-- оставлять без присмотра нестационарные нагревательные приборы, открытое пламя, работающие установки;

-- работать с неисправным оборудованием;

-- работать без спецодежды;

-- работать в лаборатории одному.

Каждый работник в лаборатории должен иметь защитные приспособления: очки или маску, резиновые перчатки, спецодежду (халат), а в некоторых случаях - прорезиненный фартук и противогаз (для аварийного использования).

Все личные вещи должны находиться в специально отведенном месте.

При окончании работы необходимо выключить силовую электросеть, привести в порядок рабочее место, вымыть и убрать посуду, закрыть газовые и водяные краны, поставить на место реактивы.

Для тушения пожара лаборатория должна быть оснащена огнетушителями (в том числе обязательно углекислотными), одеялами и кошмой на случай загорании одежды на сотрудниках.

В лаборатории должна быть аптечка с полным набором медикаментов и средств, для оказания первой помощи.

Работа с электрическими приборами и оборудованием. Все производственные помещения по степени опасности поражения людей электротоком разделяются на 3 группы: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и особо опасные. Помещения отделения технохимического контроля относится к группе с повышенной опасностью.

Основными техническими мерами защиты людей от поражения током в лаборатории являются - защитное заземление и зануление.

К лабораторным средствам индивидуальной защиты относятся диэлектрические перчатки, боты, коврики и дорожки, а изолирующие подставки. Эти изолирующие средства применяют только на соответствующее напряжение при наличии клейма с датой их испытания и при отсутствии повреждений. Периодически необходимо проверять наличие средств индивидуальной защиты и проводить испытания их сопротивления (перчатки - 1 раз в 6 месяцев, коврики - 1 раз в год).

Запрещается вытирать мокрой тряпкой оборудование, находящееся под напряжением; загружать сушильный шкаф легковоспламеняющимися веществами (бензин, спирт, эфир и т. п.); работать с незаземленными приборами.

Работа с газами. Природный газ может быть причиной взрыва, пожара и отравления. Чтобы избежать утечки газа, необходимо тщательно следить за исправностью газопроводной сети, газовых плит, горелок и кранов. Перед началом работы надо тщательно проверить, нет ли газа в помещении. В случае подозрения на утечку или скопление газа комнату необходимо хорошо проверить. Запрещается зажигать спички, включать электроприборы, рубильники и т. п. до полного проветривания помещения. При аварийной утечке газа следует срочно вызвать аварийную службу по телефону «04».

Сжатые и сжиженные газы обычно хранят в металлических баллонах. Приступая к работе с баллоном необходимо проверить, не истек ли срок очередного освидетельствования баллона, соответствуют ли окраска и надписи на баллоне действующим правилам, исправен ли вентиль, нет ли на нем следов жира или масла (баллоны с кислородом и другими газами-окислителями особенно пожароопасными). После этого следует снять с головной части баллона предохранительный колпак, привинтить к выпускному вентилю редукционный вентиль с манометрами, который затем соединить с прибором, для работы которого требуется газ, с помощью ниппеля или резинового шланга для высоких давлений (если необходимо через предохранительную или промывную склянки). Затем понемногу открывают редукционный вентиль, а потом осторожно- выпускной вентиль, следя за тем, чтобы газ выходил под небольшим давлением.

На баллон в нерабочем состоянии всегда должен быть надет защитный колпак, а выпускной вентиль плотно закрыт. Наполненный газом баллон следует передвигать осторожно, без резких толчков (ронять баллон опасно), после чего его следует укрепить металлической скобой по месту установки.

Баллоны с газами должны быть удалены от источников тепла (отопительной батареи и т. п.) и электрических щитков на расстояние не менее 1 м и защищены от действия прямых солнечных лучей, так как повышение температуры газа в баллоне приводит к резкому повышению давления и может быть причиной взрыва.

Работающий с газовыми баллонами должен знать опознавательную окраску баллонов для каждого газа, наклеить на баллон отметку с обозначением газа, находящегося в баллоне, и даты наполнения его газом.

Работа с применением вакуума. Сосуды Дьюара, вакуум - эксикаторы, приборы для перегонки в вакууме требуют особой осторожности в обращении. При этих работах кроме защитных очков обязательно использование предохранительных экранов или сеток, перчаток и т. п., обеспечивающих защиту работающих при разрыве сосудов и разбрызгивании горючих, едких или ядовитых веществ. Системы, предназначенные для работы под вакуумом, должны быть предварительно проверены на герметичность и испытаны при максимальном разряжении.

При перегонке легколетучих веществ во избежание попадания вредных паров и газов в атмосферу перегоняемый продукт следует собирать в колбы, соединенные с холодильником, причем шаровая часть колбы должна быть опущена в охлаждающую смесь, а отводная трубка колбы соединена со склянкой Тищенко, заполненной поглощающей жидкостью.

Работа с горючими и взрывоопасными веществами. Все горючие и взрывоопасные вещества должны храниться на складе в специальной огнебезопасной камере или металлических ящиках в холодном и темном месте. В лаборатории они должны находиться в количестве, необходимом для проведения анализов в течение 1-2 дней. На бутылях с огнеопасными веществами должны быть этикетки с надписью «Огнеопасно». Работу с этими веществами разрешается проводить только в вытяжном шкафу в хорошо проветриваемом помещении.

Легкоразлагающиеся (взрывоопасные) вещества, как, например, пероксид водорода, пероксиды натрия и бария, следует хранить в небольших количествах, обеспечивая им защиту от пыли, влаги, света.

При работах, связанных с нагреванием этих веществ, не допускается даже на короткое время оставлять свое рабочее место без присмотра.

При работе с огнеопасными и взрывоопасными веществами (отгонка, экстрагирование) необходимо применять водяные бани или электрические нагреватели с закрытыми нагревательными элементами.

При переливании даже незначительных объемов легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) из сосудов большой вместимости возникает опасность разряда статического электричества и воспламенения. В таких случаях для переноса органических жидкостей следует использовать пипетки вместимостью 50-100 смі.

К ЛЖВ относятся: дисульфид углерода, диэтиловый эфир, ацетон, гексан, гептан, петролейный эфир, этилацетат, амилацетат, бензол, толуол, кислол, бензин, дихлорэтан, метанол, этанол, пропанол и т. д.

Максимальную осторожность следует проявлять при работе с диэтиловым эфиром. Его пары тяжелее воздуха и обладают свойством растекаться над поверхностью рабочего стола. Поэтому наличие огня или включенной электроплитки с открытой спиралью даже на расстоянии 3-5м от места работы с эфиром может вызвать вспышку и взрыв.

...