CC BY
6
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
_ —£3-
ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА АЦЕТОНОМ ВОКРУГ ЗАВОДА АЦЕТАТНОГО ШЕЛКА
Аспирант 10. Г. Фельдман
Из кафедры коммунальной гигионы Центрального института усовершенствования врачей
Нами обследован завод искусственного волокна, производящий ацетатный и триацетатный шелк и волокно хлорин. В соответствии с постановлением майского (1958 г.) Пленума ЦК КПСС намечено в ближайшие годы построить ряд подобных предп-ия-ткй, причем в основу их проектирования будет положен опыт обследованного нами завода Применяя ацетон в качестве растворителя при производстве ацетатного шелка и волокна хлорина, завод является источником выброса данного вещества в атмосферный воздух.
Основными технологическими стадиями производства на заводе являются ппн-готовление прядильного раствора, формование волокна и текстильная обработка его. Процесс производства имеет непрерывный характер. Исходным продуктом для получения ацетатного шелка служит ацетилцеллюлоза. Последняя в химическом цехе растворяется в смеси растворителей следующего состава: ацетон 85°/о, этиловый спирт 12% и вода 3%. Растворение ацетилиеллюлозы производится в баках-растворителях. Затем раствор поступает в смесители, а из них в прядильные баки для отстаивания с целью удаления пузырьков воздуха. В процессе приготовления прядильный раствор несколько раз фильтруется на рамных фильтр-прессах. В прядильном цехе раствор подают на машины сухого прядения шелка.
Принцип, на котором основан указанный способ прядения, заключается в том, что раствор ацетилцеллюлозы продавливается через фильтр в виде тонких струек в прядильную шахту с нагретым воздухом.
Благодаря высокой температуре в шахте летучие растворители испаряются, а оставшаяся ацетилцеллюлоза отвердевает и образует волокна. Паровоздушная смесь отсасывается из шахт и направляется в цех рекуперации. Сформованные нити замасливаются и принимаются на бобины. Полученный шелк выдерживается в течение суток в буферном отделении для испарения оставшейся части растворителей, после чего в текстильном цехе подвергается крутке, перемотке, сортировке и упаковке.
Сырьем для получения хлорина служит перхлорвиниловая смола. В качестве растворителя ее применяется ацетон.
Прядильный раствор, приготовленный в общих чертах таким же образом, как и при производстве ацетатного шелка, поступает на прядение штапельного волокна и шелка хлорина. Процесс формования нити происходит в водной среде, в которую из волокна поступает растворитель. Водоацетоновая смесь от машин разгоняется в цехе рекуперации на составные части.
Спряденный шелк выдерживается в цехе около суток, затем помешается в сушилку и. наконец, в текстильном цехе обрабатывается так же, как и ацетатный шелк.
Поступление паров ацетона в воздух производственных помещений связано частично с неплотностями в оборудовании, а также с такими рабочими операциями, как перезарядка фильтр-прессов, загрузка баков-растворителей отходами прядильных цехов, смена прядильной гарнитуры и др.
По данным городской санитарно-эпидемиологической станции, в воздухе цехов концентрации ацетона колеблются от 0,01 до 0,75 мг/л. Через обшеобменную вентиляцию. обеспечивающую в цехах 7—12-кратный обмен воздуха в час, ацетон поступает в атмосферу на высоте 15—20 м от уровня земли. Выбрасывающие трубы расположены по всему периметру корпусов. Однако основным источником загрязнения атмосферного воздуха ацетоном является прядильный цех, несмотря на наличие рекупера-ционной установки.
Паровоздушная смесь от прядильных машин, содержащая 30—35 г/м3 растворителей — ацетона и этилового спирта в соотношении 85 : 15, поступает по двум газоходам в отделение адсорбции. Смесь подается снизу вверх в адсорберы, заполненные активированным углем. Работа адсорберов протекает в три фазы: адсорбция — десорбция — охлаждение угля.
Отделение работает по графику. Из 23 адсорберов 16 постоянно включены на адсорбцию, 4 — на десорбцию и 3 — на охлаждение угля.
