工業(yè)有害物及其防止的綜合措施課件

工業(yè)通風通風與空氣調(diào)節(jié)的意義和任務

隨著社會的進步、科學技術(shù)的不斷發(fā)展和經(jīng)濟的繁榮，人們對空氣環(huán)境提出了更高的要求，以滿足日益發(fā)展的生產(chǎn)和生活的要求，從而保證人們身體的健康和生產(chǎn)的正常進行。對于某個特定空間來說，要想保證其空氣環(huán)境滿足生產(chǎn)和人們生活的需要，主要是針對該空間的空氣的溫度、濕度、流速、清潔度、噪音、壓力以及各種有害物進行調(diào)節(jié)和控制，由于影響這些參數(shù)的因素很多，有室內(nèi)的因素，如生產(chǎn)工藝、設(shè)備、人員產(chǎn)生的有害物；有來自室外大自然的影響，如太陽的輻射、室外的溫度、濕度、空氣流速和大氣污染物等等。因此，就必須從室內(nèi)和室外兩方面入手，采取相應的技術(shù)手段，對空氣進行處理，如加熱、冷卻、加濕、減濕、過濾等等，也就是說，通風和空氣調(diào)節(jié)就是對空氣進行的一系列置換和熱質(zhì)交換過程。

在工業(yè)生產(chǎn)中，很多工藝過程都產(chǎn)生大量的有害物污染環(huán)境，給人類的健康、動物和植物的生長、工業(yè)生產(chǎn)都帶來了很大的危害，如在采礦、燒結(jié)、冶煉、耐火材料、鑄造等車間生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種粉塵，工人如果長時間處于這樣的空氣環(huán)境，會給人的呼吸神經(jīng)系統(tǒng)帶來嚴重的損害，引起矽肺病，甚至威脅人的生命；二氧化硫、三氧化硫、氟化氫和氯化氫等氣體遇到水蒸汽時，會對金屬材料、油漆涂層產(chǎn)生腐蝕作用，縮短其使用壽命；大量的工業(yè)廢氣（如二氧化碳、二氧化硫等）排放導致溫室效應和酸雨，使氣候異常，旱澇頻繁，對農(nóng)作生產(chǎn)造成極大的危害。

所謂通風，就是把室外的新鮮空氣經(jīng)過一定的處理（如過濾、加熱）后送到室內(nèi)，把室內(nèi)產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過處理達到排放標準后排入大氣，從而保證室內(nèi)空氣環(huán)境的衛(wèi)生標準和大氣環(huán)境。包括工業(yè)通風和民用通風兩部分。

工業(yè)通風主要是通過對工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生有害物（粉塵、有害氣體和蒸汽、余熱、余濕）的控制，消除其危害，為人們生產(chǎn)和生活提供一個安全、衛(wèi)生、舒適的空氣環(huán)境。目錄工業(yè)污染物及其防治的綜合措施1控制工業(yè)污染物的通風方法2局部排風罩33通風排氣中顆粒物的凈化46通風管道的設(shè)計計算第一章工業(yè)污染物及其防治的綜合措施1.1.1顆粒物的來源和危害

顆粒物是指懸浮于空氣中的固體小微粒。在冶金、機械、建材、輕工、電力等許多行業(yè)部門的生產(chǎn)過程中，都會產(chǎn)生出大量的粉塵，如果不采取有效的控制措施，粉塵將污染車間及大氣環(huán)境，對人體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大的危害。顆粒物的來源

顆粒物的來源主要有以下幾個方面：1.各種物質(zhì)的燃燒，如鍋爐中煤炭的燃燒、木材和各種農(nóng)作物的燃燒等；2.粉末物料的混合、篩分、包裝、及運輸?shù)?，如水泥的包裝運輸過程；3.固體物料的機械粉碎研磨，如破碎機、球磨機在破碎礦石和研磨煤粉的過程；1.1顆粒物、污染氣體的來源和危害

4.物質(zhì)加熱時產(chǎn)生的蒸氣在空氣中凝結(jié)或被氧化的過程，如鑄鋅時產(chǎn)生的氧化鋅固體微粒。5.固體表面加工過程，如砂輪機的磨光過程，拋光機的拋光過程。顆粒物的危害

1.顆粒物對人體的危害

影響顆粒物危害大小的因素主要是其物理化學性質(zhì)、粒徑大小和濃度。如對人體危害的因素主要是其物理化學性質(zhì)，另外，粒徑大小和濃度也是危害人體健康的一個重要因素，如圖1.1所示。圖1.1吸入呼吸器官的氣溶膠粒子3.顆粒物對生產(chǎn)的危害

