Воздействие Волгоградского алюминиевого завода на окружающую среду

      Содержание 

Введение……………………………………………………………………………….3

Волгоградский алюминиевый  завод

1.  Общие сведения о предприятии………………..…………………..…………..4

      Характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы…….4 

        Производство алюминия……………………………………………………………....5

        Краткая характеристика существующих установок очистки………………….7

        Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу….………..12 

2.  Влияние выбрасываемых веществ на окружающую среду………………14 

3.  Влияние выбрасываемых веществ на организм человека………………17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

Последние десятилетия  убедили нас в том, что вторжение  человека – прямое или косвенное  – наносит ей не только непосредственный ущерб, но и вызывает ряд новых  процессов, влияющих тем или иным образом на всю окружающую среду. Это относится к большому количеству химических реакций, протекающих в атмосфере, гидросфере, литосфере и вызванных продуктами антропогенной деятельности. Вступая в реакции, эти продукты создают условия, при которых нарушается механизм естественного саморегулирования и обновления природной среды, и вызывают возникновение неестественных для нее явлений, таких как кислотные дожди, озоновые дыры и парниковый эффект.

Таким образом, любое  промышленное предприятие является источником загрязнения окружающей природной среды. Поэтому необходимо знать сущность происходящих на предприятии технологических процессов, наименования и количество выбрасываемых веществ, а так же их влияние на окружающую среду и здоровье человека для последующего их контроля. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Волгоградский алюминиевый завод.

1. Общие сведения о предприятии.

Завод расположен на одной промплощадке, с  юго-западной стороны предприятия находится  пруд - испаритель, с южной стороны – пруд - отстойник. На расстоянии 6км от завода на север расположена свалка твердых отходов.

Селитебная территория по отношению к предприятию находится:

• На северо-востоке на расстоянии 400м от завода,
• На востоке на расстоянии 350м от завода,
• На юго-востоке и юге на расстоянии 400м от пруда-отстойника,
• На юго-западе на расстоянии около 2км от завода,
• На западе на расстоянии 400м от пруда испарителя,
• На северо-западе на расстоянии 1км от завода.
• С северной стороны с заводом граничат степи с полосами лесозащитных насаждений.

 

Характеристика  предприятия как  источника загрязнения  атмосферы. 

В настоящий момент Волгоградский алюминиевый завод имеет в своем составе:

• Цех электролиза, 6 корпусов, оснащенных электролизерами с обожженными анодами, верхним токопроводом и газоочистными установками «мокрого» типа, а также отделением флотации и регенерации криолита;
• Литейное отделение для выпуска крупногабаритных  слитков и чушкового алюминия;
• Корпус по производству алюминия высокой чистоты№7
• Опытно - экспериментальный цех №8
• Цех анодной массы
• Объекты обслуживающего и складского назначения

Все перечисленные  объекты являются источниками выделения  загрязняющих веществ. 
 
 

Производство  алюминия. 

Производство алюминия–сырца осуществляется путем электролиза криолит-глиноземных расплавов при температуре 958-965 ˚С. Катодом при этом является жидкий алюминий, анодом - непрерывный обожженный анод, погружаемый сверху в ванну. Процесс происходит в электролизерах, включенных последовательно в серию, ведется непрерывно. Исходным сырьем для получения алюминия являются глинозем, фтористые соли (криолит, фтористый алюминий), анодная масса. В глиноземе марок Г-00, Г-0 и Г-1, которые преимущественно используются при электролизе, содержание SiO₂ составляет 0,02-0,05%, a Fe₂O₃ — 0,03-0,05%. В криолите в среднем содержится 0,36-0,38% SiO₂ и 0,05-0,06% Fe₂O₃, во фтористом алюминии 0,30-0,35% (SiO₂ + Fe₂O₃). В анодной массе содержится не более 0,25% SiO₂ и 0,20% Fe₂O₃.

