Определение номенклатуры отходов промышленного производства метанола, составление паспортов загрязнителей и опасности отходов

Содержание Введение

1. Описание химико-технологической схемы производства метанола

2. Вредные вещества, образующиеся в процессе синтеза метанола

3. Паспорта ингредиентных загрязнителей

4. Паспорта опасности отходов Список, используемой литературы

ВВЕДЕНИЕ

Метанол при стандартных условиях имеет незначительное давление насыщенных паров. При повышении температуры давление насыщенных паров резко увеличивается" .' Так, при увеличении температуры с 10 до 60 °C давление насыщенных паров повышается от 54,1 до 629,8 мм рт. ст., а при 100 °C оно составляет 2640 мм рт. ст. углеводородами. Он хорошо поглощает пары воды, двуокись углерода и некоторые другие вещества.

Следует указать на способность метанола хорошо растворять большинство известных газов и паров. Так, растворимость гелия, неона, аргона, кислорода в метаноле при стандартных условиях выше, чем растворимость их в ацетоне, бензоле, этиловом спирте, циклогексане и т. д. Растворимость всех этих газов при разбавлении метанола водой уменьшается Высокой растворимостью газов широко пользуются в промышленной практике, применяя метанол и его растворы в качестве поглотителя для извлечения примесей из технологических газов.

Свойства растворов метанола в смеси с другими веществами значительно отличаются от свойств чистого метилового спирта. Интересно рассмотреть изменение свойств системы метанол—вода. Температура кипения водных растворов метанола закономерно увеличивается при повышении концентрации воды и давления. Температура затвердевания растворов по мере увеличения концентрации метанола понижается: —54 °С при содержании 40% СНзОН и —132°С при 95% СНзОН.

Плотность водных растворов метанола увеличивается при понижении температуры и почти равномерно уменьшается с увеличением концентрации метанола от плотности воды до плотности ''спирта при измеряемой температуре. Зависимость вязкости от концентрации метанола имеет при всех исследованных температурах максимум при содержании СНзОН около 40%. В точке максимума вязкость раствора больше вязкости чистого метанола.

При применении метанола в качестве топлива следует отметить, что объемная и массовая энергоемкость (теплота сгорания) метанола на 40−50% меньше, чем бензина, однако при этом теплопроизводительность спиртовоздушных и бензиновых топливовоздушных смесей при их сгорании в двигателе различается незначительно по той причине, что высокое значение теплоты испарения метанола способствует улучшению наполнения цилиндров двигателя и снижению его теплонапряженности, что приводит к повышению полноты сгорания спиртовоздушной смеси. В результате этого рост мощности двигателя повышается на 10−15%. Двигатели гоночных автомобилей работающих на метаноле с более высоким октановым числом чем бензин имеют степень сжатия, превышающую 15:1, в то время как в обычном карбюраторном ДВС степень сжатия для неэтилированного бензина как правило не превышает 10.1:1. Метанол может использоваться как в классических двигателях внутреннего сгорания, так и в специальных топливных элементах для получения электричества.

Метанол является одним из основных продуктов многотоннажной химии, широко используется для получения множества ценных химических веществ: формальдегида, сложных эфиров, аминов, растворителей, уксусной кислоты. Мировое производство метанола превышает 20 млн тонн в год, и спрос на него постоянно растет. Это связано с одной стороны, с все расширяющимися сферами его применения и, с другой — с возрастающим дефицитом природного сырья (нефть, газ). Более 40% производимого метанола идет на получение формальдегида. Производство формальдегида в крупных масштабах обусловлено использованием его для получения ценных веществ, прежде всего формальдегидных смол, находящих широкое применение в промышленности полимеров: фенолформальдегидных, мочевиноформальдегидных и др. На это расходуется более 60% производимого формальдегида.

1. Описание химико-технологической схемы производства метанола Многочисленные технологические схемы производства метанола включают три обязательных стадии:

очистка синтез-газа от сернистых соединений, карбонилов железа и частиц компрессорного масла, собственно синтез, очистка и ректификация метанола-сырца.

В остальном технологические схемы различаются аппаратурным оформлением и параметрами процесса. Все они могут быть разделены на три группы.

Синтез при высоком давлении проводится на цинк-хромовых катализаторах при температуре 370—420°С и давлении 20—35 МПа. В настоящее время этот процесс устарел и вытесняется синтезом при низком давлении.

Синтез при низком давлении проводится на цинк-медь-алюминиевых или цинк-хромовых катализаторах при температуре 250—300°С и давлении 5−10МПа. Использование в этом методе низкотемпературных катализаторов, активных при более низких давлениях, позволяет снизить энергозатраты на сжатие газа и уменьшить степень рециркуляции непрореагировавшего сырья, то есть увеличить степень его конверсии.

Однако, в этом методе требуется особо тонкая очистка исходного газа от соединений, отравляющих катализатор.

Синтез в трехфазной системе «газ—жидкость—твердый катализатор», проводимый в суспензии из тонкодисперсного катализатора и инертной жидкости, через которую барботируется синтез-газ. Этим процесс отличается от первых двух, которые проводятся в двухфазной системе «газ—твердый катализатор». В трехфазной системе может быть обеспечено более благоприятное состояние равновесия системы, что позволяет повысить равновесную концентрацию метанола в реакционной смеси до 15% вместо 5% при использовании двухфазных систем, доведя степень конверсии оксида углерода (П) до 35% вместо 15% и ещё более уменьшить рециркуляцию газа и энергозатраты.

Основным аппаратом в синтезе метанола служит реактор — контактный аппарат, конструкция которого зависит, главным образом, от способа отвода тепла и принципа осуществления процесса синтеза. В современных технологических схемах используются реакторы трех типов:

· — трубчатые реакторы, в которых катализатор размещен в трубах, через которые проходит реакционная масса, охлаждаемая водным конденсатом, кипящим в межтрубном пространстве;

· — адиабатические реакторы, с несколькими слоями катализатора, в которых съем тепла и регулирование температуры обеспечивается подачей холодного газа между слоями катализатора;

· —реакторы, для синтеза в трехфазной системе, в которых тепло отводится за счет циркуляции жидкости через котел-утилизатор или с помощью встроенных в реактор теплообменников.

