《环境风险分析硫酸》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境风险分析硫酸（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、环境风险分析1 硫酸生产危险因素分析在硫酸生产、储运过程中，由于生产设备、工艺的原因，人为的或不可抗拒的原因，导致废气超标排放和硫酸泄漏，造成的事故有可能对环境造成危害。 在生产过程中开车生产、工艺或设备出现问题都有可能造成硫酸生产尾气中二氧化硫和三氧化硫超标排放。硫酸储存设备与装置由于受损或人员违规操作等原因造成硫酸泄漏，可能造成大量硫酸雾排放。后果会危及周围人群的健康和生命安全；硫酸雾会毁坏周围的植物及植被，腐蚀附近建筑物。 在火车、汽车装卸和运输过程中如发生浓硫酸泄漏，可能造成以下后果：硫酸及酸雾会危及周围人群的健康和生命安全；硫酸泄漏后渗入土壤会造成土壤酸性；硫酸雾在空气中扩散污染环境
2、空气，酸雾会毁坏周围的植物及植被，腐蚀周围建筑物。硫酸如果直接流入地表水中会污染水域；导致水中动植物死亡；浓硫酸遇水引起强烈反应，会产生浓烈的硫酸烟雾。影响周围环境空气，危及周围人群的健康和生命安全。本次评价根据硫酸生产工艺、装置和生产储运情况分析，通过对硫酸造成的安全环境污染事故调查，硫酸生产在厂区内的主要环境危险因素是SO2、SO3、硫酸雾废气的非正常和事故排放，本次评价主要对SO2、SO3、硫酸雾废气非正常和事故排放对空气环境的影响进行预测和防范措施分析，对浓硫酸大量泄漏对空气可能产生的影响进行定性分析和防范措施分析，根据该厂生产、储存设施情况，废水处理装置情况，对浓硫酸大量泄漏，或停车
3、冲洗废水的处理情况进行分析。环境风险评价中往往是通过对历史事故的调查，最好是全世界或国内同类项目运行的历史的事故调查来确定事故可能发生的概率。关于硫酸生产、储运中发生非正常排放和事故排放的报道较少，尤其是危害事故的报道不完整，因此很难从历史事故调查分析中确定事故可能发生的概率。本次评价重点对污染排放的原因、源强及其影响情况进行分析。提出相应的防范措施。2 主要污染物物化毒理性质2.1二氧化硫2.1.1理化特性分子式：SO2；分子量：64.07；性状：常温下无色气体，具辛辣和窒息气味，在常温时压力（45kg/cm2）下压缩为无色、流动的液体。沸点：-10.1；熔点：-75.5；相对密度： (水=
4、1)1.43； (空气=1)2.26；蒸气压：338.42kPa/21.1。溶解度：水中8.5%（25）；易于与水混合并氧化成亚硫酸；易溶于甲醇、乙醇；溶于硫酸、醋酸、氯仿和乙醚。8.2.1.2毒理性质属中等毒类，系刺激性气体；高浓度吸入，引起喉头痉挛、水肿而窒息。人的嗅觉阈值1.5-3mg/m3、刺激阈值10mg/m3；30mg/m3浓度时只能耐受1分钟，过久则引起呼吸困难、青紫、呕吐甚至意识障碍；大量吸入时，由于SO2窒息作用和细胞毒作用而致死。 急性毒性30-50mg/m3可立即引起眼、鼻、粘膜刺激症状和支气管痉挛及窒息感，1000mg/m3以上即时生命危险，5000mg/m3以上，立即
5、产生喉头痉挛、喉头水肿而窒息。SO2易被粘膜的湿润表面而吸收生成亚硫酸，一部分进而氧化成硫酸。因此对呼吸道及眼有强烈刺激作用，大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。 慢性毒性动物实验显示小鼠吸入5.24mg/m3低浓度，经半年出现免疫反应受抑制。长期吸入平均浓度50mg/m3的接触者，可引起慢性鼻炎和嗅觉迟钝、牙酸蚀症、肺通气功能下降、免疫功能受损等表现。长时间低浓度接触者尚可影响味觉，导致其它慢性病变，除鼻炎外，还可致咽炎、喉炎、慢性气管炎、支气管炎。有头晕、头痛、乏力等症状。合并炎症感染反复不愈，造成小气道狭窄、肺通气障碍、肺功能不全，严重者引起弥漫性间质纤维化和中毒性肺硬变。有