Следовательно, выброс ацетона в атмосферу в течение суток является равномерным. Этот выброс составляет около 2 т в сутки и производится на высоте 20 м от поверхности земли через две трубы, находящиеся на расстоянии 15 м друг от друга.
В аварийных случаях паровоздушная смесь поступает из газоходов непосредственно в воздух, минуя адсорберы.
Выделившиеся при десорбции пары ацетона и спирта вместе с водяным паром отводятся в конденсатор, а из него — в холодильник. Охлажденная водоацетоноспир-товая смесь поступает на ректификационные колонны, где освобождается от воды.
Ацетон и спирт на отдельные компоненты не разгоняются и в смеси возвращаются в химический цех. Потери ацетона в атмосферу за 5 месяцев 1958 г. составили, по данным завода, 686 т по всем ценам или в среднем 4,5 т в сутки.
Разрыв между заводом и жилым сектором равен по разным направлениям от 200 до 500 м. Жилой поселок предприятия с населением около 4000 человек находится на расстоянии 300 м от цеха рекуперации с наветренной стороны.
Нами в мае—июне 1958 г. отобраны аспирационным методом разовые пробы воздуха на расстоянии 25, 50. 100, 150, 200. 300, 400 и 500 м от цеха рекуперации. Точка отбора проб находилась в факеле источника загрязнения. Во время отбора проб регистрировалось ощущение запаха ацетона. Пробы отбирались на высоте 1,5 м от уровня земли в два последовательно соединенных поглотителя со стеклянным пористым фильтром № 2, содержащих по 4 мл дистиллированной воды. Поглотители помещали в сосуды Дюара со льдом для лучшего растворения ацетона.
Установлено, что при концентрации ацетона в воздухе в пределах 0,2—0,3 мг/м' достаточно протянуть для анализа 10 л воздуха в течение 30—35 минут.
Для анализа проб мы пользовались нефелометрическим методом определения ацетона в атмосферном воздухе, разработанным Ф. Д. Шихваргер (1950). Сущность метода заключается в том, что при взаимодействии ацетона с йодом в щелочной среде образуется муть йодоформа. Степень мутности проб сравнивается со стандартной шкалой из ацетона. Метод позволяет определить от 0,001 до 0,01 мг ацетона в объеме 4,5 мл.
Стандартный раствор, содержащий 0,01 мг/мл ацетона, готовили ежедневно в ходе анализа из раствора 10 мг/мл, устойчивого в течение недели. Для анализа половину раствора каждой пробы (2 мл) отдельно переливают в колориметрические пробирки на 5 мл. Одновременно готовят стандартную шкалу. Шкала устойчива в течение 2 часов. Пробирки с пробами через 5 минут сравнивают с пробирками стандартной шкалы на темном фоне.
Результаты анализов проб воздуха приведены в таблице.
Разовые концентрации ацетона в атмосферном воздухе вокруг завода ацетатного шелка
Расстояние от Количество проб Концентрация ацетона (в мг/м3) Распределение концентраций ацетона (в мг/м*)
источника выброса (в м) всего из них положительных макси- средняя 15-10 10-5 5-3 3-. ниже 1
мальная количеств«
25 26 26 14,83 7,64 8 8 10
50 22 22 10,54 5,22 15 7
100 29 29 6,48 3,79 8 11 10
150 26 26 4,45 2,68 8 18
200 28 28 2,70 1,43 22 6
300 25 25 1,08 0,81 6 19
400 26 22 1,37 0,44 2 20
500 27 21 1,29 0,43 2 19
Всего.. . 209 199 4
Как видно из таблицы, сама возможность загрязнения атмосферного воздуха ацетоном не вызывает сомнений. На расстоянии 150—200 м от цеха рекуперации во время отбора проб нами ощущался ьапах ацетона. На расстоянии 100 м от места аварийного выброс части паровоздушной смеси в 6 пробах обнаружены концентрации ацетона в пределах 13—16,5 мг/м3.
Так как кроме ацетона из цеха рекуперации и расположенного рядом цеха триацетатного волокна в атмосферный воздух поступают этиловый спирт (до 250 кг/сутки), метанол (до 1200 кг/сутки) и метиленхлорид (до 800 кг/сутки), нами тоиз е-дена проверка возможного влияния указанных веществ на анализ наших проб, которая показала, что эти растворители как раздельно, так и в смеси не мешают определению ацетона в атмосферном воздухе.