Вследствие большого объема производства и весьма крупных капитальных затрат в производстве метанола сейчас используют все три типа технологических процессов. На рис. 1 представлена технологическая схема производства метанола при низком давлении на цинк-медь-алюминиевом катализаторе из синтез-газа состава: Hg — 67%, СО — 22%, С02 — 9% -объемных, полученного конверсией метана, производительностью 400 тысяч тонн в год.

Очищенный от сернистых соединений синтез-газ сжимается в компрессоре 1 до давления 5—9 МПа, охлаждается в холодильнике 3 и поступает в сепаратор 4 для отделения сконденсировавшейся воды. Пройдя сепаратор, синтез-газ смешивается с циркуляционным газом, который поджимается до рабочего давления в компрессоре 2. Газовая смесь проходит через адсорбер. Циркуляционый газ 5, где очищается от пентакарбонила железа, образовавшегося при взаимодействии оксида углерода (II) с материалом аппаратуры, и разделяется на два потока.

Рис. 1. Технологическая схема производства метанола при низком давлении:

1 — турбокомпрессор, 2 — циркуляционный компрессор, 3, 7 —холодильники, 4 — сепаратор, 5 — адсорбер, 6 — реактор адиабатического действия, б — теплообменник, 9 — котел-утилизатор, 10 — сепаратор, 1 1 — дроссель, 12 — сборник метанола-сырца, 13, 14 — ректификационные колонны Один поток подогревают в теплообменнике 8 и подают в верхнюю часть реактора 6, а другой поток вводят в реактор между слоями катализатора для отвода тепла и регулирования температуры процесса. Пройдя реактор, реакционная смесь при температуре около 300 °C также делится на два потока. Один поток поступает в теплообменник 8, где подогревает исходный синтез-газ, другой поток проходит через котел-утилизатор 9, вырабатывающий пар высокого давления. Затем, потоки объединяются, охлаждаются в холодильнике 7 и поступают в сепаратор высокого давления 10, в котором от циркуляционного газа отделяется спиртовой конденсат. Циркуляционный газ дожимается в компрессоре 2 и возвращается на синтез. Конденсат метанола-сырца дросселируется в дросселе 11 до давления близкого к атмосферному и через сборник 12 поступает на ректификацию. В ректификационной колонне 13 от метанола отгоняются газы и. диметиловый эфир, которые также сжигаются. Полученный товарный метанол с выходом 95% имеет чистоту 99,95%.

2. Вредные вещества, образующиеся в результате синтеза метанола Благодаря Киотскому протоколу, охрана окружающей среды является одним из важнейших аспектов производства метанола, так как оно неизбежно влечет за собой выбросы диоксида углерода. Помимо диоксида углерода в процессе производства в атмосферу отходят газы, содержащие оксиды азота. В нижеследующей таблице приведены сравнительные средние показатели выбросов при производстве тонны метанола при разных типах реформинга — одностадийном, двухстадийном и автотермическом.

Сравнительные показатели выбросов метанольных производств

Данные цифры являются средними для всех типов используемой энергии.

Существует ряд разработок, направленных на снижение вредного воздействия производства метанола на окружающую среду. Считается, что обезопасить данные производства можно, разработав метод его синтеза напрямую из метана и кислорода, минуя промежуточный этап производства синтез-газа, поскольку при этом экономилось бы топливо, необходимое для процесса паропреобразования. Однако в настоящее время не известен ни один катализатор, который позволял бы провести эту реакцию при достаточно низкой температуре, чтобы избежать конкурирующей реакции горения; и даже при условии, что такой катализатор будет найден, преимущество по контролю уровня двуокиси углерода будет достигнуто только при использовании кислорода, полученного с помощью ядерной либо восстановимой энергии. В любом случае, в ближайшем будущем ожидать появления новых, более экологически чистых технологий производства метанола ожидать не следует.

Итак, в результате процесса синтеза метанола по данной схеме образуются следующие вредные вещества: метанол, оксиды углерода, оксиды азота и ртуть.

3. Паспорт ингредиентного загрязнителя

1. Наименование загрязнителя: метиловый спирт (метанол)

2. Химическая и структурная формула, химическая активность: Молекулярная формула — CH4O или CH3—OH, а структурная:.

Именно с метанола начинается весь ряд продуктов органической химии. Он является сырьем при производстве формалина, формальдегида, карбамидоформальдегидного концентрата и смол, полиамида. На основе метанола производятся антидетонационные присадки к бензинам. МТБЭ (метилтретбутиловый эфир) повышает качество и октановое число бензина. Метанол используется в производстве протеина, ядохимикатов и многих других важных продуктов.

3. Общий характер действия: Сильный преимущественно нервный и сосудистый яд с резко выраженным кумулятивным эффектом, обладает также слабым наркотическим действием. Метанол представляет собой большую опасность из-за своей высокой токсичности. При отравлении через желудок вызывает циркуляторный коллапс; недостаточная насыщенность крови кислородом и ацидоз играют важную роль в картине отравления. Особую токсичность метанола обычно связывают с образованием из него в организме формальдегида и муравьиной кислоты. При любом способе введения метанола типичны поражения зрительного нерва и сетчатки глаза, отмечаемые как в острых, так и при хронических отравлениях. Считают, что образующийся в организме формальдегид нарушает окислительное фосфорилирование в сетчатке, и по-видимому, тормозит анаэробный гликолиз, в результате чего возникает недостаток аденозитрифосфорной кислоты (АТФ). Даже временное нарушение синтеза АТФ в клетках сетчатки может привести к потери зрения. Пары метанола сильно раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательные пути. Метиловый спирт был обнаружен в выдыхаемом воздухе нескольких здоровых, не имеющих с ним контакта людей; высказано предположение, что он может быть продуктом нормального обмена.

4. Происхождение: получается из окиси углерода и водорода под давлением в присутствии катализаторов; при сухой перегонке дерева.

