Изобретение относится к области приема и хранения активного химического реагента пероксида водорода, а также может быть использовано для других жидких химических реагентов.
В настоящее время практически все склады России и стран СНГ используют установку, разработанную Российским научным центром "Прикладная химия", которая представлена на фиг. 3.
Пероксид водорода привозится в железнодорожной цистерне поз. 1, под которой в месте ее разгрузки на случай пролива сооружается железобетонный поддон поз. 2, на объем равный, не менее объему железнодорожной цистерны. В связи с тем, что железнодорожная цистерна поз. 1 не имеет нижнего слива, а насос поз. 5 для перекачки пероксида водорода из железнодорожной цистерны поз. 1 в емкости хранения поз. 6/1; 6/2 не является самовсасывающим, на линии подачи пероксида водорода из железнодорожной цистерны поз. 1 до насоса поз. 5 устанавливается вакуумная емкость поз. 3 с вакуумным насосом поз. 4, что позволяет заполнить линию подачи пероксида водорода и обеспечить устойчивую работу насоса. Под емкостями хранения поз. 6/1 и 6/2 сооружен железобетонный поддон поз. 7 емкостью не менее одного объема емкости хранения. При аварийной ситуации из емкостей хранения пероксид водорода насосами поз. 8/1 и 8/2 перекачивается в аварийную емкость поз. 9, заполненную наполовину конденсатом, объемом вдвое большую, чем емкость хранения. Из емкостей хранения насосом поз. 10 пероксид водорода перекачивается в промежуточную емкость поз. 11 из нее насосом поз. 12 через смеситель поз. 13, где смешивается в необходимом соотношении с водой и подается в емкость готового продукта поз. 14. Из емкости готового продукта поз. 14 дозировочным насосом поз. 15 пероксид водорода подается в процесс.
Для удобства эксплуатации и обеспечения безопасной работы насосы поз. 4, 5, 8/1, 8/2, 10, 12 размещают в помещении. Кроме того в помещении размещают аварийную емкость поз. 9, заполненную наполовину конденсатом, чтобы не замерз конденсат в зимнее время. Также оборудуют участки приготовления растворов кислот азотной, серной, плавиковой, растворов щелочи и пероксида водорода для пассивации емкостей, а также рабочие места для пассивации арматуры и трубопроводов (столы, ванны).
На данных участках в соответствии с нормами при работе с сильнодействующими ядовитыми веществами устанавливаются для улавливания проливов заглубленные емкости, проектируется мощная вентиляция.
При емкостях хранения рядом строится корпус для насосов, аварийной емкости и участков пассивации с отоплением, освещением, мощной вентиляцией, канализацией, электрощитовыми.
Описанная выше схема требует больших капитальных вложений: на строительство сливо-наливной стойки для разгрузки железнодорожной цистерны, с железобетонным поддоном под ней, эстакады с трубопроводом пероксида водорода до емкостей хранения поз. 6/1 и 6/2, на строительство здания для размещения всех насосов, аварийной емкости и участков приготовления растворов кислот, щелочей, пероксида водорода, рабочих мест для пассивации, труб, арматуры, на приобретение дорогостоящих герметичных насосов поз. 5, 8/1, 8/2, 10, 12, аварийной и промежуточной емкостей и на монтаж, на работы по подготовке и проведению пассивации всей схемы приема, хранения и выдачи пероксида водорода потребителю. В связи с большим количеством промежуточных емкостей и насосов в схеме установки резко снижается надежность и особенно безопасность. Насосы являются наиболее сложными агрегатами, с множеством блокировок и источником наиболее вероятных разгерметизаций, что приводит к проливу пероксида водорода.
Известна установка финской компании (фиг. 4) представлена схема установки приема, хранения и подачи в процессе пероксида водорода финской компании "Кемира".
Данная установка практически не отличается от схемы установки проектного института РНЦ "Прикладная химия", кроме сливов в аварийных ситуациях. В схеме проектного института при аварийных ситуациях пероксид водорода перекачивают насосом поз. 8/1, 8/2 из емкостей хранения поз. 6/1, 6/2 в аварийную емкость поз. 9, заполненную на половину конденсатом. В схеме финской компании "Кемира" при аварийной ситуации пероксид водорода сливают через патрубок большого диаметра емкости хранения поз. 3 в поддон поз. 4, где происходит разбавление водой.
Задача изобретения состоит в создании безопасной надежной установки более простой с минимальными капитальными вложениями.
