橡胶厂炼胶间炭黑粉尘的危害与防治(终).doc

哈 尔 滨 理　工 大　学毕　 业 设 　计题 　目:橡胶厂炼胶间炭黑粉尘的危害与防治 院、 系:测控技术与通信工程学院 　安全工程系姓 名：　　 安文博 　 指引教师：　 　　 　殷金英 　 　 　 系 主　任: 　 周　 真 　 　 　 　　 　 　 　 　 　6 月 1３ 日橡胶厂炼胶间炭黑粉尘的危害与防治摘 要炭黑是一种重要的化工原料,它重要用于橡胶工业中作为补强剂，油墨、涂料和塑料工业中作为黑色配合剂此外也用于造纸、无线电元件中相对于她的重要性,在橡胶厂中炭黑粉尘的污染也是一种非常严重的问题本文列出了炭黑粉尘的基本性质,它具有质轻、不亲水、易氧化等特点,因此其治理起来有一定的难度通过查阅资料，并根据炭黑粉尘的性质，整顿了炭黑粉尘对人员、环境、机械等的危害之后分析炭黑粉尘的特点得出,治理炭黑粉尘不适宜采用湿式除尘的措施，且一般的重力沉降室及旋风除尘器的效果也不加，因此一般要搭配以滤袋器为主的炭黑粉尘回收系统方可达到治理目的并通过对以上几种方面的分析及工艺流程中的缺陷提出了改革工艺流程、完善炭黑粉尘回收系统等治理措施。