5. Применение: Применяется для денатурирования этилового спирта, для получения формальдегида, как растворитель и реагент в органическом синтезе. В нефтеперерабатывающей промышленности метиловый спирт служит селективным растворителем для очистки бензинов от меркаптанов и азеотропным реагентом при выделении толуола ректификацией. В смеси с этиленгликолем метиловый спирт применяется для экстракции толуола из бензинов. Также метанол применяется для производства карбамидных смол, уксусной кислоты, синтетических каучуков, поливинилового спирта и ацеталей, антифризов, денатурирующих добавок. Значительно возрос интерес к метанолу как к важному и экономически эффективному сырью для получения водорода и синтез-газа, которые широко применяют в металлургии, в производстве аммиака. Существенно расширяется использование метанола для очистки сточных вод от вредных соединений азота, для производства кормового белка. В последнее время предполагается, что метанол найдет широкое применение в качестве источника энергии, газового топлива для тепловых электростанций моторного топлива и как компонент автомобильных бензинов. Благодаря добавке метанола улучшаются антиденотационные свойства бензинов, повышается КПД двигателя и уменьшается содержание вредных веществ в выхлопных газах.

6. Характер опасности (воздействие на живые объекты-человек, животные, растения):

Животные. При 2-часовой экспозиции боковое положение вызывает у белых мышей концентрация 120 мл/л, при 4-часовой- 40 мл/л. Однако животные могут погибнуть в последующие дни и при значительно меньших концентрациях, при 2-часовой достаточно 50−60 мл/л. При вдыхании ~1,3 мл/л часть мышей погибает после нескольких отравлений. У белых крыс 3 месяца по 12 ч в сутки вдыхавших 0,05 мл/л метилового спирта на 8−12 неделе отмечено нарушение хронаксии мышц, а также поражение слизистой трахеи и бронхов, дистрофические изменения в клетках коры головного мозга. При том же режиме и концентрации 0,0018 мл/л изменений не обнаружено. Кролики, особенно черные, менее чувствительны. При экспозиции 40 мин и концентрации 2,5−5 мл/л только повышение возбудимости центральной нервной системы. У собак ежедневные 8-часовые отравления 0,59−0,66 мл/л не вызывали уловимых последствий, как и вдыхание 13,1 мл/л по 3 мин в час, 8 ч ежедневно в течении 100 дней. В обоих случаях в крови было обнаружено 6,5−14 мг % метилового спирта. При длительном действии на животных наиболее ранний симптом — расширение зрачков. Позже тяжелые поражения зрения и слепота, поражаются многие виды животных (обезьяны, мыши, крысы, кролики). Значительны поражения также черепномозговых и периферических нервов. После 7 месяцев воздействия паров метанола (по 4 ч в день) даже при концентрации 0,01 мл/л достоверно различается быстрота зрительного восприятия (ретинокортикальное время) у контрольных и подопытных животных. Возможны отравления через кожу. Минимальная смертельная доза для обезьяны при нанесении 4 раза в день и исключении возможности вдыхания паров 0,5 мл/кг.

Человек. Отравления зафиксированы при питье метилового спирта, денатурированного спирта и разных политур. Опасен прием даже 5−10 мл метанола, а 30 мл могут привести к смерти. Чувствительность к метиловому спирты даже у одного и того же человека очень непостоянна. Симптомы отравления (тошнота, рвота) могут наступить как вскоре после приема яда, так и через несколько часов, на следующий день или еще позднее. Между выраженностью первых явлений и исходом отравления обычно связи нет. В тяжелых случаях наблюдается резкая синюха, глубокое и затрудненное дыхание, судороги, слабый учащенный пульс, отсутствие реакции зрачков. Смерть наступает от остановки дыхания. Пострадавшие, находящиеся в сознании, жалуются на головную боль, сильнейшие боли во всем теле, в желудке, мелькание перед глазами, неясность видения. Часто временно наступает улучшение, после которого следует новое и окончательное ухудшение. Неисчезающее расширение зрачков указывает на возможность рецидива или стойких расстройств зрения. Функциональная неполноценность печени не изчезает с наступлением клинического выздоровления, которое протекает медленно. Отравления при вдыхании паров редки. Симптомы: головокружение, тошнота, ощущение «серого тумана» перед глазами, резкое снижение остроты зрения, увеличение печени. Отравление при попадании на кожу обычно происходят при одновременном вдыхании паров. Описан случай отравления маляра, пролившего метиловый спирт на ноги и продолжавшего работать в этой одежде. Ослеп через несколько дней. Ранние симптомы хронического отравления: концентрическое сужение границ цветного зрения, нарастающее со стажем, изменение электроретинограммы, бледность или атрофия зрительного нерва, отек, сужение артерий и расширение вен сетчатки, гиперемия сосудистой оболочки глаза.

1. Органолептические свойства: Метанол представляет собой бесцветную жидкость с запахом, подобным запаху этилового спирта. При обычных условиях это бесцветная, легколетучая, горючая жидкость.

2. Плотность, г/см8 … 0,8100

3. Показатели токсичности: (класс опасности):. На организм человека метанол действует опьяняющим образом и является сильным ядом, вызывающим потерю зрения и, в зависимости от дозы, смерть. Метанол по степени воздействия на организм человека относится к умеренно опасным веществам (3-й класс опасности) по ГОСТ 12.1.005.

4. ПДК, ПДС и другие: ПДК в воздухе рабочей зоны 5 мг/мі, максимальная разовая концентрация в атмосферном воздухе населенных мест 1 мг/мі, среднесуточная- 0,5 мг/мі. ПДУ загрязнения кожных покровов составляет 0,02 мг/смІ.

5. Температура плавления, кипения: Температура кипения, °С …64,7. Температура плавления, °С … —97,68.

6. Основные показатели пожарной и взрывопожарной опасности:

7. Распространенность: Метиловый спирт встречается в соке некоторых растений.