Для решения поставленной задачи предлагается установка для приема, хранения и подачи пероксида водорода, которая представлена на фиг. 1, в которой технологические емкости (фиг. 2) выполнены в виде контейнера, дополнительно снабженного автономной системой замера температуры на двух уровнях, уровнемером и пробоотборником, причем технологическая емкость через коллектор соединена последовательно со смесителем и емкостью готового продукта, из которой дозировочным насосом пероксид водорода подают в производство. Разгрузка с железнодорожной платформы и установке контейнеров к коллектору производится грузоподъемным механизмом поз. 2. Все контейнеры расположены на железнодорожном поддоне 3, предназначенном для локализации аварийных проливов. Технологические емкости - контейнеры 1/3 и 1/4 подключены через коллектор к смесителю 4, предназначенному для разбавления пероксида водорода до нужной концентрации. Смеситель соединен с емкостью для сбора готового продукта 5, объемом, обеспечивающим два часа непрерывной работы производства. Готовый пероксид водорода при помощи дозировочного насоса 6 подают в производство.
Работа установки.
Контейнеры с химическим реагентом перевозятся к потребителю на железнодорожных платформах. Разгружаются грузоподъемным механизмом поз. 2 на железнодорожный поддон. Два контейнера 1/3 и 1/4 подключают к коллектору подачи пероксида водорода. Из одного контейнера передавливают пероксид водорода сжатым воздухом в смеситель 4, где получают необходимую концентрацию разбавлением водой и сливают в промежуточную емкость поз. 5, из которой дозировочным насосом поз. 6 пероксид водорода направляют в производство. По мере опорожнения одного контейнера переключаются на второй, а пустой контейнер заменяют на полный при помощи грузоподъемного механизма поз. 2.
Каждый контейнер оснащен тремя ступенями защиты. При нормальном хранении пероксида водорода дыхательным клапаном, установленным в верхней точке контейнера и соединяющим газовую фазу пероксида водорода с атмосферой через фильтр.
При средней степени разложения пероксида водорода срабатывает предохранительный клапан и сбрасывается газовая фаза. При сильном, спонтанном разложении пероксида водорода разрывается предохранительная мембрана и выбрасывается парогазовая смесь, где жидкая фаза улавливается железобетонным поддоном, в котором разбавляется водой до необходимой концентрации и сливается в канализацию. Данная ситуация рассматривается как исключительная, происходящая один раз в сто лет.
Предлагаемая установка позволяет практически исключить опасную операцию по пассивации оборудования щелочью, смесью кислот азотной, серной и плавиковой, а также пероксидом водорода, т.к. контейнеры эту операцию проходят на заводе-наполнителе - поставщике пероксида водорода. Трубопроводы и арматура пассивируются по упрощенной технологии без применения смеси кислот. Все это дает возможность не строить участок пассивации, что снижает капитальные вложения и исключает работы с сильно ядовитыми веществами. Предлагаемая установка более проста, надежна, безопасна в эксплуатации и позволяет значительно сократить капитальные затраты на ее реализацию.
Сравнительный анализ рабочего проекта установки предлагаемой и известной существующей показал уменьшение капитальных вложений в 4 раза.
Установка для приема, хранения и подачи пероксида водорода в производство содержит емкости для хранения пероксида водорода, смеситель, насосы, железобетонный поддон. Для повышения надежности и безопасности эксплуатации при одновременном снижении капитальных затрат установка снабжена технологической емкостью, выполненной в виде контейнера, который имеет автономную систему замера температуры на двух уровнях, уровнемер и пробоотборник. Технологическая емкость посредством коллектора соединена со смесителем, соединенным последовательно с емкостью готового продукта. Технические емкости и коллектор размещены на железобетонном поддоне. 4 ил.
Установка для приема, хранения и подачи пероксида водорода в производство, содержащая емкости для хранения пероксида водорода, смеситель, насосы, железобетонный поддон, отличающаяся тем, что она снабжена технологической емкостью, выполненной в виде контейнера, который дополнительно снабжен автономной системой замера температуры на двух уровнях, уровнемером, пробоотборником, технологическая емкость через коллектор соединена со смесителем, который последовательно соединен с емкостью готового продукта, из которой дозировочным насосом пероксид водорода подают в производство, причем технологические емкости и коллектор для подачи пероксида водорода расположены на железобетонном поддоне.
| Рабочий чертеж РНЦ "Прикладная химия", 1968 | |||
| Проспект фирмы "КеМира", 1996. |
