Проектирование Поломоечные ликвидации чрезвычайных релизы

Вот основные принципы определения сферы применения системы управления, калибровки камеры, и с указанием скруббера конструкции.

Скрубберы обычно используются для борьбы с загрязнением воздуха, а также разработаны на основе известных непрерывного излучения от скорости процесса и хорошо понимал химии. Дизайн скрубберов для экстренного релизы, однако, является более сложной. Обычно ни состав выбросов, ни уровень выбросов известны и должны быть оценены. Кроме того, во время чрезвычайной ситуации релиз, уровень выбросов не является непрерывным, и в начале может быть довольно большим. В этой статье объясняется, как разрабатывать чрезвычайных скруббер, и иллюстрирует stepby шагом процедуры для гипотетического объекта.

Определение масштабов проблемы

Первый шаг в создании чрезвычайной скруббера для конкретного применения решить, что процесс районах или возможных событий будет контролироваться корпуса и системы управления. Это решение должно основываться на предыдущем опыте с выбросами (если таковые имеются), а также детальный анализ возможных сценариев для оценки их вероятности.

На примере объекта, серийное производство предполагает смешение высокой реакционной способностью химических веществ в последовательности шагов. Технологическое оборудование включает в себя стационарные миксеры, смесители портативные (кастрюли и барабаны), временного хранения судов, а также погрузо-разгрузочное оборудование (которое переводит продукт на более мелкие контейнеры для перевозки). Риск аварийного существует из-за возможности экзотермической полимеризации в критический шаг в этом процессе, в течение короткого периода сразу после того реактивных химических веществ. Любое отклонение от этого процесса протокол (например, если химические вещества вводятся в неправильных количествах) может вызвать полимеризации.

Портативные смесители, хранения барабанов и разгрузки судна будет контролироваться чрезвычайных скруббера.

Стационарный миксер не будет находиться под контролем. Экзотермический в смесительной банк вряд ли из-за волнения, что улучшает теплообмен и предотвращает горячих точках ". Кроме того, смешивание банк слишком велик, чтобы поместиться внутри корпуса.

Партии разгрузочное оборудование также будет исключена, так как при нормальных условиях эксплуатации не экзотермический ожидается в течение короткого времени судно находится на разгрузочный. В случае расстроенным или отключения электропитания, судно может быть удалены вручную из разгрузочного. Кроме того, в 20-м высотой разгрузки механизм также слишком велик, чтобы поместиться внутри корпуса.

Расчетный массе выбросов

Далее, вызывающих обеспокоенность химических веществ должны быть определены и по массе выбросов в ходе возможного выброса количественно. Химического состава газовой освобождение может быть совершенно иная, чем твердое или жидкое субстрата, из которого она была получена в результате химических реакций и скорость реакции. Таким образом, получить данные, которые достойно представлять потенциальную химический состав выпуска газа является критическим.

Ускорение темпов калориметр (ARC) может быть использован для изучения экзотермической реакции полимеризации в лабораторных условиях. Образец помещается в небольшой шариковая бомба, а затем положить в духовку и застилала азотом. Температуры печи постоянно растет и для создания экзотермической реакции. Газообразных релиз собраны и проанализированы в части, например, газа chromatographymass-спектрометрии (GC-MS) или ионной хроматографии, для определения типа и количества химических веществ, присутствующих в освобождении газа на основе массового излучается за образец массового .

Эти данные могут быть использованы для расчета общей массы, которые потенциально могут подаваться в течение фактического освобождения. Кроме того, ARC данных может служить средством для расчета массовых выбросов ставки, которые колеблются, пока реакция прекращается. Как консервативный подход, постоянное ставке, равной максимальной скорости масса выбросов следует считать, по оценкам продолжительность релиза. Оценка продолжительности выпуска зависит от характера высвобождения, и является ли она относительно короткий (15 мин до 1 ч) или длинные (несколько часов).

Установка розетки концентрации

Если лимит на выходе концентрации было указано, например, путем регулирования частности, он может быть установлен путем применения коэффициента запаса к опубликованные лимитов, таких, как сразу же, опасного для жизни и здоровья (IDLH) значения или краткосрочных предельных уровней воздействия ( СТЭЛ).

В таблице 1 приведены данные по IDLH химических веществ, выявленных в тестировании ARC - аммиак, диметиламина и триметиламин (1, 2). Типичным фактором безопасности 10 также показано на рисунке.

Выбор системы управления

Таблица 2 сравнивает три общих контроля загрязнения атмосферного воздуха системы - адсорбер углерода, водный скруббер и термоокислитель (которые могут включать катализа и могут быть оборудованы с рекуперацией тепла) - с точки зрения такие переменные, как рабочая температура, химической обработки, специальные исключения, обращения с отходами , стоимости и общей целесообразности.

Для экстренного релизы типа ожидать от этого процесса перемешивания - органические, содержащие аммиак и амины - скруббер-видимому, самый лучший выбор по нескольким причинам:

* Скруббер не требует разогрева до рабочей температуры перед использованием, а термоокислитель делает. Термоокислитель бы невозможно для применения аварийного из-за высоких расходов на топливо, чтобы сохранить установки на требуемую температуру.