8. Устойчивость и разлагаемость: Смешивается во всех отношениях с водой, спиртами, бензолом, ацетоном и многими другими жидкостями, но не смешивается с алифатическими углеводородами. С некоторыми органическими жидкостями (например, с ацетоном, бензолом, дихлорэтаном) образует азеотропные смеси. Следует указать на способность метанола хорошо растворять большинство известных газов и паров. Так, растворимость гелия, неона, аргона, кислорода в метаноле при стандартных условиях выше, чем растворимость их в ацетоне, бензоле, этиловом спирте, циклогексане и т. д. Растворимость всех этих газов при разбавлении метанола водой уменьшается. Высокой растворимостью газов широко пользуются в промышленной практике, применяя метанол и его растворы в качестве поглотителя для извлечения примесей из технологических газов.

9. Растворимость в воде: Свойства растворов метанола в смеси с другими веществами значительно отличаются от свойств чистого метилового спирта. Интересно рассмотреть изменение свойств системы метанол—вода. Температура кипения водных растворов метанола закономерно увеличивается при повышении концентрации воды и давления. Температура затвердевания растворов по мере увеличения концентрации метанола понижается: —54 °С при содержании 40% СНзОН и —132°С при 95% СНзОН. Плотность водных растворов метанола увеличивается при понижении температуры и почти равномерно уменьшается с увеличением концентрации метанола от плотности воды до плотности ''спирта при измеряемой температуре. Зависимость вязкости от концентрации метанола имеет при всех исследованных температурах максимум при содержании СНзОН около 40%. В точке максимума вязкость раствора больше вязкости чистого метанола.

10. Приборы для измерения: Для измерения и учета количества регенерированного ДЭГа, воды и конденсационной воды, регенерированного метанола используются ультразвуковые расходомеры УРСВ-010М с ИУ-032 Ду 25 мм на насосных в Цехах регенерации ДЭГа (система сбора конденсата) и в Зданиях огневых регенераторов ДЭГа.

11. Профилактика: При высоких концентрациях паров (выше ПДК) фильтрующий противогаз марки А. Замена метилового спирта всюду, где только возможно, на этиловый синтетический или гидролизный спирты, изъятие метанола из рецептуры растворителей. Предупреждение всех рабочих о высокой ядовитости метилового спирта при питье. Маркировка тары и соответствующая окраска трубопроводов с указанием на токсичность.

12. Первая помощь: Задача заключается в удалении метилового спирта из организма, задержке его окисления и борьбе с ацидозом. При острых отравлениях метанолом через ротпромывание желудка в течении первых 2 ч; внутрь 2−4 л и внутривенно 1л 5% питьевой соды. Под кожу 500 мл 5% глюкозы. Для последующей борьбы с ацидозом каждые 30 мин по 5 г соды, обильное питье (или введение жидкости через зонд), внутривенно 1−3% раствор питьевой соды и молочно-кислого натрия (до 4 л жидкости в сутки). Целесообразно капиллярное внутривенное введение трисамина в виде 0,3 М раствора 500 мл в час. Контроль за уровнем дикарбонатов в плазме и рН мочи. Лечение щелочами продолжают 4 дня. Следить за содержанием калия в крови и при его понижении вводить калий внутрь, ректально или парентерально под контролем электрокардиограммы. Противоядие при отравленииэтиловый спирт. 1 л 5% этилового спирта в 5% растворе глюкозы в воде или физиологическом растворе вводят внутривенно незамедлительно. Затем каждый час дают пить небольшие количества этилового спирта или вводят указанный выше раствор внутривенно по 200 мл. При поражении зрения дополнительно повторные люмбальные пункции через каждые 5−6 дней до стойкого улучшения зрения.

13. Средства защиты: При высоких концентрациях паров (выше ПДК) фильтрующий промышленный противогаз марки А. Защита кожи — перчатки с раструбами.

Паспорт ингредиентного загрязнителя

1. Наименование загрязнителя: Диоксид углерода (двуокись углерода, углекислый газ, оксид углерода (IV), диоксид углерода, угольный ангидрид, углекислотам) — CO2, бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом.

2. Химическая и структурная формула, химическая активность:

3.

Оксимд углеромда (IV) — CO2. По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. При растворении в воде образует угольную кислоту. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Вступает в реакции электрофильного замещения (например, с фенолом — реакция Кольбе) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).

Диоксид углерода не токсичен, но не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье. Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является парниковым газом.

4. Происхождение: В промышленности получают из печных газов, из продуктов разложения природных карбонатов (известняк, доломит). Смесь газов промывают раствором карбоната калия, который поглощает углекислый газ, переходя в гидрокарбонат. Раствор гидрокарбоната при нагревании разлагается, высвобождая углекислоту. При промышленном производстве закачивается в баллоны. В лабораторных условиях небольшие количества получают взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например мрамора с соляной кислотой.

5. Применение: В пищевой промышленности диоксид углерода используется как консервант и обозначается на упаковке под кодом Е290, а также в качестве разрыхлителя теста. Жидкая углекислота (жидкая пищевая углекислота) — сжиженный углекислый газ, хранящийся под высоким давлением (~ 65−70 Атм). Бесцветная жидкость. При выпуске жидкой углекислоты из баллона в атмосферу часть её испаряется, а другая часть образует хлопья сухого льда. Сухой лёд используется в качестве хладагента в ледниках и морозильных установках. В этом же качестве иногда используется и жидкая углекислота, так как её удобно транспортировать по трубам и трубкам внутри приборов. Баллоны с жидкой углекислотой широко применяются в качестве огнетушителей и для производства газированной воды и лимонада. Углекислый газ используется в качестве инертной среды при сварке проволокой. Углекислота в баллончиках применяется в пневматическом оружии.

6. Характер опасности (воздействие на живые объекты-человек, животные, растения): Наркотик, раздражает кожу и слизистые оболочки. В относительно малых концентрациях возбуждает дыхательный центр, в очень больших — угнетает. Обычно высокое содержание CO2 связано с пониженным содержанием в воздухеO2, что также является причиной быстрой смерти.CO2 оказывает центральное сосудосуживающее и местное сосудорасширяющее действие, вызывает ацидоз, повышенное содержание адреналина и норадреналина и уменьшение аминокислот в крови, ингибирование ферментов в тканях. Животные, в общем, менее чувствительны к CO2, чем человек. Человек. Вдыхание 0.25−1% CO2 сопровождается изменением функции внешнего дыхания и кровообращения; 2.5 -5% CO2 вызывает головную боль, раздражение верхних дыхательных путей, чувство тепла в груди, увеличение легочной вентиляции за счет учащения и углубления дыхания, учащение сердцебиений, повышение кровяного давления. При 7% CO2 и выше к этому присоединяются потливость, шум в ушах, учащение сердцебиений, головокружение, может быть психическое возбуждение, рвота, снижение температуры тела, нарушения зрения, проявление поражения головного и спинного мозга. По зарубежным данным, концентрацию 6% люди выдерживают добровольно до 22 мин, 10.4%- не более 0.5 мин. Индивидуальная чувствительность весьма различна. При массовом отравлении углекислым газом в Нейроде живые люди находились рядом с трупами. Особенно чувствительны сердечные и легочные больные.

