二氧化硫?qū)Ξa(chǎn)業(yè)工人的危害及其防治措施.doc

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二氧化硫?qū)Ξa(chǎn)業(yè)工人的危害及其防治措施 在有色金屬冶煉過程中,礦石中的硫與氧反應(yīng),生成二氧化硫及少量的三氧化硫并擴散到生產(chǎn)車間,對產(chǎn)業(yè)工人的身體健康造成了極大的威脅。如果不采取治理措施,生產(chǎn)車間的SO2濃度將超過國家標準規(guī)定的四倍,嚴重損害了產(chǎn)業(yè)工人的身心健康,因此,必須采取有效的防治措施。 1、SO2對人體的危害 SO2被人體吸入呼吸道后,因易溶于水,故大部分被阻滯在上呼吸道。在濕潤的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸,一部分進而氧化為硫酸,使刺激作用增強,如果人體每天吸入濃度為100ppm的SO2,8h后支氣管和肺部將出現(xiàn)明顯的刺激癥狀,使肺組織受到傷害。有色金屬冶煉過程中不但產(chǎn)生SO2氣體,還會產(chǎn)生大量的粉塵。SO2和粉塵的聯(lián)合作用,對產(chǎn)業(yè)工人的身體健康造成了重大的損害。因為SO2隨飄塵氣溶膠微粒進入人體肺部深層,毒性將增加3～4倍,導(dǎo)致肺泡壁纖維增生。如果增生范圍波及廣泛,形成肺纖維性變,發(fā)展下去可使肺纖維斷裂形成肺氣腫。據(jù)某冶煉廠統(tǒng)計,300名接觸SO2的職工,有30%的人患有不同程度的支氣管疾病。 SO2還可被人體吸收進入血液,對全身產(chǎn)生毒性作用,它能破壞酶的活力,影響人體新陳代謝,對肝臟造成一定的損害。慢性毒性試驗顯示,SO2有全身性毒性作用。兔吸入18～22mg/m3濃度的SO2,每日2h,經(jīng)半年左右,對傷寒病的免疫反應(yīng)明顯下降。小鼠吸入5124mg/m3低濃度SO2,經(jīng)半年亦能出現(xiàn)免疫反應(yīng)受抑制的現(xiàn)象。故長期接觸者可能會有呼吸道疾病發(fā)病率增加或感冒后不易痊愈,除由于SO2的直接刺激作用外,尚可能與免疫反應(yīng)受抑制有關(guān)。 曾經(jīng)對長期接觸平均濃度在50mg/m3的SO2的人員進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)慢性鼻炎的患病率較高,主要表現(xiàn)為鼻粘膜肥厚或萎縮,鼻甲肥大,或嗅覺遲鈍等;其次患牙齒酸蝕癥;腦通氣功能明顯改變,時間肺活量及最大通氣量的均值降低;肝功能檢查與正常組比較有顯著差異。 SO2還具有促癌性。動物試驗結(jié)果表明10mg/m3的SO2可以加強苯并(a)芘致癌作用,這種聯(lián)合作用的結(jié)果,使癌癥發(fā)病率高于單致癌因子的發(fā)病率。2、防治措施 2.1個人防護 首先,應(yīng)加強勞動保護及安全生產(chǎn)的教育。操作工人可以將數(shù)層紗布用飽和碳酸鈉溶液及%甘油濕潤后夾在紗布口罩中以吸收SO2。工作前后應(yīng)當(dāng)用2%碳酸鈉溶液嗽口。 2.2常規(guī)處理SO2方法 在注意工人個人防護的同時,應(yīng)采取有效措施處理SO2煙氣。從五十年代開始,我國對有色冶煉煙氣中低濃度SO2的回收利用開展了一系列的試驗研究工作,并取得了一定的進展。 亞銨法采用亞銨法處理SO2是用氨水吸收SO2,副產(chǎn)品亞銨。雖然亞銨法技術(shù)較成熟,但產(chǎn)生的副產(chǎn)品是液體狀態(tài)的亞銨,產(chǎn)品的貯存運輸都較困難,只適用于有氨源的小型冶煉廠。 亞硫酸鈉法中小型的冶煉廠可采用亞硫酸鈉法進行煙氣脫硫。亞硫酸鈉法是利用燒堿或純堿吸收SO2,同時產(chǎn)生副產(chǎn)品亞硫酸鈉。例如,上海冶煉廠就采用此法處理煙氣。