Смекни!
smekni.com

Экстракция и реэкстракция урана (стр. 13 из 13)

Вторым, очень важным условием безопасной работы является правильная эксплуатация производства. Здесь следует обратить внимание на содержание производственных помещений и регулярную, по графику, уборку. Для предприятий урановой промышленности предполагается мокрая уборка с применением дезактивирующих (содовых и др.) растворов. Случайные протоки производственных растворов должны быть немедленно ликвидированы. Отсутствие радиоактивных загрязнений на поверхности полов, стен, аппаратуры и т.п. систематически должны проверяться с помощью контроля мазками.

Дисциплина работы - это большой комплекс, который включает выполнение всех норм и правил поведения персонала на производстве. Работа на урановых предприятиях регламентирована целым перечнем инструкций. Их знание проверяется периодическими экзаменами по ТБ: на допуск к рабочему месту, при введении новых технологических процессов, нового оборудования, повторные регулярные экзамены по графику и т.д. На выполнение ремонтов и периодических обзоров аппаратуры действуют специальные инструкции. Большое значение в дисциплине работы имеет выдача допусков на работу. Это специальная система допусков на нестандартную работу (например, ремонты) и на отдельные, что представляют опасность, операции.

Спецодежда, которая предназначена для защиты тела работающего от загрязнений вредными веществами, на урановых предприятиях включает полный комплект верхнего и нижнего белья, в том числе комбинезон (или штаны и куртка), нижнее белье, трусы, бюстгальтеры, носки, чулки, обувь, шарфы, полотенца и даже носовые платки. Это позволяет осуществлять полное переодевание и исключение переноса радиоактивных загрязнений домой с одеждой.

Большое санитарно-гигиеническое значение имеет санпропускник. В данное время признано, что целесообразно иметь централизованный и благоустроенный санпропускник для всего завода или группы цехов, а не как это было распространенно раньше, отдельные небольшие раздевалки-душевые при цехах. В состав санпропускника входят: гардероб для домашней одежды, гардероб для производственной одежды с числом индивидуальных шкафов на полный состав персонала (а не только на сменный, как это часто по ошибке принимается в проектах), душевая с достаточным комплектом душевых рожков, с принудительным проходом через нее работников, которые возвращаются после смены, дозиметрический пункт для контроля чистоты рук и всего тела от радиоактивных загрязнений, пункт дезактивации с набором соответствующих средств, склада запасной спецодежды, помещения для текущего ремонта спецодежды и т.д. Прохождение горячего душа при полном переодевании является обязательным, и никто не может быть выпущен из санпропускника в помещение чистой одежды, если хотя бы один участок тела загрязнен выше установленной нормы.

На урановых предприятиях большими правами и влиянием пользуется дозиметрическая служба, выполняющие строгий контроль за радиологической, а также общесанитарной обстановкой на предприятии. Это настоящая "служба здоровья" и в ее функции входит разрешение или запрет на все работы со специальными продуктами, или оборудованием, связанным с технологическим процессом. В задачи дозиметрической службы входит:

1. контроль за выполнением санитарных правил;

2. контроль за уровнем активности воздуха, сбросовых вод, помещений, аппаратуры, спецодежды и тела работающих;

3. организация и контроль системы допусков к работе;

4. контроль за дезактивацией оборудования и рабочих площадей;

5. контроль за работой вентиляции;

6. разработка мероприятий по улучшению условий работы и контроль за их реализацией;

7. замер индивидуальных доз облучения, полученных персоналом;

8. участие в расследовании аварий и несчастливых случаев;

9. контроль за прохождением медицинских осмотров;

10. другие мероприятия по улучшению санитарно-гигиенической обстановки и условий работы на предприятии.

Помещение сорбции-регенерации в соответствии с классификацией влажное и относится к производствам из повышенной опасностью поражения электрическим током.

С целью уменьшения степени поражения электрическим током предполагается надежная изоляция и заземление электрических линий и оборудования. Главным видом защитного заземления является контурное. В качестве заземлителя используется вертикальные стальные стержни диаметром 12 мм.

Расчет заземляющего устройства выполняется следующим способом. Определяем сопротивление растекания тока одного вертикального электрода. Заземляющие расположены в грунте

Rст = (ρ/2π L) · [ln (2L/d) + 1/2ln (4t+L) / (4t-L)]

где ρ - удельное сопротивление грунта в месте заземления,

ρ = 100 Ом · м (грунт - суглинок);

L - длина стержня электрода, L = 4 м;

d - диаметр стержневого электрода, d = 0,012 м;

t - глубина расположения середины электрода от поверхности земли,

t = L/2 + t0,

где t0 принимаем 0,5 м;

тогда

t = 4/2 + 0,5 = 2,5.

Rст = (100/ (2·3,14·4)) [ln (2· 4/0,012) +1/2ln (4·2,5 + 4) / (4· 2,5-4 )] = 26,76 Ом.

Рассчитанную величину Rст сравниваем с допустимым сопротивлением заземляющего устройства, Rдоп. В нашем случае Rдоп = 4 Ом, а это значит, что Rст > Rдоп. Поэтому нужно искать нужное количество вертикальных электродов.

Для этого подсчитаем предыдущее количество вертикальных электродов

n/ = Rст/Rдоп = 26,76/4 = 6,69 - принимаем 7шт.