7. Органолептические свойства: CO2, бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом.

8. Плотность: Плотность при нормальных условиях 1,98 г/л.

9. Показатели токсичности (класс опасности): Классификация ООН:

* Класс опасности ООН 2,3

* Вторичная опасность по классификации ООН 2,1

10. ПДК, ПДС и другие: В воздухе рабочей зоны не установлена. В США 9000 мг/мі. в угольных и озокеритовых шахтах разрешается содержание CO2 до 0.5%. По данным Елисеевой, в жилых и общественных зданиях среднесуточная концентрация не должна превышать 0.05% CO2, а кратковременная (разовая)-0.1%.

11. Температура плавления, кипения: Точка плавления ?57 °C (216 K), под давлением. Точка кипения ?78 °C (195 K), возгоняется.

12. Основные показатели пожарной и взрывопожарной опасности: ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬНегорючее. ВЗРЫВООПАСНОСТЬКонтейнеры могут взрываться при нагревании в огне!

13. Распространенность: Встречается в составе газов вулканического происхождения и подземных источников, в промышленностина рудниках, в шахтах, туннелях, колодцах, кессонах, при сжигании топлива, на сахарных заводах (при чистке и ремонте сатурационных котлов). Особенно много CO2 находятся там, где происходят процессы брожения, гниения или тления органических веществ. Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет 0,038%.

14. Устойчивость и разлагаемость: По химическим свойствам диоксид углерода относится к кислотным оксидам. Реагирует со щёлочами с образованием карбонатов и гидрокарбонатов. Вступает в реакции электрофильного замещения (например, с фенолом — реакция Кольбе) и нуклеофильного присоединения (например, с магнийорганическими соединениями).

15. Растворимость в воде: При растворении в воде образует угольную кислоту. Растворимость в воде 1.45 кг/мі.

16. Описание методов определения загрязнителя: Измерение парциального давления углекислого газа требуется в технологических процессах, в медицинских применениях — анализ дыхательных смесей при искусственной вентиляции лёгких и в замкнутых системах жизнеобеспечения. Анализ концентрации CO2 в атмосфере используется для экологических и научных исследований, для изучения парникового эффекта.

17. Приборы для измерения: Углекислый газ регистрируют с помощью газоанализаторов основанных на принципе инфракрасной спектроскопии и других газоизмерительных систем. Медицинский газоанализатор для регистрации содержания углекислоты в выдыхаемом воздухе называется капнограф.

18. Профилактика: Во избежание отравлений в колодцах, ямах, подвалах, приямках, чанах, силосных ямах, тоннелях, шахтах, овощехранилищах и т. п. тщательно проветривать помещения, резервуары, бочки, и т. п.до начала работы. Входить в такие помещения или опускаться в резервуары и т. д. можно только в присутствии второго лица и с применением средств индивидуальной защиты. Проверять концентрации CO2 до начала и во время работы.

19. Первая помощь: Свежий воздух, кислород. При нарушении дыханияискусственное дыхание, камфора, кофеин. В тяжелых случаяхкровопускание с последующим вливанием физиологического раствора.

20. Средства защиты: При высоком содержании CO2 и нормальном содержании O2.-шланговые противогазы (типа ПШ-1; ПШ-2). При низком содержании O2 обязательны кислородные изолирующие приборы.

21. Количество людей, подвергшихся воздействию: При пребывании людей в закрытых помещениях болезненные явления возникают как вследствие избытка CO2, так и из-за недостатка O2. Особенно важно нарушение терморегуляции из-за повышения температуры и влажности среды. При 4-часовом пребывании в герметически закрытом помещении, в котором концентрация CO2 возрастала постепенно от 0.48 до 4.7%, а содержание O2 падало от 20.6 до 15.8%, часть лиц жаловалась к концу опыта на «духоту», легкую головную боль, наблюдалось понижение температуры, учащение дыхания, замедление или учащение пульса. На другой день после опыта у некоторых была головная боль, слабость.

22. Другие показатели: Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления. Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.

Паспорт ингредиентного загрязнителя:

1. Наименование загрязнителя: Монооксид углерода (лат. Carbon monoxide; другие названия — угамрный газ, окись углерода, моноокись углерода, оксид углерода (II)) — бесцветный газ без вкуса и запаха.

2. Химическая и структурная формула, химическая активность:

При комнатных температурах CO малоактивен, его химическая активность значительно повышается при нагревании и в растворах (так, в растворах он восстанавливает соли Au, Pt, Pd и других до металлов уже при комнатной температуре.

3. Происхождение: Получается совместно с водородом, двуокисью углерода, азотом, метаном и его гомологами, тяжелыми углеводородами и сероводородом, газификацией твердых топлив, а также при взаимодействии CO2 с раскаленным углем и при конверсии метана в присутствии различных катализаторов.

4. Применение: Применяется как одно из исходных соединений, лежащих в основе современной промышленности органического синтеза. Используется для восстановление металлов из окислов, получения карбонилов металлов, фосгена, сероокиси углерода, ароматических альдегидов, формальдегида, муравьиной кислоты, гексаоксибензола, хлористого алюминия, метилового спирта, а также в реакциях карбонилирования, в которых СО взаимодействует с ненасыщенными органическими соединениями, гидроформилирования. Из смеси СО и Н2 можно получать синтин (синтетический бензин), синтол (смесь карбоновых кислот, спиртов, альдегидов, кетонов и углеводородов). Как исходный продукт для синтезов, требующих совместного присутствия СО и Н2, применяют водяной газ. Для синтеза муравьиной кислоты применяют воздушный газ. В составе генераторных газов СО используется как топливо в различных производствах, для бытовых нужд, в двигателях внутреннего сгорания, в газовых турбинах.