б*
67
При проектировании новых заводов ацетатного шелка должна быть предусмотрена более совершенная система рекуперации ацетона, что в настоящее время технически возможно. Наряду с экономическим эффектом это уменьшит степень загрязне ния атмосферного воздуха данным растворителем.
ЛИТЕРАТУРА
Литвин О. Б. Ацетилцеллюлоза и ацетатный шелк. М., 1937. — Рогов и нЗ. А. Остовы химии и технологии производства химических волокон. М., 1957.
Поступила 20/УШ 1958 г.
*
О ЗАГРЯЗНЕНИИ СЕВ. ДОНЦА РУБЕЖАНСКИМ КОМБИНАТОМ И НЕОБХОДИМОСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ БИОХИМИЧЕСКОГО РАСПАДА ПРОИЗВОДНЫХ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА
Кандидат химических наук Н. Г. Фесенко Из Гидрохимического института Академии наук СССР
Рубежанский химический комбинат вносит со своими сточными водами в Сев Донец значительные загрязнения. Нами проводились наблюдения за загрязнением воды с 1952 по 1957 г.
Неоднократные исследования сточных вод этого комбината показали резкое снижение количества и степени загрязненности сточных вод за последние три года, что явилось следствием (начиная с 1955 г.) сбора основной массы наиболее загрязненных вод в накопителях, и все же сбрасываемые в настоящее время Рубежанским комбинатом сточные воды содержат заметные количества вредных веществ. Так, среднее содержание этих веществ- в 1956—1957 гг. составляло: фенолов 5—8 мг/л, ароматических аминов 25—30 мг/л и нитропроизводных ароматического ряда 15—20 мг/л. В отдельные дни количество фенолов поднималось до 25 мг/л, аминов — до 50 мг/л и нитропроизводных — до 55 мг/л.
Пробы воды, которые мы отбирали из Сев. Донца в 5—8 км ниже впадения сточной магистрали комбината, всегда содержали фенолы и нитросоединения в количествах, значительно превышающих предельно допустимые концентрации вредных веществ в воде водоемов. Помимо этого, вода Сев. Донца в том же створе всегда содержала аыиносоединения.
Ниже по течению Сев Донца загрязненность воды понижается со скоростью, неодинаковой для отдельных ингредиентов. Однако она для всех «их ниже зимой и значительно выше в теплый перйод- года.
Помимо общих причин, способствующих процессам самоочищения в теплый^ период года, громадную роль играет зарегулированность реки на участке от района впадения реки Митякинки до устья Сев. Донца. Весь этот участок в навигационный период года превращается в це'почку проточных судоходных водохранилищ. Наблюдающиеся на части реки между гор. Рубежным и устьем реки Митякинки резкие колебания концентрации загрязняющих веществ, вызванные залповыми поступлениями сточных вод, здесь сглаживаются уже в первом водохранилище, подпор которого распространяется вверх от реки Малой Каменки и до реки Митякинки. Снижение скорости течения и замедленный водообмен способствуют лучшей прогреваемости воды, а это наряду с наблюдающимся здесь развитием водной растительности, большим, чем на незарегулироваиной част^ реки, интенснфицирует процессы самоочищения настолько, что в теплый период года фенолы, как правило, не обнаруживаются уже после первого водохранилища.
Напротив, в холодное время года начиная с поздней осени, когда плотины разбирают и укладывают на дно реки, предварительно опорожнив водохранилища, фе-млы часто проникают к устью Сев. Донца и попадают в Дон.
Таким обрезом, Сев. Донец ниже гор. Рубежного загрязнен фенолами в теплый период года до района несколько выше Каменска и в холодное время года — до устья.
Несколько иначе изменяются концентрации анилина и нитробензола. В теплый период года, особенно в июле, когда температура воды поднимается до наивысшего значения из отмечаемых в году, на участке реки, расположенном в 80—100 км .ниже шеста спуска сточных вод, анилин и нитробензол уже не обнаруживаются. В холодное время года эти же продукты исчезают лишь в районе Каменска, т.е. примерно