顆粒物對生產(chǎn)的影響主要是降低產(chǎn)品質(zhì)量和機器工作精度。

顆粒物還使光照度和能見度降低，影響室內(nèi)作業(yè)的視野，甚至誘發(fā)事故；有些粉塵如煤塵、鋁塵和谷物粉塵在一定條件下會發(fā)生爆炸，造成經(jīng)濟損失和人員傷亡。

1.1.2有害氣體和蒸汽的來源和危害有害氣體和蒸汽的來源在很多生產(chǎn)過程中，如有色金屬冶煉、澆鑄、電鍍、酸洗、橡膠、化工、造紙等過程，都會產(chǎn)生大量的有害蒸氣和氣體。主要是一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、氯化氫、二氧化硫等氣體和汞、鉛、苯等蒸汽，有害氣體在車間里的擴散，也有室內(nèi)空氣流動造成的。有害氣體和蒸汽的危害1.對人體的危害根據(jù)有害氣體和蒸汽的危害不同，把其分為刺激性、中毒性、麻醉性和窒息性。（1）一氧化碳（CO）：一氧化碳多數(shù)是由于工業(yè)爐、內(nèi)燃機等設(shè)備不完全燃燒造成的，也有少量來自煤氣設(shè)備的滲漏。它無色無味，對人體有強烈的窒息性。（2）二氧化碳（CO2）:當二氧化碳濃度大于5ppm時，對眼、鼻、喉以及肺部都有強刺激性，長期作用可引起粘膜炎，嗅、味覺失靈等癥狀。（3）二氧化硫（SO2）:二氧化硫是一種無色強刺激性氣體，在空氣中可氧化為三氧化硫，形成酸霧，其毒性是二氧化硫的10倍。它主要來源于含硫礦物燃料（煤和石油）的燃燒，在金屬礦物的焙燒、毛和絲的漂白、化學紙漿等生產(chǎn)過程中也有二氧化硫的廢氣排出。

2.對環(huán)境的危害有害氣體排入大氣，會使大氣產(chǎn)生一系列不正常氣候變化，如溫室效應和酸雨現(xiàn)象，對人類生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生很大不利的影響。3.對生產(chǎn)的危害

有害氣體可危害農(nóng)作物，對農(nóng)作物危害較普遍的有害氣體有：二氧化硫、氟化氫、二氧化氮和臭氧等。有害氣體對農(nóng)作物的危害主要表現(xiàn)為以下三種情況：

（1）在高濃度有害氣體影響下，產(chǎn)生急性危害，使植物葉表面產(chǎn)生傷斑或者直接使植物葉片枯萎脫落；

（2）在低濃度有害氣體長期影響下，產(chǎn)生慢性危害使植物葉片退綠；

（3）在低濃度有害氣體影響下產(chǎn)生所謂看不見的危害。1.1.3余熱和余濕對人體的危害

人體對冷熱的感知和周圍環(huán)境空氣的溫度、濕度、空氣流速以及周圍物體的表面溫度有關(guān)，在正常條件下，人是依靠自身的調(diào)節(jié)使人體的溫度穩(wěn)定，也就是說人體的得熱量和失熱量相等。

人體散熱是通過以下幾種方式來完成的：

1.對流散熱：人體的對流散熱取決于空氣的溫度和濕度。

2.輻射散熱：人體的輻射散熱與空氣的溫度和流速無關(guān)，只與周圍物體的表面溫度有關(guān)。

3.汗的蒸發(fā)：汗的蒸發(fā)是一個綜合作用過程，是空氣溫度、相對濕度、流動速度，及周圍表面溫度等因素相互作用的結(jié)果。因此，在生產(chǎn)車間內(nèi)必須防止和排除生產(chǎn)中大量散發(fā)的熱和水蒸氣，并使室內(nèi)空氣具有適當?shù)牧鲃铀俣取?/p>

1.2工業(yè)污染物在車間內(nèi)的傳播原理

粉塵主要是依賴氣流的運動來進行擴散的，粉塵從靜止狀態(tài)變成懸浮于周圍空氣的作用稱為塵化作用。

通常把塵粒由靜止狀態(tài)變?yōu)榭諝庵懈∮蔚膲m化作用稱為一次塵化作用，引起一次塵化作用的氣流稱為塵化氣流。由于細小的粉塵本身沒有獨立運動能力，一次塵化作用帶給粉塵的能量并不能使粉塵擴散飛揚，只能在局部地點造成空氣污染。由于通風或冷熱氣流對流所形成的室內(nèi)氣流（稱為二次氣流），在局部地點帶動含塵空氣在整個車間內(nèi)流動，造成粉塵進一步擴散。污染空氣環(huán)境的主要原因是二次氣流。二次氣流速度越大，粉塵擴散越嚴重，如圖1.5所示。