5. Характер опасности (воздействие на живые объекты-человек, животные, растения): Угарный газ очень опасен, так как не имеет запаха и вызывает отравление и даже смерть. Признаками отравления служат головная боль, головокружение и потеря сознания. Токсическое действие монооксида углерода основано на том, что он связывается с гемоглобином крови прочнее, чем кислород (при этом образуется карбоксигемоглобин), таким образом, блокируя процессы транспортировки кислорода и клеточного дыхания.

Опытами на молодых крысах выяснено, что 0,02-процентная концентрация CO в воздухе замедляет их рост и снижает активность по сравнению с контрольной группой. Интересно то, что крысы, живущие в атмосфере с повышенным содержанием CO, предпочитали воде и раствору глюкозы спиртовой раствор в качестве питья (в отличие от контрольной группы, особи в которой предпочитали воду).

При содержании 0,08% СО во вдыхаемом воздухе человек чувствует головную боль и удушье. При повышении концентрации СО до 0,32% возникает паралич и потеря сознания (смерть наступает через 30 минут). При концентрации выше 1,2% сознание теряется после 2−3 вдохов, человек умирает менее чем через 3 минуты.

Симптомы:

· Потеря сознания, судороги, зрачки расширяются, резкий цианоз (посинение) слизистых оболочек и кожи лица. Смерть обычно наступает на месте происшествия в результате остановки дыхания и падения сердечной деятельности.

· При меньшей концентрации окиси углерода появляются головная боль, стук в висках, головокружение, боли в груди, сухой кашель, слезотечение, тошнота, рвота.

· Возможны зрительные и слуховые галлюцинации. Отмечаются покраснение кожных покровов, карминнокрасная окраска слизистых оболочек, тахикардия, повышение артериального давления.

· В дальнейшем развиваются сонливость, возможен двигательный паралич при сохраненном сознании, затем потеря сознания и коматозное состояние с выраженными клонико-тоническими судорогами, непроизвольным отхождением мочи и кала.

· Зрачки резко расширены с ослабленной реакцией на свет.

· Нарастает нарушение дыхания, которое становится непрерывным, иногда типа Чейна-Стокса.

· При выходе из коматозного состояния характерно появление резкого двигательного возбуждения. Возможно повторное развитие комы.

· Часто отмечаются тяжелые осложнения:

o нарушение мозгового кровообращения

o субарахноидальные кровоизлияния

o полиневриты

o явления отека мозга

o нарушение зрения

o нарушение слуха

· Возможно развитие инфаркта миокарда

· Часто наблюдаются кожно-трофические расстройства (пузыри, местные отеки с набуханием и последующим некрозом), миоглобинурийный нефроз.

· При длительной коме постоянно отмечается тяжелая пневмония.

6. Органолептические свойства: Монооксид углерода представляет собой бесцветный газ без вкуса и запаха. Так называемый «запах угарного газа» на самом деле представляет собой запах органических примесей.

7. Плотность: 0,125 (при 0°C) г/смі.

8. ПДК, ПДС и другие: Предельно допустимая концентрация монооксида углерода в воздухе промышленных предприятий составляет 0,02 мг/л. Концентрация более 0,1%. В выхлопе бензинового автомобиля допускается до 1,5−3%.

9. Температура плавления, кипения: Температура плавления ?205 °C .Температура кипения ?191,5 °C.

10. Основные показатели пожарной и взрывопожарной опасности: Чрезвычайно огнеопасен. Смеси газ/воздух взрывоопасны.

11. Распространенность: Различают природные и антропогенные источники поступления в атмосферу Земли. В естественных условиях, на поверхности Земли, CO образуется при неполном анаэробном разложении органических соединений и при сгорании биомассы, в основном в ходе лесных и степных пожаров. Монооксид углерода образуется в почве как биологическим путём (выделение живыми организмами), так и небиологическим. Экспериментально доказано выделение монооксида углерода за счёт обычных в почвах фенольных соединений, содержащих группы OCH3 или OH в ортоили пара-положениях по отношению к первой гидроксильной группе.

12. Растворимость в воде: Растворимость в воде 0.0026 г/100 мл.

13. Профилактика:

· Работы осуществлять в хорошо проветриваемых помещениях

· Проверять открытие заслонок при использовании в домах печей и каминов

· За качество сжатого воздуха в аквалангах отвечает компрессорщик. Опасно принимать на эту работу никотино-зависимых, страдающих табакокурением людей. Курить поблизости от компрессора строго запрещается. Компрессор ни в коем случае не должен стоять рядом с автомобилями и работающими двигателями внутреннего сгорания.

14. Первая помощь: Лечение: Необходимо немедленно устранить источник загрязненного воздуха и обеспечить дыхание чистым кислородом под повышенным парциальным давлением 2,5−3 атм.

· Убрать пострадавшего из помещения с высоким содержанием угарного газа (заменить дыхательный аппарат).

· При слабом поверхностном дыхании или его остановке начать искусственное дыхание.

· Способствуют ликвидации последствий отравления: растирание тела, прикладывание грелки к ногам, кратковременное вдыхание нашатырного спирта. Больные с тяжёлым отравлением подлежат госпитализации, так как возможны осложнения со стороны лёгких и нервной системы в более поздние сроки.

· Для купирования судорог и психомоторного возбуждения можно применять нейролептики, например аминазин (1−3 мл 2,5% раствора внутримышечно, предварительно разведя в 5 мл 0,5% стерильного раствора новокаина) или хлоралгидрат в клизме. Противопоказаны: бемегрид, коразол, аналептическая смесь, камфора, кофеин.

· При нарушении дыхания — по 10 мл 2,4% раствора эуфиллина в вену повторно.

