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甜菊糖甙生產(chǎn)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價

文檔作者：鐘彩霞文檔來源：江西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2025年03月03日
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2016年12月甜菊糖甙生產(chǎn)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價77
甜菊糖甙生產(chǎn)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價
鐘彩霞
(江西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西南昌330095)
摘要：根據(jù)甜菊糖甙項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝、設(shè)備、主要原輔材料，確定乙醇儲罐、鹽酸儲
罐泄露是項(xiàng)目生產(chǎn)中的主要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模，計(jì)算了液體泄漏速度、泄漏液
體擴(kuò)散及蒸發(fā)量，并預(yù)測了鹽酸霧在不同風(fēng)速、不同穩(wěn)定度下下風(fēng)向的最大地面濃度——
均小于車間空氣中最高容許濃度(15mg／m3)，估算了乙醇蒸氣云爆炸后果——致死半徑
5．26m、財(cái)產(chǎn)損失半徑6．89m、救災(zāi)人員距蒸氣云中心的最小工作安全距離29．53m，最后
提出了儲罐泄露風(fēng)險(xiǎn)防范措施。
關(guān)鍵詞：環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)泄露蒸氣云爆炸風(fēng)險(xiǎn)防范
0引言
甜菊糖甙，俗稱甜菊糖、甜菊糖苷，是一種從菊科
革本植物甜葉菊葉子及葉莖中精提的新型天然高倍甜
味劑，其甜度是蔗糖的200—350倍、熱量是蔗糖的1／
300，不參與人體代謝，不產(chǎn)生熱量，符合現(xiàn)代健康飲食
的要求。近年來，甜菊糖甙生產(chǎn)項(xiàng)目逐漸興起，其生產(chǎn)
過程中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)引起重視。
1甜菊糖甙生產(chǎn)工藝簡介
甜菊糖甙典型生產(chǎn)過程主要包括浸取、絮凝、過
濾、樹脂吸附及其活化、乙醇洗脫及其回收、樹脂脫鹽
脫色及樹脂活化、濃縮和干燥工序，甜菊糖甙生產(chǎn)工藝
流程見圖1。
甜菊
成品
酸i隹、堿液
l
mS-!堿涪
圈1甜菊糖甙工藝示意
2甜菊糖甙生產(chǎn)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價
2．1環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)識別
根據(jù)甜菊糖甙項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝、設(shè)備、主要原輔材
料及產(chǎn)品，結(jié)合物質(zhì)的危險(xiǎn)特征及其數(shù)量，分析出主要
危險(xiǎn)性物質(zhì)是乙醇、鹽酸，其危險(xiǎn)性和毒性詳見表1。
表l項(xiàng)目涉及主要物料的危險(xiǎn)識別
物質(zhì)名稱閃點(diǎn)(℃) 蒸汽壓(KPa) 毒性辨別參數(shù)危險(xiǎn)標(biāo)記危害程度分級
乙醇12 5．33／20℃ LC∞：37620mg／m3 7(易燃液體) IV(輕度危害)
鹽酸， 30．66／20℃ Lc∞：3124ppm 20(酸性腐蝕品) m(中度危害)
根據(jù)主要危險(xiǎn)物質(zhì)的存量及其毒性分析，該評價
以乙醇、鹽酸為重點(diǎn)評價對象，貯存區(qū)的乙醇儲罐、鹽
酸儲罐為重點(diǎn)評價單元。
2．2源項(xiàng)分析
(1)最大可信事故概率
由于項(xiàng)目生產(chǎn)屬于多工序連續(xù)生產(chǎn)過程，工藝流
容器、管道、閥門等因素引起事故的風(fēng)險(xiǎn)。為評價風(fēng)險(xiǎn)
的可接受程度，將最大可信災(zāi)害事故作為評價對象。
最大可信事故概率的確定可以通過類比法或事故
樹法進(jìn)行確定?。在實(shí)際評價中，常通過對國內(nèi)外同