* Скруббера для аммиака и аминов, так как эти химические вещества растворяются в воде и могут быть нейтрализованы в скруббере. Углерода адсорбера не подходит для аммиака или аминов, потому что они не адсорбируются эффективно.

* Скруббера Ожидается, что средние капитальные затраты (по отношению к высокой стоимости капитала для термоокислитель и низкая стоимость капитала для не-регенерационных углерода адсорбер), но относительно низкие эксплуатационные расходы, за исключением отходов расходы, которые могут быть существенными.

Поломоечные функции

Другие соображения дизайна скруббер включают очистка решения, методом жидкостной обработки, положения, касающиеся контроля рН, типа упаковки и падение давления в системе. В таблице 3 приведены особенности скруббера обработки поток, содержащий аммиак и амины.

Добавление дизайн

Система экстренной-релиз включает в себя контроль корпус размера для размещения стационарного оборудования и / или переносных емкостях, которые имеют потенциал для газообразных освобождения. Корпус должен иметь дверь, которая позволяет получить доступ и которые могут быть закрыты во время освобождения для сведения к минимуму воздействия на выбросы. Дверь должна иметь несколько отверстий, чтобы воздух на въезд, вытеснять газовой релиз, и переместите его в воздуховод, ведущий к скруббера.

Для обеспечения надлежащей захвата выделяющихся газов, корпуса должны быть направлены на удовлетворение постоянного общей камере (PTE) критериями, установленными в охране окружающей среды США (EPA). PTE определяется как "стационарно установленного корпуса, полностью окружает источник таких выбросов, что все выбросы захватили и содержал для сброса в устройство управления" (3). Поэтому, если приложение отвечает критериям PTE, 100% захвата газообразных выбросов будет достигнуто, и повышения общей эффективности управления будет равна эффективности уничтожения контрольного устройства.

В таблице 4 перечислены PTE критерии и характеристики для корпуса, который отвечает этим требованиям для этого смешивания, например, либо с 4 55-гал (22,8 дюйма диаметром.) Барабаны или один 200-гал (36 дюйма диаметром.) Перемешивание банк. Рисунок 1 иллюстрирует такой корпус для 2 55-гал барабанов и 1 смешивания банк.

Поломоечные дизайн

Скруббера должен быть предназначен для обработки объемных, что ставка устанавливается в корпус конструкции. В этом примере, расхода 3000 фактической м ^ ^ SUP 3 / мин не требуется, который был рассчитан на основе скорости 200 м / мин и открытия площадью 15 м ^ 2 ^ SUP. Максимальная концентрация вход для химических веществ, вызывающих обеспокоенность может быть вычислена путем деления скорости масса выбросов токсичных газов в выбранной скорости вентиляции.

Для примера скруббер, требуется выход концентрации токсичных газов, равное 10% от значений IDLH было предположить. (Если значение IDLH не доступен для конкретного химического вещества, СТЭЛ может быть использован вместо.) Концентрации входе и выходе необходимой концентрации, то определить требуемую эффективность сокращения (табл. 5). На основании необходимых сокращений, мы видим, что аммиак и триметиламин предельные химических веществ.

Предлагаемого скруббера для этого процесса перемешивания (табл. 6), упакованные башня который использует рециркуляционный разбавленного раствора серной кислоты. Решение должно быть примерно 25%-ной серной кислоты на начальном этапе, который является достаточным, чтобы нейтрализовать ожидаемое количество выпуск аммиака и аминов.

Чтобы свести к минимуму количество раствора нужно, скруббера должна быть предназначена для работы в пакетном режиме, без каких-либо продувки. Многие скрубберы неотъемлемой поддон в нижней части, чтобы хранить рециркуляционного очистки раствора. Имейте в виду, что в конце выпуска случае жидкость собирается в поддоне должны быть удалены, скорее всего, как опасные отходы.

2 показаны типичные скруббера как описано здесь.

Анализ чувствительности

Поскольку развивающиеся основ проектирования для аварийно-спасательных скруббера предполагает создание оценок и допущений, когда данные отсутствуют, но важно учитывать чувствительность общий дизайн к небольшим изменениям в различных проектных параметров. В таблице 7 представлены общие сведения о типах изменений в исходные предположения, которые могли бы повлиять на дизайн.

Продавцы должны быть предложено цитатой на разнообразие вариантов, чтобы стоимость последствий изменения конструкции предстоит оценить. Если стоимость последствий относительно невелики, более консервативный дизайн должен быть принят. Например, увеличение высоты скруббера и производительность вентилятора слегка позволят в будущем добавить еще один нескольких шагах от упаковочных материалов для достижения хорошей производительности должны концентрации выбросов будет выше, чем ожидалось. Предоставление дополнительных и / или более концентрированных очистка решение также выгодно.

С другой стороны, это очень трудно сделать корректировки по факту внесения изменений в выхлопных, так как размер скруббера должны будут быть увеличена. Таким образом, желательно тщательно выбрать этот параметр в самом начале процесса проектирования в сочетании с приложением дизайна.