· При резком цианозе (посинении), в 1-й час после отравления показано внутривенное введение 5% раствора аскорбиновой кислоты (20−30 мл) с глюкозой. Внутривенное вливание 5% раствора глюкозы (500 мл) с 2% раствором новокаина (50 мл), 40% раствор глюкозы в вену капельно (200 мл) с 10 единицами инсулина под кожу.

15. Средства защиты: CO очень слабо поглощается активированным углём обычных фильтрующих противогазов, поэтому для защиты от него применяется специальный фильтрующий элемент (он может также подключаться дополнительно к основному) — гопкалитовый патрон. Гопкалит представляет собой катализатор, способствующий окислению CO в CO2 при нормальных температурах. Недостатком использования гопкалита является то, что при его применении приходится вдыхать нагретый в результате реакции воздух.

16. Другие показатели: Общий баланс продуцирования небиологического CO и его окисления микроорганизмами зависит от конкретных экологических условий, в первую очередь от влажности и значения pH. Например, из аридных почв монооксид углерода выделяется непосредственно в атмосферу, создавая таким образом локальные максимумы концентрации этого газа. В атмосфере СО является продуктом цепочек реакций с участием метана и других углеводородов (в первую очередь, изопрена). Основным антропогенным источником CO в настоящее время служат выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Оксид углерода образуется при сгорании углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания при недостаточных температурах или плохой настройке системы подачи воздуха (недостаточно кислорода для окисления CO в CO2.

Паспорт ингредиентного загрязнителя:

1. Наименование загрязнителя: Оксид азота (II) NO (моноксид азота, окись азота).

2. Химическая и структурная формула, химическая активность: Оксид азота (II) NO.

3. Происхождение: получается окислением аммиака или азота в присутствии кислорода при высоких температурах и последующим быстрым охлаждением ниже 1000°.

4. Применение: Получение NO является одной из стадий получения азотной кислоты.

5. Характер опасности (воздействие на живые объекты-человек, животные, растения): кровяной яд, переводит оксигемоглобин в метгемоглобин.

6. Органолептические свойства: начальные явления при остром отравлении — общая слабость, головокружение, онемение ног. При легком отравлении эти явления в течении нескольких минут исчезают при выходе на свежий воздух.

7. Плотность: Плотность вещества 1.34 (газ) г/смі

8. Показатели токсичности (класс опасности): зависят от концентрации и длительности действия.

9. ПДК, ПДС и другие: Для атмосферного воздуха ПДКм.р.=0,04 мг/м3; ПДКс.с.=0,06 мг/м3класс опасности-3.

10. Температура плавления, кипения: Температура плавления ?163.6 °C Температура кипения ?151.7 °C.

11. Основные показатели пожарной и взрывопожарной опасности: ;

12. Распространенность: встречается как промежуточный продукт при получении азотной кислоты.

13. Устойчивость и разлагаемость: скорость окисления NO в NO2 зависит от температуры окружающей среды, атмосферного давления и концентрации NO.

14. Растворимость в воде: Растворимость в воде 0,01 г/100 мл.

15. Описание методов определения загрязнителя: Возможно определение NO по реакции с сульфаниловой кислотой. Для данного метода рекомендовано окисление NO в NO2 с помощью окислительной смеси, нанесенной на твердый сорбент, и дальнейшее определение NO2 по образованию азокрасителя с реактивом Грисса-Илосвая.

16. Профилактика: Обеспечение герметизации производственных процессов и аппаратов удалением образовавшихся газов местными вытяжными устройствами.; 1−2 раза в год медицинские осмотры.

17. Первая помощь: Оксигенотерапия, бронходиаторы, введение щелочных растворов, корктикостероиодов и антибиотиков

18. Средства защиты: Фильтрующие противогазы с коробками марок В и М, изолирующие шланговые противогазы. Защитные очки, специальные рукавицы, перчатки, покрытые латексом. Спецодежда, покрытая слоем перхлорированной смолы. Сапоги, брюки поверх сапог.

Паспорт ингредиентного загрязнителя:

1. Наименование загрязнителя: Оксид азота (IV) (диоксид азота, бурый газ) NO2.

2. Химическая и структурная формула, химическая активность:

3. Происхождение: промежуточный продукт окисления аммиака при производстве азотной кислоты.

4. Применение: В производстве серной и азотной кислот, в качестве окислителя в жидком ракетном топливе и смесевых взрывчатых веществах.

5. Характер опасности (воздействие на живые объекты-человек, животные, растения): Оксид азота (IV) высоко токсичен. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких. «Лисий хвост» — жаргонное название выбросов в атмосферу оксидов азота на химических предприятиях. Название происходит от оранжево-бурого цвета диоксида азота. При низких температурах диоксид азота димеризуется и становится бесцветным. В летний сезон «лисие хвосты» наиболее заметны, так как в выбросах возрастает концентрация мономерной формы. Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьезную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать кислотные дожди, а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек. Образующаяся в результате взаимодействия диоксида азота с водой азотная кислота является сильным коррозионным агентом.

6. Органолептические свойства: Оксимд азомта— газ, красно-бурого цвета, с характерным острым запахом. Обладает выраженным раздражающим и прижигающим действием на дыхательные пути, особенно глубокие, что приводит к развитию токсического отека легких, угнетает аэробное и стимулирует анаэробное окисление в легочной ткани.

7. Плотность: Плотность вещества 1443 кг/мі, жидкость

8. 3.4 кг/мі, газ при 294.25 K г/смі.

9. Показатели токсичности (класс опасности): Класс опасности ООН: 2.3

10. Вторичная опасность по ООН: 5.1 and 8.

11. ПДК, ПДС и другие: ПДКР. З=2 мг/м3 ;класс опасности-3;Для атмосферного воздуха ПДК м.р.=0,085 мг/м3;ПДК с.с.=0,04 мг/м3класс опасности-2.

12. Температура плавления, кипения: Температура плавления -11.2 °C Температура кипения 21.1 °C.

13. Основные показатели пожарной и взрывопожарной опасности: Негорюче, но способствует возгоранию других веществ.

14. Распространенность: встречается при использовании концентрированной азотной кислоты

15. Устойчивость и разлагаемость: при низких температурах полимеризуется в N2O4, свыше 140° начинает распадаться на NO и О2, при 600° распадается полностью.

