Влияние полимеров на экологию окружающей среды

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2014 в 20:12, курсовая работа

Описание работы

В настоящее время производство синтетических пластмасс в мире достигло 150 млн т в год и продолжает расти. Полимерные продукты играют большую роль в промышленности и жизни человека. После использования полимерные промышленные и бытовые отходы попадают в мусорные отвалы, как быть и что делать с пластмассовым мусором становится глобальной экологической проблемой, от решения которой в значительной степени зависит экологическая ситуация в мире.
Промышленность пластмасс развивается сегодня исключительно высокими темпами. Начиная с 60-х годов, производство полимеров, основную долю которых составляют пластмассы, удваивается через каждые 5 лет, и эти темпы роста сохраняются.

Файлы: 1 файл

курсовая работа.docx

— 408.48 Кб (Скачать файл)

Оценивая токсичность винилхлорида, следует иметь в виду, что этот мономер не образуется ни при каких деструктивных процессах ВПХ, а на свету достаточно быстро разлагается с образованием менее токсичных соединений, например, формальдегида. В связи с этим нет необходимости систематически определять винилхлорид в воздухе населенных мест, удаленных от производства более чем на расстояние от 3 до 5 км. Для получения достоверной информации необходим непрерывный автоматический контроль за его содержанием в воздухе рабочей зоны и на территории предприятия. В этом случае можно оценивать реальную угрозу здоровью работающих на данном предприятии, а в случае залповых ночных выбросов рассчитать содержание винилхлорид в более отдаленных местах.

Смешение и переработка поливинилхлорида. Для изготовления изделий из поливинилхлорида используют композиции, состоящие из смолы поливинилхлорида и различных добавок (стабилизаторов, смазок, пластификаторов, наполнителей и др.). процесс производства композиции включает две стадии: смешение компонентов при температуре от 80 до 100 ОС и переработку при от 100 до 150 ОС.

Исследование газовыделений из разных композиций показало, что наибольшая потеря летучих компонентов происходит в смесителе. В состав газовыделений входит винилхлорид, выделившийся из полимера, и в основном летучие компоненты технологических примесей смол и пластификаторов, например, 1,2-ДХЭ, смолы С-70, метилгексан, 2-этилгексаналь, 2-этилгексанол и другие примеси.

Огромное количество различных примесей попадают в атмосферу. В определенном смысле загрязнением можно считать и изъятие из воздуха отдельных газовых ингредиентов (в частности, кислорода) крупными технологическими объектами. И дело не только в том, что попадающие в атмосферу газы, пыль, сера, свинец и другие вещества опасны для человеческого организма - они неблагоприятно влияют на круговороты многих компонентов на Земле. Загрязняющие и ядовитые вещества переносятся на большие расстояния, попадают с осадками в почву, поверхностные и подземные воды, в океаны, отравляют окружающую среду, отрицательно сказываются на получении растительной массы. [7]

Суспензионный поливинилхлорид представляет собой белый порошок без вкуса и запаха. По воздействию на организм человека он относится к умеренно опасным веществам 3-го класса.

При нагревании выше 150 °С суспензионный поливинилхлорид частично распадается с выделением хлористого водорода и окиси углерода.

Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны, мг/м3:

винилхлорида - 5/1;

хлористого водорода - 5;

окиси углерода - 20.

Предельно допустимая концентрация пыли поливинилхлорида в воздухе рабочей зоны производственных помещений 6 мг/м3.

Поливинилхлорид относится к горючим веществам. Температура воспламенения 310-330 °С, температура самовоспламенения 470-490 °С. Пылевоздушные смеси поливинилхлорида взрывобезопасны. Распространение пламени по пылевоздушной смеси не наблюдается до концентрации 300 г/м3 при любой дисперсности. При контакте с водой, кислотами, щелочами и кислородом воздуха поливинилхлорид не горит и взрывобезопасен. Показатели пожаровзрывоопасности определены по ГОСТ 12.1.044. Проверку показателей пожаровзрывобезопасности проводят при пересмотре стандарта.

Производственные помещения, связанные с сушкой, рассевом, дроблением, упаковкой поливинилхлорида, по пожароопасности должны соответствовать категории В, класс помещения по ПУЭП-11.

Средства пожаротушения: распыленная пода, пена, кошма, песок. Уборку пыли в производственных помещениях проводят с помощью вакуумной пылеуборки.

Производственные помещения должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией и соответствовать требованиям санитарных норм. Место отбора проб должно быть оборудовано дополнительно местной вентиляцией.

Аппараты, реакторы должны быть заземлены с целью защиты от статического электричества.

Индивидуальные средства защиты: спецодежда, респиратор типа "Лепесток", противогаз марки БКФ по ГОСТ 12.4.121, биологические перчатки (силиконовый крем).