6、些伴有气道反应性增高，尖似哮喘样发作。 诱变性、致癌性、致畸性：未见报告。SO2毒性数据见表8-1。表8-1 SO2毒性数据浓度（mg/m3）危 害3嗅觉阈值10刺激域值30-50即有刺激症状及窒息感125吸入30分钟就可发生急性中毒200吸入5分钟就可发生急性中毒1000以上有生命危险5000以上即喉头痉挛、水肿窒息而死2.2硫酸和三氧化硫2.2.1理化特性硫酸：纯品为透明、无色、无嗅的油状液体,有杂质颜色变深,甚至发黑。分子式H2SO4。分子量：98.08。其相对密度及凝固点也随其含量变化而不同。相对密度1.841(9698%)。凝固点10.35(100%)、3(98%)。沸点290。蒸气
7、压0.13kPa(145.8)。对水有很大亲和力。从空气和有机物中吸收水分。与水、醇混合产生大量热,体积缩小。用水稀释时应把酸加到稀释水中,以免酸沸溅。加热到340分解成三氧化硫和水。稀酸能与许多金属反应,放出氢气。浓酸对铅和低碳钢无腐蚀,是一种很强酸性氧化剂。与许多物质接触能燃烧甚至爆炸,能与氧化剂或还原剂反应。三氧化硫：有、三种同素异形体,商业上最有用为式系,它像冰样结晶块或液体。分子式SO3。分子量80.07。相对密度1.9224(20)。熔点16.8。沸点44.8。蒸气压57.72kPa(25)。在水中溶解度达100%。溶于水生成硫酸,溶于浓硫酸,生成发烟硫酸,并放出大量热。无水三氧化
8、硫对金属无腐蚀。2.2.2毒理性质大鼠经口LD50：2140 mg/kg（硫酸浓度21.6）；吸入LC50：510 mg/m3/2h。小鼠吸入LC50：320 mg/m3/2h。硫酸液体对皮肤、粘膜有刺激和腐蚀作用。雾对粘膜的刺激作用较二氧化硫为强，主要使组织脱水，蛋白质凝固，可造成局部坏死。对呼吸道的毒作用部位因吸入浓度和雾滴大小而不同。三氧化硫易溶于水生成硫酸，其毒作用与硫酸相同。急性吸入中毒：吸入酸雾后可引起明显的上呼吸道刺激症状及支气管炎，重者可迅速发生化学性肺炎或肺水肿，高浓度时可引起喉痉挛和水肿而致窒息。伴有结膜炎和咽炎。急性口服中毒：可引起消化道灼伤。立即出现口、咽部、胸骨后及腹
9、部剧烈烧灼痛,唇、口腔、咽部糜烂、溃疡，声音嘶哑，吞咽困难，呕血，呕吐物中可有食道和胃粘膜碎片，便血；严重可发生喉水肿或胃肠道穿孔，肾脏损害。皮肤灼伤：皮肤接触浓硫酸后局部刺痛，未作处理者可由潮红转为暗褐色，继而可发生溃疡，界限清楚，周围微肿，疼痛剧烈。眼灼伤：贱入眼内可引起结膜炎、结膜水肿、角膜溃疡以至穿孔。毒性数据：人的嗅觉阈为1mg/m3；2mg/m3浓度可引起鼻、咽部刺激症状；68mg/m3引起剧烈咳嗽。2.3相关环境标准相关环境标准见表8-2。表8-2 相关环境标准标准名称标准值（mg/m3）标准来源二氧化硫硫酸及三氧化硫TWA（时间加权平均容许浓度8小时）51GBZ 2-2002工
10、作场所有害因素职业接触限值STEL（短时间接触容许浓度15分钟）102环境空气（二级）0.5（1小时平均）GB3095-1996环境空气质量标准居住区大气中有害物质的最高容许浓度0.3（一次）TJ36-79工业企业设计卫生标准3 硫酸生产非正常工况风险分析3.1硫酸装置开车污染物产生原因及源强分析根据硫酸工程生产工艺过程分析，其生产过程中二氧化硫的非正常产生排放，主要是在生产过程中开始点火到升温正常生产的一段时间内。生产中在第一阶段，从喷油点火升温至炉内温度达到600时止。此阶段，炉气直接从炉顶排出；第二阶段关闭炉顶气盖，将炉气引入后续净化阶段，为该段升温。但是按照设计要求，本工程在此二阶段燃