Определяем нужное количество вертикальных электродов n = n // φ, где φ - коэффициент использования вертикальных электродов, который учитывает взаимное экранирование, φ = 0,73. Тогда n = 7/0,73 = 9,4 - принимаем 10шт. Зная количество заземляющих электродов, находим длину соединительной полосы

Z = a·n·L;

где а - отношение расстояния между заземлителями к их длине, а = 2.

Тогда

Z = 2 · 10 · 4 = 80 м.

Найдем сопротивление растекания тока соединительной полосы без учета экранирования

Rc= (ρ/2πZ) ·ln ( (2·Z2) / (b·t)),

где b - ширина соединительной полосы, b = 0,012 м;

t - расстояние от верхней точки стержневого заземления до поверхности земли, t = 0,5 м;

тогда

Rc= (100/ (2·3,14·80)) ·ln ( (2·802) / (0,012 · 0,5)) = 2,9 Ом.

Проведем расчет грунтового заземления, которое состоит из сопротивления вертикальных электродов и сопротивления соединительной полосы:

Rз=Rст · Rс/ (Rст · φ1+Rc · φ · n)

где φ1 = 0,4

Тогда

Rз = 26,76· 2,9/ (26,76 · 0,4 + 2,9 · 0,73 · 9) = 2,6 Ом.

2,6 < 4

Rз < Rдоп, что отвечает требованиям.

Нормальные санитарно-гигиенические и метеорологические условия воздушной среды в помещении обеспечиваются при помощи смешанной вентиляции (естественной и принудительной). Главным видом принудительной (механической) вентиляции является приточно-вытяжная общеобменная вентиляция. Главным отрицательным фактором, который портит воздушную среду, является испарение серной кислоты. С учетом заводских исследований, количество пара серной кислоты составляет g = 0,13 кг/ч. Количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение, чтобы обеспечить концентрацию вредного вещества не выше ПДК составляет

W = (g·106) / (Cдо),

где g - количество вредного вещества, которое выделяется в помещении, кг/год;

Сд, Со - соответственно ПДК вредного вещества и его содержание в чистом воздухе, который подается, мг/м3;

ПДК (H2SO4) Cд = 1 мг/м3, Со находим из того, что концентрация вредных веществ составляет 20% от ПДК, поэтому Со = 0,2 мг/м3.

Тогда

W = (0,13 · 106) / (1-0,2) = 162500 м3/ч.

С учетом обеспечения отрицательного воздушного баланса в помещении, объем откачиваемого воздуха принимаем на 15% больше приточного.

W = 162500 + 24375 = 186875 м3/ч.

Для обеспечения вентиляции избираем два вентилятора типа В-Ц4-76 с клиноременной передачей

Производительность - 120000м3/ч

Номер вентилятора - 20

Напор - 120 мм рт. ст.

Частота оборотов - 465 об/мин

Электродвигатель

Тип 4А250Г6

Мощность 55 кВт

Частота оборотов - 985 об/мин

Определяем кратность воздухообмена

К=W/Vпр,

где Vпр - объем помещения, м3. Vпр=29952м3.

Тогда

К = 186875/29952 = 6,2.

С целью предупреждения пожара в помещении экстракции - реэкстракции придерживаются основные мероприятия противопожарной безопасности:

работы с огнем проводятся в специальных местах;

хранение в помещении горюче-смазочных материалов в объеме суточной потребности;

имеющиеся в помещении проходы и лестницы свободны от посторонних предметов;

производственное и вспомогательные помещения оснащены огнетушителями и ящиками с песком;

для курения отведены специальные места.

Помещение обеспечено первичными средствами пожаротушения: внутренними пожарными кранами, огнетушителями, ящиками с песком, асбестовыми одеялами, совками, лопатами, топорами.

Выводы

1. В ходе дипломной работы изучено использование экстракции и реэкстракции в технологий урана в мировой практике, показано, что основной областью применения экстракции является очистка урана от примесей.

2. Изучено использование экстракции на ГМЗ ГП ВостГОК, показано, что наиболее перспективным в технологии урана является использования аппаратов типа смеситель-отстойник, обладающих высокой производительностью, при небольших производственных площадях.

3. Эффективным является использование в качестве реэкстрагента раствора гидрокарбоната аммония при этом достигается дополнительная очистка от примесей.

4. Произведен расчет материального баланса операции экстракции и реэкстракции урана, расчет противоточного каскада, расчет габаритных размеров смесителя-отстойника.

Список литературы

1. Болотников Л.Е. Технологическое проектирование производств редких металлов. - М.: Металлургия. - 1973. - 470 с.

2. Вольдман Г.М. Основы экстракционных и ионообменных процессов в гидрометаллургии. - М.: Металлургия. - 1982. - 376 с.

3. Вольдман Г.М., Зеликман В.Н. Теория металлургических процессов. - М.: Интермет Инженерия. - 2003. - 464 с.

4. Громов Б.В. Введение в химическую технологию урана. - М.: Атомиздат. - 1978. - 336 с.

5. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия. - 1973. - 750 с.

6. Ритчи Г., Эшбрук А, Экстракция. Принципы и применение в металлургии. - М.: Металлургия. - 1983. - 406 с.

7. Трейбл Р. Жидкостная экстракция. - М.: Химия. - 1966. - 724 с.