亞硫酸鈉法工藝簡單,操作方便,系統(tǒng)阻力小,投資和操作費用低。脫硫效率高達95%左右。但需消耗純堿和燒堿,每噸無水亞硫酸鈉消耗純堿0.8t,燒堿0.1t。副產(chǎn)品亞硫酸鈉用途有限,因此不能普遍采用。 氧化鋅法對于鉛鋅冶煉廠可采用氧化鋅法處理SO2。如湖南水口山礦務(wù)局第四冶煉廠就是采用此法。氧化鋅法是以氧化鋅為吸收劑,生成的亞硫酸鋅渣全部返回鋅精礦沸騰爐焙燒,分解出SO2氣體可用于制取濃SO2。 V2O5氧化法有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的SO2濃度一般低于315%,不適合直接回收制造SO2。沈陽冶煉廠為了實現(xiàn)SO2的治理.對生產(chǎn)工藝進行了改革,采用密閉式鼓風(fēng)爐,同時改造了排煙系統(tǒng),嚴格控制爐口和煙道的負壓,降低了漏風(fēng)率,從而提高了SO2的濃度(4%～5%),達到了制酸的要求。利用V2O5作催化劑,使SO2氧化為SO3,利用稀硫酸吸收SO3,制造H2SO4,反應(yīng)如下: 2SO2+O2——SO3 SO3+H2O——H2SO4 由于煙氣中含有As2O3,致使催化劑中毒,降低了SO2的轉(zhuǎn)化率。2.3活性炭吸咐法處理SO2 本文作者針對以上處理方法存在的問題,系統(tǒng)地研究了利用活性碳吸附法處理有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的SO2,克服了以上治理方法的缺點和局限性。 當(dāng)含SO2的廢氣與活性炭接觸時,SO2即被吸附,當(dāng)有O2和水蒸汽存在時,伴隨著物理吸附同時發(fā)生化學(xué)吸附,具體反應(yīng)如下: 物理吸附 SO2——SO2 O2——O2 H2O——H2O 化學(xué)吸附 2SO2+O2——2SO3 SO3+H2O——H2SO4 H2SO4——H2SO4 當(dāng)活性炭上吸附了一定量的H2SO4后,用水洗法再生活性炭,并得到副產(chǎn)品H2SO4。 SO2轉(zhuǎn)化為SO3是在活性炭的催化作用下完成的,傳統(tǒng)的活性炭吸附法只是利用了活性炭本身的催化劑性能,催化活性低,反應(yīng)速度緩慢,設(shè)備龐大。而此種活性炭處理法是利用活性炭是催化劑載體的特性,在活性炭上載有某種活性成分,構(gòu)成了更高活性的活性炭催化劑,使SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)速度大大加快,在此基礎(chǔ)又研究了影響活性炭吸附法處理SO2的其它影響因素。 從實驗結(jié)果看,在25℃時脫硫效果最好,100℃次之。雖然25℃脫硫效率最高,但脫硫后的煙氣溫度較低,煙氣的熱浮力降低,不利于煙氣擴散,煙氣易返回地面,造成附近地面污染。若采用100℃時脫硫,雖然脫硫效果不如25℃的好,但脫硫效率已經(jīng)達到較高的數(shù)值,并且脫硫后,煙氣溫度較高,易于排煙,因此,應(yīng)采用100℃溫度下脫硫。 影響脫硫效率的各種因素相互制約,當(dāng)脫硫溫度取100℃時,H2O/SO2=1～2,O2/SO2=10～14,空速為3600h-1時,脫硫效率可達96%。 3結(jié)論 在有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的SO,是對操作工人身體健康影響最大的有毒氣體,必須采取有效的防治措施,以保證工人的身體健康。 用活性炭處理有色金屬冶煉過程中產(chǎn)生的SO2,具有脫硫效率高、工藝簡單、操作易控制、活性炭可再生重復(fù)利用、無二次污染等特點,克服了亞銨法,亞硫酸鈉法和氧化鋅法在應(yīng)用上的局限性和缺點,也避免了用V2O5氧化法的催化劑中毒問題,是一種行之有效且應(yīng)用前景廣泛的方法。 第 5 頁 共 5 頁