類裝置或項(xiàng)目的事故統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行分析，確定事故的
發(fā)生概率歸J。根據(jù)國內(nèi)行業(yè)資料，甜菊糖甙生產(chǎn)項(xiàng)目
程復(fù)雜，在實(shí)際生產(chǎn)過程中存在因設(shè)備故障、誤操作、事故概率見表2。
表2不同事故發(fā)生的概率
事故類型發(fā)生概率(次／a) 事故頻率
管線、閥門、儲罐等泄露事故10～。1013 可能發(fā)生
儲罐等出現(xiàn)爆炸、爆裂事故10‘4 極少發(fā)生
重大自然災(zāi)害引起的事故10一。10—6 很難發(fā)生
由表2可知，在對儲罐進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)、保證其防腐
能力滿足使用年限內(nèi)儲存要求的前提下，甜菊糖甙項(xiàng)
目泄露事故的概率為lO～一10—0Z／a，造成爆炸等重
大事故的概率為10～～10“次／a。因此，將最大可信
事故確定為儲罐泄漏事故。
(2)事故源項(xiàng)
萬方數(shù)據(jù)
78 江西化工2016年第6期
以年產(chǎn)1000t甜菊糖甙為例，生產(chǎn)過程中用一個
5m3(f2j 1840mm×1870mm、口徑650mm)的濃鹽酸儲
罐，濃鹽酸最大儲存量4t(生產(chǎn)過程中稀釋成<5％的
稀酸后對樹脂進(jìn)行活化)；用三個lOm3(f212260mm X
2060ram、口徑600mm)的乙醇儲罐(乙醇含量90％以
上)，乙醇最大儲存量19．2t(6．4t／個X 3個，生產(chǎn)過程
中稀釋成75％后洗脫樹脂吸附的甜菊糖并通過精餾塔
進(jìn)行回收)。根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價技術(shù)導(dǎo)則>
(1lJ／T 169-2004)，液體泄漏速度仇用下式計(jì)算t 仇：q和^擘+29h Y p
經(jīng)計(jì)算得：
QL鹽醴=28．94 kg／s，
Q￡乙_=21．52 kg／s。
2．3后果計(jì)算
(1)泄露液體擴(kuò)散
液體泄漏后立即擴(kuò)散至低洼處或人工邊界，形成
液池。無圍堰時，液池半徑r用下式計(jì)算：
①瞬時泄露(泄漏時間。<30s)時，
正
r=(等)4
⑦連續(xù)泄露(泄漏時間>lOmin)時，
r=(簪)了
本例儲罐泄漏液池半徑見表3。
表3儲簟泄漏液池半徑
事故描述仉(ks／s) t(8) m(ks) r(m)
瞬時泄露30 868．2 O．12
鹽酸儲罐28．94
連續(xù)泄露138．2 4000 56．8
瞬時泄露30 645．6 0．08
乙醇儲罐21．52
連續(xù)泄露2917．4 ㈣113．5
由表3可知：鹽酸儲罐發(fā)生泄漏時。泄漏速度
28．94kCs；瞬時泄漏液池半徑0．12,-，最長泄漏時間
138．2s，最大影響距離56．8m；乙醇儲罐發(fā)生泄漏時，泄
漏速度21．52ks／s，瞬時泄漏液池半徑0．Oam，最長泄漏
時間297．4s，最大影響距離113．5m。
(2)泄露液體蒸發(fā)量
蒸發(fā)3種【3。。由于本項(xiàng)目貯罐是常溫常壓條件貯存，
而濃鹽酸、乙醇常壓下的沸點(diǎn)分別為48℃；78．3℃，因
此本項(xiàng)目泄漏液體的蒸發(fā)主要是質(zhì)量蒸發(fā)，蒸發(fā)速度
按下式計(jì)算：
仉=口XpXM／(RX 7"o)×u(2?！?(2+5’X r(““)／(2¨)
據(jù)公式計(jì)算出不同風(fēng)速、不同穩(wěn)定度下泄漏液體
泄漏液體的蒸發(fā)分為閃蒸蒸發(fā)、熱量蒸發(fā)和質(zhì)量的蒸發(fā)速度，詳見表4。
表4不同條件下的蒸發(fā)速度單位：s／s
濃鹽酸(鹽酸霧) 乙醇蒸氣
風(fēng)速
A—B D E—F A—B D E—F
小風(fēng)(1m／s) 0．85 1．04 1．18 0．19 0．23 0．26
年均風(fēng)速(2．3m／s) 1．68 1．99 2．19 0．37 0．44 0．48
大風(fēng)(Sm／s) 3．17 3．64 3．88’ 0．69 0．80 0．85
(3)鹽酸霧擴(kuò)散
采用<建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價技術(shù)導(dǎo)則>(RI／T
169—2004)中的多煙團(tuán)模式預(yù)測鹽酸霧的擴(kuò)散： 小^吣煮麟p【一警】exp
【_警H一驀】
據(jù)此計(jì)算了不同風(fēng)速、不同穩(wěn)定度下鹽酸儲罐泄
漏時鹽酸霧最大地面濃度，見表5。
表5不同氣象條件下鹽酸霧最大落地濃度
【～風(fēng)～、速＼ ～＼穩(wěn)定度 A—B D E—F
最大落地濃度
0．23 O．67 3．11