ЛИТЕРАТУРА

1. Национальный институт по охране труда и здоровья, "Документация LOR Сразу опасных Io жизни или здоровья концентрации (IDLH): NIOSH листинге Химические технологии и документации пересмотренного IDLH значения (по состоянию на 3/1/95), NTlS публикации № PB-94-195047 , <a target="_blank" href="http://www.cdc.gov/niosh/idlh/intridl4.html" rel="nofollow"> www.cdc.gov/niosh/idlh/intridl4.html </ >.

2. Национальный институт по охране труда и здоровья ", OSHA комментарии от 19 января 1989 Окончательный вариант правил по воздуху загрязняющих веществ проекта, извлеченный из 54 FR 2332 и др. След., - ТРИМЕТИЛАМИН" <A HREF = "http://www.cdc .gov/niosh/pel88/7550.html "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.cdc.gov/niosh/pel88/7550.html </ A>.

3. Охране окружающей среды США, "Метод 204, Постоянный целом Корпуса", Федеральный регистр, Vol. 62. стр. 32 502 (40 CFR 51, добавление M) (16 июня. 1997).

Джозеф В. Хауэр

Майкл Джеффри ФОРД

SUNIL ОДЖХА

Энн Маккуин *

ENVIRON интернэшнл корп

* Анна Маккуин в настоящее время с Geomatrix Consultants, Inc

Джозеф В. Хауэр является одним из главных на ENVIRON интернэшнл корп (707 Wilshire Blvd., Suite 4950, Los Angeles, CA 90017, телефон: (213) 943-6319, факс: (213) 943-6301, E-почта: < HREF = "mailto: jhower@environcorp.com"> <jhower@environcorp.com />). Он имеет более чем 26-летним опытом в области управления качеством воздуха, в том числе соблюдение нормативных требований, позволяя, судебные процессы поддержки, работа эксперта-свидетеля, управления рисками и инженерных борьбы с загрязнением. В настоящее время он ведет работу ENVIRON в области торговли выбросами. Ранее он занимал целый ряд экологических и энергетических позиций Радиан корпорации и компании "Проктер

Майкл Джеффри ФОРД является старшим научным сотрудником инженер ENVIRON интернэшнл корп (2010 Главная ул Suite 900, Irvine, CA 92614-7215, телефон: (949) 798-3625, факс: (949) 261-6202, E-почты : <a href="mailto:jforde@environcorp.com"> jforde@environcorp.com </ A>), где он был вовлечен в проекты по вопросам регулирования соответствия, качества воздуха разрешений и оценки риска для здоровья. Также его работы были включены оценки экологических сайте и соблюдения проверок на объектах, расположенных в США и Мексике, оценок рисков для здоровья токсичных веществ в Калифорнию, предложения 65 и AB2588 Калифорния "горячих точек" программы, а также моделирование рассеяния. До прихода в ENVIRON, он работал в качестве консультанта сотрудников инженером в ENTRIX, Inc Он получил степень бакалавра в области природоохранной инженерии из Калифорнии Polytechnic State Univ., Сан-Луис-Обиспо, и лицензии профессионального инженера (механический) в Калифорнии.

SUNIL ОДЖХА является старший научный сотрудник Международного ENVIRON корпорации (2010 Главная ул Suite 900, Irvine, CA 92614-7215, телефон: (949) 798-3625, факс: (949) 261-6202, E-почта: < HREF = "mailto: sojha@environcorp.com"> <sojha@environcorp.com />). Его опыт в области борьбы с загрязнением воздуха и воздуха наук включает в себя соблюдение нормативных требований и разрешений, расчета выбросов, оценки риска для здоровья, моделирования диспергирования воздуха, качества воздуха, управление планирования, технологии загрязнения воздуха контроля и оценки систем вентиляции. До прихода в ENVIRON, он работал ассистентом главного тренера с опорой державы ООО в Индии. Он имеет степень магистра в сфере гражданского строительства Univ. Толедо и является дипломированным профессиональным защиты (CPP).

Энн Маккуин является старшим инженером Geomatrix Консультанты инк (Коста Меса, Калифорния), где она руководит проектами в качество воздуха разрешений, контроля загрязнения воздуха, а также судебные поддержку, связанную с качеством воздуха вопросов, и она также не аудита соблюдения и должной осмотрительности работу. Она имеет 15 лет опыта в качестве воздуха, машиностроения, в том числе работающих на Радиан Корпорация и Корпорация Environ Она привела проектов, связанных с дизайном, технические характеристики, технико-экономического обоснования, получение разрешений и устранение неисправностей оборудования контроля загрязнения атмосферного воздуха, а также большой источник -тест программы для воздуха токсичными соблюдения, диагностики оборудования, а шлейф оценки и смягчения их последствий. Она имеет докторскую степень в области химического машиностроения в Калифорнийском технологическом институте и степень бакалавра в области химического машиностроения McGiII Univ. Она лицензии профессионального инженера в Калифорнии, и является сертифицированным профессиональным разрешений в двух округах Калифорнии.