最后通过对炼胶间生产原料、设备及工艺流程的分析,并结合炭黑粉尘的排放量、排放速率和爆炸极限等法律法规,提出了控制及治理炭黑粉尘的措施和注意事项最后达到防治炭黑粉尘的目的核心词:炭黑粉尘;橡胶;危害;治理;回收系统ﻬＨAZARDS AＮD PREVENTＩOＮ　OF　ＣAＲＢOＮ BＬACK　DUST　ＩＮ THE RＵＢBＥＲ　PLＡNT RUＢBＥＲ MIＸINGAｂstrａcｔCａｒboｎ blａck is aｎ impｏｒtant　chemｉcal rａw matｅｒial, ｉt　is mainly ｕsed as black ａs ａ ｒeｉnfｏrcing　aｇenｔ，　inks, coatings aｎｄ ｐｌasｔicｓ iｎdusｔｒｙ with ｔhe agent in thｅ　ｒubbeｒ ｉndustry． In　additｉon, fｏr the paper, rａｄiｏ ｃoｍponｅｎtｓ．　Relative　tｏ his impoｒtａnce in the carbｏn black dust iｎ the rｕbｂeｒ faｃtoｒy　pollutｉｏn is alsｏ　a ｖery　serｉous　prｏblｅm. Ｔhｉs aｒｔiｃｌe lists　the　basic properｔｉｅｓ　of ｃａrbｏn bｌack dust， iｔ hａs a liｇｈt， ｈydｒophilic, ａｎd easily oｘiｄｉzed,　ｓo ｉtｓ governａncｅ therｅ ａre sｏme dｉffｉcultｉeｓ. Through acceｓｓ　tｏ infｏrｍaｔion ａnd ｔhｅ nａturｅ　oｆ　the　ｃarboｎ　bｌaｃk dust, ｆinishing personneｌ， enｖｉronｍｅnt， mａｃhiｎerｙ aｎｄ　other ｈazards of cａrbon black ｄｕst. Aｆter anａlyｓis on　chaｒacterｉstics oｆ carboｎ　blaｃk dｕst， caｒｂon ｂlaｃｋ dusｔ ｃonｔrol　should ｎｏt ｂe ｕsed wｅt dｕst ｒemoｖａl　mｅthoｄ,　and the ｎormａl ｇravity　ｓeｔｔlinｇ chamber and　cyｃlone duｓt effect　oｆ no tax iｎcreases， ｕsualｌy wiｔh a baｇ ｄevｉce baｓｅｄ caｒbon blacｋ Thｅ　dｕst coｌleｃtiｏｎ system iｎ　orｄer　tｏ　achievｅ the　contrｏl ｐｕrpoｓe.　Anｄ　anaｌysis ｏｎ　the abovｅ asｐects　ａnd ｔhe　shｏｒtcｏmiｎgｓ ｉｎ　ｔｈe ｐrocess ｏf tｈｅ　ｒeform　process, to　imｐrove contｒoｌ meaｓuｒes such as caｒboｎ ｂlacｋ dｕｓt recoveｒｙ ｓｙsｔem. Ｆinａｌly, ｔhe　miｘing between tｈe productioｎ　of raw materials,　eｑuipment and　proceｓs analysis, combined wｉth carbon　blaｃk ｄuｓｔ ｅmｉssｉonｓ, ｅmisｓｉｏn raｔeｓ　anｄ the explｏｓｉｏn limit ｌaws and ｒegulatｉonｓ, ｃontrol anｄ ｔｒeatment oｆ carｂon ｂｌack ｄusｔ　ａnｄ ｐrｅcauｔionｓ. Ultimａtely achｉeｖe the ｐurpose of pｒeveｎtｉｏn and tｒｅaｔment of carbon black dust.Keｙwｏｒｄs ： Carbon blａck　ｄust; rｕbber； hazaｒｄｓ;　gｏｖernance; reｃovery syｓtem ﻬ目　 录摘 要 ＩAｂstracｔ ＩＩ第1章　绪论ﻩ－ 1 -1．1 研究目的和意义ﻩ- 1 -1.2 炭黑粉尘危害和防治的国内外发呈现状ﻩ- 1 -１．2.1 炭黑粉尘危害和防治的国外研究现状ﻩ- １ -１.2.２ 炭黑粉尘危害和防治的国内研究现状 －　2 -１．３ 本文研究的重要内容ﻩ- ２ －第2章 炭黑粉尘的基本性质及其回收ﻩ-　4 －２.１ 炭黑粉尘的基本性质 - 4 －２.1．1　炭黑粉尘的物理性质 -　4 -2.１．2 炭黑粉尘的化学性质 － 7　－2.2 炭黑粉尘的回收 -　8 -2.2.1 炭黑粉尘回收的可行性 - 8　－２.2.２　炭黑粉尘回收的重要设备原理及其优缺陷ﻩ- 8 -2.3　本章小结 - ９ -第3章 炼胶间炭黑粉尘的危害及因素ﻩ- 10　-3.1 炭黑粉尘对人员的危害及因素ﻩ-　１0　-３.1.1 炭黑粉尘的致癌性 - 1０　－３.1．２　炭黑尘肺ﻩ－ １1　－3.1.３ 炭黑粉尘对工人的职业危害 -　12 -３.１.４ 炭黑粉尘导致职业危害的因素分析 -　１5 -３.2　炭黑粉尘对车间环境的危害ﻩ-　１6 -３.2.１ 炼胶间内的大气污染源ﻩ- 1６ -3.2.2 炭黑粉尘的防火防爆 －　16 -3.2.3 炭黑粉尘对机电安全的危害 - 17 －3.3 本章小结 - 18 -第4章　炼胶间炭黑粉尘的防治技术和措施ﻩ- 19 -４．1 炼胶间生产工艺简介及炭黑粉尘防治的有关法律法规ﻩ- 19　-４.1.１ 炼胶生产原料设备及工艺流程ﻩ-　1９ -4．1．2 炭黑粉尘发生源ﻩ－ ２0 -４.1.３ 炭黑粉尘的排放原则 -　2０ -4.1.４ 炭黑粉尘爆炸设计原则 － 23 －４.2 炼胶间炭黑粉尘控制及其治理ﻩ- 2４ －4.2．1 改革工艺流程ﻩ-　24 －4.2.2 完善炭黑粉尘回收系统ﻩ－ 24 －4.2．3 注意车间卫生安全 - 2７ -4．2．4 对人员行为进行规范 －　２8 -4.2.５ 其他注意事项ﻩ- ２9 -４.３ 本章小结ﻩ- 2９ -结　 论 - ３0 -致 谢 - 31 -参照文献ﻩ-　３2 -附 　录 - 3５ -第1章 绪论1.1 研究目的和意义炭黑是人们最早懂得的石油化工原料之一。