Основным процессом, происходящим на катоде, является восстановление ионов трехвалентного алюминия:

Al³⁺ + 3e → Al   (1) 

Наряду с основным процессом возможен неполный разряд трехвалентных ионов алюминия с  образованием одновалентных ионов: Al³⁺ + 2e → Al⁺   (2) и, наконец, разряд одновалентных ионов с выделением металла: Al⁺ + e → Al   (3).

При определенных условиях (относительно большая концентрация ионов Na⁺, высокая температура и др.) может происходить разряд ионов натрия с выделением металла:         Na⁺ + e → Na   (4). Реакции (2) и (4) обусловливают снижение выхода алюминия по току.

На угольном аноде происходит разряд ионов кислорода: 2O^2– – 4e → O₂. Однако кислород не выделяется в свободном виде, так как он окисляет углерод анода с образованием смеси CO₂ и CO.

Суммарная реакция, происходящая в электролизере, может быть представлена уравнением:

Al₂O₃ + xC ↔ 2Al + (2x–3)CO + (3–x)CO₂.

В состав электролита  промышленных алюминиевых электролизеров, помимо основных компонентов — криолита, фтористого алюминия и глинозема, входят небольшие количества (в сумме до 8-9%) некоторых других солей — CaF₂, MgF₂, NaCl и LiF (добавки), которые улучшают некоторые физико-химические свойства электролита и тем самым повышают эффективность работы электролизеров. Максимальное содержание глинозема в электролите составляет обычно 6-8%, снижаясь в процессе электролиза. По мере обеднения электролита глиноземом в него вводят очередную порцию глинозема. Для нормальной работы алюминиевых электролизеров отношение NaF: AlF₃ в электролите поддерживают в пределах 2,7-2,8, добавляя порции криолита и фтористого алюминия.

Алюминий-сырец из ванн выбирается вакуум ковшами и  поступает на дальнейшую переработку в электролитейное отделение для производства литейных сплавов. 

В процессе электролиза  выделяются следующие вредные вещества: взвешенные  вещества, плохо растворимые  фториды, фтористый водород, диоксид  серы, окись углерода, смолистые  вещества. 

Цех анодной массы.

Нефтяной кокс поступает  на завод в саморазгружающихся вагонах  и разгружается в складе закрытого  типа. Прибывающие битумовозы разгружаются в пекоприемники.

Далее пек перекачивается в пекоплавители, где пек выдерживается 4-10 суток при температуре 120-140˚С и направляется на дозировку. Нефтяной кокс подается на дробление.

Дробленый кокс 0-75мм ленточным транспортером, расположенным в галерее, направляется в прокалочное отделение главного корпуса. Прокаливание осуществляется  во вращающейся печи при температуре 1300˚С.

Прокаленный кокс после  охлаждения в холодильнике поступает  или в бункеры запаса, или в дробильно-размольное отделение, где дробится на молотковой дробилке до куска крупностью 0-13мм и расклеивается на грохотах на фракции.

Для получения тонкого  помола установлены шаровые мельницы. Распределенные по сортовым бункерам фракции кокса дозируются  и направляются в подогреватели порошков. Подогретая  до температуры 90-100С шихта загружается в смесители анодной массы непрерывного действия, где производится перемешивание сухой части шихты со связующим каменноугольным пеком при температуре 130-150˚С. Из смесителей анодная масса выдается на ленточные конвейеры, установленные в ваннах с проточной водой, где охлаждается и транспортируется в склад готовой продукции.

От цеха анодной  массы в атмосферу выбрасываются  следующие вещества:

Взвешенные вещества, смолистые вещества, диоксид серы, фтористый водород и диоксид  марганца. Последние два ингредиента  выделяются от сварочных постов. Эффективность очистки электрофильтров составляет 99,4%. 

Ремонтно-строительный участок (РСУ), ЦКРЭ, вспомогательная служба.

Источниками выделения  вредных веществ являются деревообрабатывающие станки, асфальтобетонная установка, гальтовочный барабан, вагранки, станки и сварочные  посты.

В атмосферу выбрасываются взвешенные вещества, диоксид серы, фтористый водород и диоксид марганца. 

Цех порошковой металлургии.