Процесс получения поливинилхлорида относится к малоотходным производствам. Поливинилхлорид токсичных соединений в воздушной среде и сточных водах не образует.[5]

Полиэтилен - самый дешевый неполярный синтетический полимер из класса полиолефинов, представляющий из себя твердое белое вещество с сероватым оттенком. Благодаря широкому комплексу свойств полиэтилен применяется во многих отраслях промышленности и народного хозяйства: кабельной, радиотехнической, химической, легкой промышленности, в медицине и др. Из полиэтилена изготавливаются различные изделия технического назначения, трубы, кабельная изоляция, упаковочный материал, предметы домашнего обихода, парниковые покрытия. Для контакта с пищевыми продуктами допускается только полиэтилен высокого давления, так как полиэтилен низкого давления может содержать остатки катализаторов- вредные для здоровья человека соединения тяжелых металлов. Около 70% полиэтилена выпускается для этих целей в виде пленки и листового материала. Мировое производство полиэтилена составляет свыше 30 млн. т. Производством полиэтилена занимаются практически все крупнейшие компании нефтехимической промышленности. Основным сырьем для него является этилен. Синтезируют полиэтилен при низком, среднем и высоком давлениях. В основном полиэтилен выпускают в гранулах диаметром от 2 до 5 мм, намного реже в виде порошка.

Существует четыре основных способа производства полиэтилена, с помощью которых получают:

полиэтилен высокого давления (ПВД); 

полиэтилен низкого давления (ПНД);

полиэтилен среднего давления (ПСД);

линейный полиэтилен высокого давления (ЛПВД).

ПВД, ПНД, ПСД и ЛПВД отличаются друг от друга и по своей структуре и по своим свойствам, соответственно, и применяются они для решения различных задач.

В промышленности ПВД получают при высоком давлении путем полимеризации этилена в автоклаве или в трубчатом реакторе. Процесс в реакторе происходит по радикальному механизму под действием кислорода, органических пероксидов (лаурил, бензоил) или их смесей. Смешанный с инициатором, нагретый до семисот градусов и сжатый компрессором до двадцати пяти мегапаскаль, этилен сначала поступает в первую часть реактора, где разогревается до тысяча восемьсот градусов, а потом во вторую - для полимеризации при температуре от 190 до 300 градусов и давлении от 130 до 250 мегапаскалей. В среднем этилен находится в реакторе от 70 до 100 секунд. Степень превращения до двадцати процентов, все зависит от типа и количества инициатора. Из полученного полиэтилена удаляют не прореагировавший этилен, затем его охлаждают и гранулируют. Гранулы подсушивают и упаковывают. Товарный ПВД выпускают в виде неокрашенных и окрашенных гранул.

Производство полиэтилена низкого давления (ПНД) или высокой плотности (ПВП).

ПНД получают в промышленности с помощью низкого давлении. Для этого используют три основных технологии:

полимеризация происходит в суспензии

полимеризация происходит в растворе (гексане)

газофазная полимеризация

Самый распространенный способ - это полимеризация в растворе.

Полиэтилен базовых марок и композиций при комнатной температуре не выделяет в окружающую среду токсичных веществ и не оказывает при непосредственном контакте влияния на организм человека. Работа с ним не требует особых мер предосторожности.

При работе с порошкообразным полиэтиленом необходимо использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания (респиратор универсальный РУ-60М и др.).

При нагревании в процессе переработки свыше 140 °С возможно выделение в воздух летучих продуктов термоокислительной деструкции, содержащих органические кислоты, карбонильные соединения, в том числе, формальдегид, ацетальдегид и окись углерода.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) продуктов термоокислительной деструкции в воздухе рабочей зоны производственных помещений должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88.

Продукты термоокислительной деструкции полиэтилена и композиций полиэтилена при содержании в воздухе рабочей зоны в концентрациях, превышающих предельно допустимые, способны вызывать острые и хронические отравления.

Полиэтилен низкого давления - горючий материал. Температура воспламенения аэрозоля - не менее 280°С. Аэровзвесь взрывоопасна: нижний предел воспламенения аэровзвеси 36-42г·м-3; максимальное давление взрыва 0,83-0,86 МПа; средняя скорость нарастания давления взрыва - 9,5-10,5 МПа·с-1, максимальная - 22,5-28,0 МПа·с-1. Температура самовоспламенения аэровзвеси 340-352°С, минимальная энергия зажигания - не менее 5,6 мДж, минимальное взрывоопасное содержание кислорода при разбавлении пылевоздушной смеси азотом - не менее 9% об.

Переработка полиэтилена должна проводиться в производственных помещениях, оборудованных местной вытяжной и общеобменной вентиляцией.

Кратность обмена воздуха в помещении должна составлять не менее 8. Общеобменная вытяжная вентиляция принимается равной 0,5 от местной при скорости воздуха в вытяжной вентиляции 2 м/с.

При переработке полиэтилена необходимо соблюдать правила техники безопасности, предусмотренные технологическими регламентами по изготовлению изделий.