国内是世界上生产炭黑最早的国家距今三千年前，我们的祖先就掌握了烧烟制墨的技术自从1892年近代炭黑工业浮现后来，才逐渐被“炭黑”这一名词所取代［1]炭黑是一种重要的化工原料，它重要用于橡胶工业中作为补强剂，油墨、涂料和塑料工业中作为黑色配合剂此外也用于造纸、无线电元件中目前在国内生产和使用炭黑的公司日益广泛,接触炭黑粉尘作业的人数也不断增长由于操作人员长期吸入大量的炭黑粉尘可以引起不同限度的上呼吸道症状或炎症，也能引起炭黑尘肺，炭黑对工人的身体健康是有害的此外，当炭黑排入大气的浓度很高时，在不利气象条件下,也会污染大气环境，给下风向居民区带来危害炭黑粉尘质容易飘,对人体皮肤、衣料、农作物及建筑物表面的污染较重[2]炭黑作为功能材料在许多领域有着不可替代的作用，但在赋予其他材料或制品优秀的性能和特殊用途的同步,也伴生了高污染性[4]国内炭黑产量超过美国,排名世界第一位按产量3０0万吨计,估计耗重质油５４0万吨,耗水37５0万吨，向大气排放24０吨炭黑尘、620万吨CＯ2、2.2万吨SO2、72０0吨NＯX炭黑在炭黑反映炉中生成,炭黑微粒以直径０.２~1.５μm附集体形态悬浮在炭黑烟气中形成气溶胶，进入收集系统被扑集。

炭黑烟气经袋滤器扑集炭黑后，排放的气体称为“炭黑尾气”炭黑尾气中含炭黑粉尘低于50mg／m３，眼睛不易察觉；70~80mg／m３可看到灰色气体;150～２0０mg/ｍ３,已形成一缕黑烟［5]2０世纪70年代，年产万吨的炉法炭黑厂每年排入大气的尾气中,含一氧化碳２万～3万吨、硫化氢50~20０吨,炭黑粉尘45～１00吨尾气中硫化氢气体的质量分数为2．５*10－４-８.0＊10－4[6]因此研究炭黑的性质、特点及多种条件下炭黑粉尘的危害,对其控制与防治具有重要意义1.2 炭黑粉尘危害和防治的国内外发呈现状1.2.1 炭黑粉尘危害和防治的国外研究现状国外对炭黑的物理性质、化学构成、吸附性及稳定性进行过测定与分析并指出，虽然它也许导致严重的健康问题并且是一种具有高全球变暖潜能的大气污染物,但它也是一种全球性的碳循环的构成部分，如运用得当,在减缓气候变化影响中也可以起到至关重要的作用[7]此外,Ganpads征询公司的Nat raｊan简介了炭黑生产过程中的节能和减排[8]她指出，目前许多炭黑厂显热运用率只有５０%，尾气化学热运用率只有2０%进一步运用余热的方向是:1.提高空气预热温度，她总结了9０0℃空气预热器曾经浮现的问题，简介了在构造和材料方面改善的经验，提出了操作上应注意的问题,还简介了合用于软质炭黑装置的自动清灰器;2．提高原料油预热温度和天然气（作反映炉燃料）的预热温度；3.运用干燥机尾气燃烧炉的废气来预热尾气燃烧炉的空气;4.采用套管式（立式、卧式)和辐射式急冷锅炉；５．尾气发电应提高蒸汽的压力和温度，以提高热效率，汽轮机如采用Bratｏn Rａnｋinｅ联合循环取代目前的Rａｎｋinｅ循环，热效率可从目前的25%~30％提高到５0%［9]。

ＰCMZ公司简介了改善后的粉尘监测系统GOＲE公司简介了第4代复膜玻璃纤维滤袋和聚四氟乙烯滤袋的特点及其在炭黑生产装置上的应用[1０］1.2.2 炭黑粉尘危害和防治的国内研究现状炭黑粉尘近年来受到人们越来越多的关注为了避免炭黑粉尘的危害,19７４年国内已将炭黑尘肺列入职业病范畴［3］但是国内迄今尚没有炭黑粉尘的卫生原则,(涉及车间空气和居住区大气)进行卫生学评价时,在生产车间内，目前沿用《工业公司设计卫生原则》(TJ　3６-79）中“其他粉尘”一项,即车间空气中粉尘最高容许浓度为1０毫克／立方米（国内有关研究单位建议车间空气中炭黑最高容许浓度为8毫克/立方米)，对居住区大气。