Металлургический  цех ВгАЗа располагается в  восточной части  площадки завода и состоит из нескольких производственных отделений , расположенных в отдельно стоящих зданиях.

В реконструируемой части отделения N1 устанавливается 4-ая пульверизационная система , предназначенная для получения первичных алюминиевых порошков. Пульверизационная система включает печь пульверизации с электрическим нагревом, пылеосадитель грохот и рукавные фильтры.

Подача жидкого  металла осуществляется сжатым инертным газом (азотом). Полученный порошок осаждается в пылеосадителе, рассыпается на грохота, а отработанный азот через систему очистки, состоящую из циклона и рукавных фильтров направляется в систему рециркуляции.

Сброса в атмосферу  не производится.

Установка фильтров для очистки газов от алюминиевой  пыли размещается в отдельно стоящем  здании и предназначается для очистки от алюминиевой пыли азота, поступающего в систему рециркуляции из производственных отделений. Сброс азота в атмосферу не производится, осевшая пыль выгружается в тару и сжигается в специально отведенном месте.

Участок товаров  народного потребления располагается  в отдельно стоящем  здании и предназначен для впуска сковородок и полудрагоценных  камней. Дополнительных выбросов в атмосферу не производится. В отделении №2 мельницы типа М4 заменяются мельницами МАП220/330. Мельницы устанавливаются в замкнутой пневмосепарационной системе, включающей сепаратор, цикл, газодувку, и рукавный фильтр. В атмосферу выбрасываются взвешенные вещества, хлористый водород, фтористый водород. 
 

Цех обожженных анодов.

В состав цеха обожженных анодов входит: заготовительное отделение, прокалочное отделение, обжиговое  отделение.

В качестве основного  углеродистого сырья для производства анодов принят прокаленный нефтяной кокс. Цех обожженных анодов запроектирован по техническим решениям иностранных  фирм с использованием импортного оборудования. Процесс производства обожженных анодов сопровождается выделением в атмосферу  следующих веществ: взвешенные вещества, диоксид серы, диоксид азота, смолистые вещества, бензапирен.

К неорганизованным источникам загрязнения относятся: железнодорожный и  автомобильный транспорт, градирня, пруд-испаритель, пруд-отстойник, свалка твердых отходов.

В атмосферу выбрасываются: взвешенные вещества, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, фтористый водород, соединения свинца, углеводороды. 

Краткая характеристика существующих установок очистки  и эффективность  их работы.

Для предупреждения загрязнения атмосферного воздуха  в цехе электролиза производится очистка газов колокольного газоотсоса, очищенные газы выбрасываются в  атмосферу через  120 метровые дымовые трубы на 1 и 2 сериях и через 30-метровые на 3 серии. Очистка производится содовым раствором в насадочных скрубберах диаметром 9 м и оросительным устройством (1 и 2 серии) или двухсекционных аппаратах(3 серия). Эффективность работы газоочистных установок низкая, не соответствует проектным показателям, оборудование старое, необходима реконструкция газоочистных установок цеха электролиза. В цехе анодной массы почти все источники оснащены газоочистными установками. Очистка газов от холодной головки прокалочной печи производится ВС-9 (резерв ВС-12), оборудованной рукавными фильтрами      ФВ-60 и циклонами ЦН-15. Аспирационный коллектор (отсос от суммирующих шнеков, шаровой мельницы, бункеров элеваторов, шнеков и грохота) обслуживают ВС-7 с очисткой в рукавных фильтрах ФВ-60 и ВС с очисткой запыленного воздуха и электрофильтрах УВП-8СК. Очистка воздуха от верхнего грохота осуществляется  ВС-17 с очисткой в рукавных фильтрах ФВ-45. От шаровых мельниц – в электрофильтре УВП-8СК. КПД газоочистных установок от 88.2 до 99.1%. Без очистки отходящих газов работают смесители и склад пека. Не оборудованы газоочисткой вагранки цеха централизованного ремонта, сварочные посты и котельная ОЭЦ, АВЧ, литейное отделение.