2.誘導空氣造成的塵化作用物體或塊、粒狀物料在空氣中高速運動時，帶動周圍空氣隨其一起運動，這部分空氣稱為誘導空氣，如圖1.3所示。例如，砂輪磨光金屬時，在砂輪高速旋轉(zhuǎn)下甩出的金屬屑會產(chǎn)生誘導空氣，使磨削下來的細粉塵隨其擴散，如圖1.4所示。

3.熱氣流上升造成的塵化作用由于一些產(chǎn)塵設(shè)備產(chǎn)生大量的熱量，其表面的空氣被加熱而產(chǎn)生上升熱氣流，一些粉塵在上升熱氣流的作用下，會隨著上升熱氣流一起運動，產(chǎn)生塵化作用。例如鍋爐中煤炭的燃燒、煉鋼電爐、加熱爐以及金屬澆鑄等過程所引起的塵化作用。4.綜合性塵化作用綜合性塵化作用是指由剪切和誘導空氣等幾個因素共同作用的一種塵化作用。例如皮帶運輸機運輸?shù)姆哿蠌母咛幭侣涞降孛娴倪^程。圖1.3誘導空氣造成的塵化作用圖1.4誘導空氣的塵化作用返回

通常把塵粒由靜止狀態(tài)變?yōu)榭諝庵懈∮蔚膲m化作用稱為一次塵化作用，引起一次塵化作用的氣流稱為塵化氣流。由于細小的粉塵本身沒有獨立運動能力，一次塵化作用帶給粉塵的能量并不能使粉塵擴散飛揚，只能在局部地點造成空氣污染。由于通風或冷熱氣流對流所形成的室內(nèi)氣流（稱為二次氣流），在局部地點帶動含塵空氣在整個車間內(nèi)流動，造成粉塵進一步擴散。污染空氣環(huán)境的主要原因是二次氣流。二次氣流速度越大，粉塵擴散越嚴重，如圖1.5所示。通過以上分析可以看出，粉塵主要是依賴氣流的運動來進行擴散的，只要對車間內(nèi)的氣流進行有效控制，就可以控制粉塵在室內(nèi)的擴散，改善車間空氣環(huán)境。1.4污染物濃度、衛(wèi)生標準和排放標準1.4.1污染物濃度有害物濃度就是單位體積空氣中含有害物量的多少。

1.粉塵濃度粉塵濃度有兩種表示方法。一種是質(zhì)量濃度，即每立方米空氣中含有粉塵的質(zhì)量，單位為mg/m3或g/m3；另一種是顆粒濃度，即每立方米空氣中所含一定粒徑范圍粉塵的顆粒數(shù)，單位為個/m3。2.有害氣體或蒸氣的濃度有害氣體或蒸氣的濃度有兩種表示方法，一種是質(zhì)量濃度，另一種是體積濃度。質(zhì)量濃度即每立方米空氣中所含有害蒸氣或氣體的毫克數(shù)，以Y表示，單位是mg/m3。體積濃度即每立方米空氣中所含有害蒸氣或氣體的毫升數(shù)，以C表示，單位是ml/m3，也用百萬分率符號ppm表示，即1ml/m3=1ppm，1ppm表示空氣中某種有害蒸氣或氣體的體積濃度為百萬分之一，若二氧化碳的濃度為10ppm，就相當于每立方米空氣中含有二氧化硫10ml。在標準狀態(tài)下，質(zhì)量濃度Y和體積濃度C可按下式進行換算：

式中M——有害氣體或蒸氣的分子量,即摩爾質(zhì)量，g/mol。[例1-1]在標準狀態(tài)下,10ppm的二氧化硫相當于多少mg/m3?二氧化硫的摩爾質(zhì)量M=64g/mol,所以Y=64/22.4×10=28.5mg/m3

1.5防治工業(yè)污染物的綜合措施多年的防治工業(yè)污染物實踐證明，在大多數(shù)情況下，單獨依靠一種方法來控制有害物的危害，既不經(jīng)濟也很難能達到預期的效果，必須采取綜合措施。1.改進工藝設(shè)備和生產(chǎn)操作方法，從根本