小風(fēng)(1m／s) (ms／m3)
距中心距離(m) 6．1 3．3 1．6
——、＼ 穩(wěn)定度風(fēng)速～＼ A—B D E—F
最大落地濃度0．20 0．56 2．51
年均風(fēng)速(ms／m3)
(2．3m／s)
距中心距離(111) 11．7 7．1 3．4
最大落地濃度
0．17 0．47 2．05
大風(fēng)(5m／s) (ms／m3)
距中心距離(m) 25．7 15．4 7．3
(4)乙醇蒸氣云爆炸
蒸氣云爆炸，是指可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣的云狀
混合物在開闊地上空遇到點(diǎn)火源引發(fā)的爆炸H J。乙醇
泄漏后，乙醇蒸氣擴(kuò)散到空氣中，遇明火、高熱能就會
引起燃燒爆炸。爆炸事故產(chǎn)生的沖擊波對人員、建筑
有較強(qiáng)傷害與破壞作用。采用TNT當(dāng)量法、按最不利
條件估算蒸氣云爆炸后果。
萬方數(shù)據(jù)
2016年12月甜菊糖甙生產(chǎn)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價79
q)vwr當(dāng)量形w
‰=等
②死亡區(qū)半徑凡．，
Ro．5?。?(，lt。。。7rNr，、I㈣
③重傷區(qū)半徑
重傷區(qū)內(nèi)徑為民．，、外徑為肱，，其沖擊波峰值
為44kPa，
△P=0．137Z一3+0．119Z’2+0．269Z一一0．019
z堿，(彘)了
④輕傷區(qū)半徑
輕傷區(qū)內(nèi)徑為弛．，、外徑為Rao．。。，其沖擊波峰值
為17kPa。計(jì)算公式同“重傷區(qū)半徑”。
⑤財(cái)產(chǎn)損失區(qū)
對于爆炸性破壞的財(cái)產(chǎn)損失區(qū)半徑可由下式求
得：
R： 魚墜：
[1+(3175／Writ)2]言
根據(jù)以上公式，估算本項(xiàng)目乙醇蒸氣云爆炸事故
的傷害外徑，見表6。
． 裹6乙醇蒸氣云爆炸傷害后果
舊腫(1【g) 如，(m) 賦，(m) 蹁ol(m) R(m)
76．95 5．26 16．43 29．53 6．89
l
2．4儲罐泄露風(fēng)險(xiǎn)防范措施
為減少泄漏事故的發(fā)生，建議該項(xiàng)目生產(chǎn)運(yùn)行階
段采取以下措施：
(1)選擇安全可靠的儲存設(shè)施，避免由于設(shè)計(jì)、制
造、安裝、維修過程中的缺陷引起泄漏事故；選擇良好
的密封措施，防止跑、冒、滴、漏。
(2)完善儲罐區(qū)的安全管理：設(shè)立安全標(biāo)志、明確
劃分禁行禁火區(qū)域；現(xiàn)場配備消防設(shè)施及耐酸手套、膠
靴、安全帽、防護(hù)眼鏡等個人防護(hù)用品；儲罐區(qū)外圍設(shè)
置圍堰、利用事故池進(jìn)行泄露液體的收集，且事故池的
容積應(yīng)根據(jù)儲罐容積、消防用水量和當(dāng)?shù)刈畲蠼涤炅?
確定，從而將泄露影響控制在最小范圍內(nèi)、以減少對外
環(huán)境的破壞。
(3)建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制，將安全生產(chǎn)落實(shí)到
每個從業(yè)人員。
(4)為提高從業(yè)人員的安全意識，定期組織從業(yè)人
員參加安全教育培訓(xùn)并考核，考核不合格的，可適當(dāng)采
取懲罰措施。
3結(jié)論
本文根據(jù)<建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價技術(shù)導(dǎo)則>(KI／
T 169—2004)，對甜菊糖甙生產(chǎn)過程中鹽酸、乙醇儲罐
的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了預(yù)測和分析：鹽酸儲罐泄漏速度為
28．94kgs，瞬時泄漏液池半徑為0．12m，最長泄漏時間
為138．2s，最大影響距離為56．8m；乙醇儲罐泄漏速度
為21．52kg,／s，瞬時泄漏液池半徑0．08m，最長泄漏時間
297．4s，最大影響距離113．5m。鹽酸霧在不同風(fēng)速、不
同穩(wěn)定度下，下風(fēng)向最大地面濃度均<車間空氣中最 參考文獻(xiàn)="參考文獻(xiàn)"></車間空氣中最></建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價技術(shù)導(dǎo)則></建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價技術(shù)導(dǎo)則>

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