16. Растворимость в воде:

17. Описание методов определения загрязнителя: определение на воздухе основано на поглощении NO2 в раствор иодида калия и колориметрическом определении нитрит иона по реакции Грисса-Илосвая. Возможно определение NO2 по реакции с сульфаниловой кислотой. Образующаяся диазосоль дает с N-этилендиамином красную окраску.

18. Профилактика: Обеспечение герметизации производственных процессов и аппаратов удалением образовавшихся газов местными вытяжными устройствами.; 1−2 раза в год медицинские осмотры.

19. Первая помощь: Оксигенотерапия, бронходиаторы, введение щелочных растворов, корктикостероиодов и антибиотиков.

20. Средства защиты: Фильтрующие противогазы с коробками марок В И M, изолирующие шланговые противогазы. Защитные очки, специальные рукавицы, перчатки, покрытые латексом. Спецодежда, покрытая слоем перхлорированной смолы. Сапоги, брюки поверх сапог.

Паспорт ингредиентного загрязнителя:

1. Наименование загрязнителя: Ртуть Hg.

2. Химическая и структурная формула, химическая активность:

3. Происхождение: Месторождения ртути известны более чем в 40 странах мира. Мировые ресурсы ртути оцениваются в 715 тыс т количественно учтенные запасы — в 324 тыс. т., из которых 26% сосредоточено в Испании, по 13% в Киргизии и России, 8% - в Украине, примерно по 5−6,5% - в Словакии, Словении, Китае, Алжире, Марокко, Турции. Обеспеченность запасами ртути максимального уровня ее потребления, достигнутого в 1990;е годы, составляет для мира около 80 лет. С начала 1970;х гг. из-за экологических факторов конъюнктура рынка ртути стала заметно ухудшаться. Если в начале 1970;х гг. мировое производство первичной ртути (добыча на рудниках и плавка) оценивалось на уровне 10 000 т в год, то к концу 1980;х гг. оно уменьшилось более чем в два раза. Это сопровождалось снижением цен на ртуть: с 11 -12 тыс. долларов США за 1 т в 1980;1982 гг. до 4−5 тыс. долларов в 1994;1996 гг.

4. Применение: Ртуть применяется в изготовлении термометров, парами ртути наполняются ртутно-кварцевые и люминесцентные лампы. Ртутные контакты служат датчиками положения. Кроме того, металлическая ртуть применяется для получения целого ряда важнейших сплавов. Ранее различные амальгамы металлов, особенно амальгамы золота и серебра, широко использовались в ювелирном деле, в производстве зеркал и зубных пломб, но в связи с её высокой токсичностью к концу XX века были практически вытеснены из этих сфер (замена на напыление и электроосаждение металлов, полимерные пломбы в стоматологии). Сплав ртути с таллием используется для низкотемпературных термометров. Металлическая ртуть служит катодом для электролитического получения ряда активных металлов, хлора и щелочей, в некоторых химических источниках тока (например, ртутно-цинковых — тип РЦ), в эталонных источниках напряжения (Вестона элемент). Ртутно-цинковый элемент (эдс 1,35 Вольт) обладает очень высокой энергией по объёму и массе (130 Вт/час/кг, 550 Вт/час/дм). Ртуть используется для переработки вторичного алюминия и добычи золота (см. амальгамная металлургия). Ртуть также иногда применяется в качестве рабочего тела в тяжелонагруженных гидродинамических подшипниках[2]. Ртуть используется в качестве балласта в подводных лодках и регулирования крена и дифферента некоторых аппаратов. источник?] Перспективно использование ртути в сплавах с цезием в качестве высокоэффективного рабочего тела в ионных двигателях. Ртуть входит в состав некоторых биоцидных красок для предотвращения обрастания корпуса судов в морской воде. Ртуть-203 (T½ = 53 сек) используется в радиофармакологии. Некоторые соединения ртути применяются как лекарства (например, мертиолят для консервации вакцин), но в основном из-за токсичности ртуть была вытеснена из медицины (сулема, оксицианид ртути — антисептики, каломель — слабительное и др.) в середине-конце XX века.

5. Характер опасности (воздействие на живые объекты-человек, животные, растения): Парым ртути, а также металлическая ртуть очень ядовиты, могут вызвать тяжёлое отравление. По классу опасности она относится к первому классу (чрезвычайно опасное химическое вещество). Опасный загрязнитель окружающей среды, особенно опасны выбросы в воду, поскольку в результате деятельности населяющих дно микроорганизмов происходит образованием растворимой в воде и токсичной метилртути. Органические соединения ртути (метилртуть и др.) в целом намного более токсичны, чем неорганические, прежде всего из-за их липофильности и способности более эффективно взаимодействовать с элементами ферментативных систем организма.

6. Органолептические свойства: бесцветный металл в парах, а так серябристо-белый. При вдыхании воздуха, содержащего пары ртути в концентрации не выше 0,25 мг/м3, последняя задерживается и накапливается в лёгких. В случае более высоких концентраций ртуть всасывается неповрежденной кожей. В зависимости от количества ртути и длительности ее поступления в организм человека возможны острые и хронические отравления, а также микромеркуриализм. В наибольшей степени к ртутным отравлениям чувствительны женщины и дети.

7. Плотность: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B013,546 г/смі

8. Показатели токсичности (класс опасности): По классу опасности она относится к первому классу (чрезвычайно опасное химическое вещество).

9. ПДК, ПДС и другие: Предельно допустимые уровни загрязнённости металлической ртутью и её парами:

· ПДК в населенных пунктах (среднесуточная) — 0,0003 мг/мі

· ПДК в жилых помещениях (среднесуточная) — 0,0003 мг/мі

· ПДК воздуха в рабочей зоне (макс. разовая) — 0,01 мг/мі

· ПДК воздуха в рабочей зоне (среднесменная) — 0,005 мг/мі

· ПДК сточных вод (для неорганических соединений в пересчёте на двухвалентную ртуть) — 0,005 мг/мл

· ПДК водных объектов хозяйственно-питьевого и культурного водопользования, в воде водоемов — 0,0005 мг/л