11、烧柴油，所以废气中SO2排放量较小；在此两阶段，同时在转化工段利用电加热触媒温度至420；各段加热达到温度后，在第三阶段开始投入原料并将炉气引入后续净化及两转两吸工段，在此阶段，投料量较少，进入转化器的SO2浓度是6.5，由于催化剂床温度还未达到最佳值，二氧化硫转化率较低，在五个小时内SO2转化率从97升至正常生产时的99.7。根据以上情况分析，本次项目硫酸装置开车过程中，非正常排放主要是在升温完成后，最初投料的五个小时内，转化率达不到指标时废气中SO2的排放。根据投料量、转化率等工艺条件和尾气氨吸收处理效果（考虑其浓度高时吸收率较大，浓度低时吸收率较小）分析，不同时间段情况下的SO2排放浓度
12、如表8-3所示。表8-3 开车投料到转入正常阶段尾气排放情况时段h投料量kg/h转化器进口浓度转化率废气量m3/h排 放时间hSO2排放浓度mg/m3尾气氨吸收SO2去除率SO2排放浓度mg/m319206697463541540690541292066.598424021394090394397477994130212141853214-510289899.5374912124580249由表8-3可知，在开车生产投料阶段，由于转化触媒未达到最佳温度，转化率较低，造成尾气中二氧化硫浓度较高，但是由于工程采用了氨吸收尾气处理装置，所以即使在非正常排放阶段，尾气仍可以达标排放。3.2硫酸装置生产
13、中的非正常排放原因及源强分析硫酸装置尾气在正常生产的情况下能够达标排放，但是也有可能由于因为工艺条件控制和设备的原因造成生产中的非正常排放。在生产时非正常排放烟气的情况有两种。一种情况是SO2转化率下降，使SO2排放浓度和排放量加大；另一种情况是SO3吸收率下降，使SO3排放浓度和排放量增加，当由于气体干燥不完全，有水份或空气中湿度较大时，它与SO3生成硫酸雾，由于这些酸雾颗粒较大，浓度较高，它产生的污染较严重。被二氧化硫、硫酸雾污染的大气不仅危害人、畜和植物，而且腐蚀设备、仪表等暴露在外部的金属制品。特别是大气相对湿度较大或在阴雨天对农作物危害极大。本次工程由于采用了氨吸收尾气处理装置，可以
14、大大减少生产中非正常排放废气中污染物的浓度。3.3硫酸装置非正常排放对环境的影响预测和分析3.3.1源强确定假设在尾气氨吸收装置不起作用的情况下分以下两种情况确定源强：转化率仅96（相当于一转一吸的转化率）情况下的SO2排放对环境的影响。按正常转化率，吸收效率仅95的情况下硫酸雾排放对环境的影响。源强确定见表8-4。表8-4 非正常排放源强参数污染因子排放量mg/s排气量m3/s排放时间h排气筒高度m排气筒直径m排气温度SO21091889.632600.940硫酸雾1500949.5823.3.2 预测内容预测非正常排放情况下SO2、硫酸雾排放对环境的影响。3.3.3 预测模式选用HJ2.2-2008环境影响评价技术导则 大气环境中的SCREEN3估算模式： = 式中符号意义和各扩散参数取值及各指数、系数的定值详见导则。3.3.4预测结果SO2非正常排放预测结果取非正常排放持续时间T=7200秒，根据排气污染源工艺条件计算有效高度，预测D类稳定度，平均风速1.5m/s情况下，非正常产生SO2排放造成不同时刻和距离的SO2扩散浓度列于表8-5。表8-5 SO2 排放浓度预测结果 单位：mg/m3距离(m)480s960s1080s2640s2880s7680s8160s8340s8460s4000.00480.00480.0048