Производственные помещения должны быть обеспечены техническими средствами контроля состояния воздушной среды.

При возникновении пожара - тушить всеми средствами пожаротушения: тонкораспыленной водой либо тонкораспыленной водой с добавкой поверхностно-активных веществ, песком, асбестовым полотном и др.

В соответствии с правилами защиты от статического электричества оборудование должно быть заземлено, относительная влажность в рабочих помещениях должна соответствовать ГОСТ 12.1.005-88.

Рабочие места должны быть снабжены резиновыми ковриками. [8]

Базовые марки полиэтилена высокого давления и композиций на их основе при комнатной температуре не выделяют в окружающую среду токсичных веществ и не оказывают при непосредственном контакте влияния на организм человека. Работа с ними не требует особых мер предосторожности.

При затаривании и механической обработке полиэтилена возможно образование мелкой пыли, а при нагревании в процессе переработки выше 140 °С возможно выделение в воздух летучих продуктов термоокислительной деструкции, содержащих органические кислоты, карбонильные соединения, в том числе формальдегид и ацетальдегид, окись углерода.

Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны, мг/м3:

формальдегида 0,5 - 2

ацетальдегида 5,0 - 3

органических кислот (в пересчете на уксусную кислоту) 5,0 - 3

окиси углерода 20,0 - 4

аэрозоля полиэтилена 10,0 - 3

Переработка полиэтилена должна проводиться при работающей местной вытяжной и общеобменной вентиляции, при строгом соблюдении технологического режима.

При поднесении открытого пламени полиэтилен загорается без взрыва и горит коптящим пламенем с образованием расплава и выделением газообразных продуктов.

Температура воспламенения полиэтилена около 300 °С, температура самовоспламенения около 400 ° С. При возникновении пожара тушить всеми известными средствами пожаротушения.

Максимальное давление взрыва пыли полиэтилена дисперсностью 0,071 мм составляют 50 кПа, максимальная скорость нарастания давления при взрыве 13100 кПа·с-1, минимальная энергия зажигания 5,6 мДж, минимальное взрывоопасное содержание кислорода при разбавлении пылевоздушной смеси азотом 9 % объемных.

В соответствии с правилами защиты от статического электричества оборудование должно быть заземлено, относительная влажность в рабочих помещениях должна быть не ниже 50 %. Рабочие места должны быть снабжены резиновыми ковриками. [9]

Трудно представить себе современную жизнь жизнь без такой, казалось бы, мелочи как полиэтиленовый пакет. Однако, давно известен факт, что именно полиэтиленовые пакеты из-за огромного их количества (общемировое производство пакетиков в год составляет более 5 триллионов штук) и быстрого оборота (большинство из них используются лишь один раз) приводят к серьезной нагрузке на окружающую среду.

В связи с этим правительства многих стран вводят меры ограничения на использование полиэтиленовых пакетов. В основном эти ограничения касаются отдельных городов или регионов с особой экологической ситуацией. Так, например, запрет на пакетики введен в египетском городе Хургада, в английском городе Модбури, на острове Кангору в Австралии, в Сан-Франциско (США), на архипелаге Занзибар (Танзания) и т.д.

Сейчас запрет на использование полиэтиленовых пакетов тоньше 0,025 мм принят для Тибетского района Китая. Заменить их власти хотят пакетами из натуральных материалов. [6]

Везде в мире люди приходят к пониманию одних и тех же социальных проблем. Особенно это касается проблем экологии. Ситуация с полиэтиленовыми пакетами, хорошо показывает подход к решению этих проблем: вводя запреты, их пытаются просто «отменить». Но, к сожалению, это только иллюзия - проблему нельзя отменить, ее можно только решить. Призывы к сознательности граждан типа «Каждый из нас несет ответственность за сохранение чистоты окружающего нас мира. Все вместе мы можем многое изменить» - наивны. Что толку от проявления сознательности, если вся система капиталистического производства продукции нацелена на то, чтобы каждый отдельных гражданин купил продукт, запаковал его и унес домой, где снял упаковку и выбросил. Как не крути, без тонн упаковки в такой ситуации не обойтись, и понятно, что выиграет конкуренцию всегда самая легкая, удобная и дешевая упаковка, то есть, - полиэтилен. Борьба с громадным количеством полиэтилена закончится в тот день, когда индивидуальное хозяйство будет заменено коллективными формами. Представляете себе, если бы после работы вы не шли в магазин покупать продукты для ужина, а шли бы в красивый ресторан или столовую, где вас уже ждал бы готовый ужин. Тогда каждому отдельному индивиду не пришлось бы запаковывать свой килограмм картошки и уносить домой, освободилось бы не только масса пространства, занятого сейчас тысячами магазинов и киосков, но и масса людей, масса человеческого времени и сил и - исчезли бы тонны упаковки. [4]

Информация о работе Влияние полимеров на экологию окружающей среды