Tài liệu Đề tài: "Kỹ thuật an toàn và môi trường" pdf

 Sau đây là các hình thức ô nhiễm và các chất ô nhiễm liên quan như: ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước, ô nhiễm đất, ô nhiễm phóng xạ, ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm sóng, ô nhiễm do môi ch

KỸ THUẬT AN TOÀN

VÀ MÔI TRƯỜNG

LỜI NÓI ĐẦU

 Cùng với công cuộc đổi mới công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, kỹ thuật lạnh đang phát triển mạnh ở Việt Nam Tủ lạnh, máy kem, máy đá, máy điều hòa nhiệt độ đã trở nên quen thuộc trong đới sống hàng ngày Các máy và thiết bị lạnh phục

vụ cho các ngành chế biến thực phẩm, bia, rượu, thuốc lá, điện

tử, y tế, du lịch… cũng đang phát huy tác dụng thúc đẩy sự phát triển mạnh nền kinh tế.

 Song song với sự phát triển nền kỹ thuật lạnh như vậy Có

những cái nhìn phản diện và nhiều cuộc tranh luận nóng bỏng

về hiện tại và tương lai phát triển trong nghành lạnh và điều hòa không khí đối với môi chất lạnh.

 Bên cạnh đó cần phải có sự hỗ trợ về kỹ thuật, giáo dục và huấn luyện cho sự vận hành an tòan với môi chất lạnh, giới

thiệu những công trình mẫu và hiện đại hóa những nhà máy

hiện hữu

 Môi chất lạnh phải đi đôi với giải pháp tòan diện cho khí hậu

và tầng ozone Vì vậy khi sử dụng chúng cần phải biết được

nguyên nhân, tác nhân gây ôi nhiêm Đồng thời có những biện pháp khắc phục cùng những đề xuất giúp cho vấn đề khí hậu và

Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO MÔI CHẤT LÀM LẠNH

 Các yếu tố gây ra ôi nhiễm Nguyên nhân.

 Tác hại của ONMC lạnh và cơ chế hình thành.

 Biện pháp khắc phục.

 Kết luận và đề xuất của nhóm.

 Tài liệu tham khảo

I Đặt vấn đề.

 Trong những năm gần đây, biến đổi khí hậu

thường được hiểu như hiện tượng nóng lên toàn cầu

 Nguyên nhân dẫn đến biến đổi khí hậu bao gồm những thay đổi các yếu tố nội tại của trái đất, những biến đổi ngoài các yếu tố nội tại, ảnh hưởng do các hoạt động của con người

 Trên thế giới, ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất thải hoặc năng lượng vào môi trường đến mức có khả năng gây hại đến sức khoẻ con người, đến sự phát triển sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi trường Các tác nhân ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí (khí thải), lỏng

(nước thải), rắn (chất thải rắn) chứa hoá chất hoặc tác nhân vật lý, sinh học và các dạng năng lượng như

 Tuy nhiên, môi trường chỉ được coi là bị ô nhiễm nếu trong

đó hàm lượng, nồng độ hoặc cường độ các tác nhân trên đạt đến mức có khả năng tác động xấu đến con người, sinh vật

và vật liệu.

 Sau đây là các hình thức ô nhiễm và các chất ô nhiễm

liên quan như: ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước, ô nhiễm

đất, ô nhiễm phóng xạ, ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm sóng, ô

nhiễm do môi chất làm lạnh gây ra,…Trong đó ô nhiễm do

môi chất làm lạnh gây ra ảnh hưởng rất lớn đến tầng ozone

 Tháng 10 năm 1985, các nhà khoa học Anh phát hiện thấy tầng khí ozone trên không trung Nam cực xuất hiện một "lỗ thủng" rất lớn, bằng diện tích nước Mỹ Năm 1987, các nhà khoa học Ðức lại phát hiện tầng khí ozone ở vùng trời Bắc cực có hiện tượng mỏng dần, có nghĩa là chẳng bao lâu nữa tầng ozone ở Bắc cực cũng sẽ bị thủng Tin này nhanh

chóng được truyền khắp thế giới và làm chấn động dư luận

CÁC HÌNH ẢNH VỀ LỖ THỦNG

TẦNG OZONE

ở Indonesia năm 1997

 Hình ảnh của tầng OZONE qua nhiều giai đoạn:

 Các nhà khoa học đều cho rằng, nguyên nhân này có liên quan tới việc sản xuất và sử dụng môi chất lạnh trong

tủ lạnh,máy điều hòa ở trên thế giới Sở dĩ tủ lạnh có thể làm lạnh và bảo quản thực phẩm được lâu là vì trong hệ thống ống dẫn khép kín phía sau tủ lạnh có chứa loại

dung dịch freon (thường gọi là "gas") Nhờ có dung dịch hoá học này tủ lạnh mới làm lạnh được Dung dịch freon

có thể bay hơi thành thể khí Khi chuyển sang thể khí,

freon bốc thẳng lên tầng ozone trong khí quyển Trái đất và phá vỡ kết cầu tầng này, làm giảm nồng độ khí ozone

 Không những tủ lạnh, máy lạnh cần dùng đến freon mà trong dung dịch giặt tẩy, bình cứu hoả cũng sử dụng freon

và các chất thuộc dạng freon Trong quá trình sản xuất và

sử dụng các hoá chất đó không tránh khỏi thất thoát một lượng lớn hoá chất dạng freon bốc hơi bay lên phá huỷ

tầng ozone Qua đó chúng ta thấy rằng, tầng ozone bị

thủng chính là do các chất khí thuộc dạng freon gây ra,

các hoá chất đó không tự có trong thiên nhiên mà do con người tạo ra

MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ KHÍ FREON

II KHÁI NiỆM VÀ PHÂN LOẠI

1 Khái niệm và phân loại ôi nhiễm môi trường

gây ra ôi nhiễm môi trường và hậu quả như thế nào?

 ÔNMT là sự thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm

những tiêu chuẩn của môi trường Chất gây ô nhiễm là những nhân tố làm cho môi trường độc hại Thông thường tiêu

chuẩn môi trường là những chuẩn mực,giới hạn cho phép

được quy định dùng làm căn cứ quản lý môi trường.

 Ô nhiễm môi trường là tình trạng môi trường bị ôi nhiễm bởi các chất hóa học, sinh học do con người và cách quản lý

của con người đã và đang gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người, các cơ thể sống khác.

 Hậu quả: núi lửa, thiên tai lũ lụt, bão,…hoặc các hoạt động

do con người thực hiện trong công nghiệp ,giao thông vận tải

và trong sinh hoạt đều bị ảnh hưởng

a Ô nhiễm không khí : là sự có mặt của chất lạ

hoặc sự biến đổi quan trọng trong thành phần

không khí, làm cho nó không sạch, bụi, có mùi

khó chịu

Hay sự biến đổi trong thành phần không khí làm cho không khí không sạch hoặc tỏa mùi có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa ….

Tác nhân gây ÔNKK: có thể ở thể rắn, (bụi, mụi than), hình thức giọt (sương mù sunphat) hay ở

thể khí (SO2,CO)……

 Tác nhân gây ô nhiễm không khí.

 Các loại oxyt NOX, CO2, CO, SO các khí

halogen gồm flo, clo…

 Các loại bụi nặng: đất, đá

 Nhiệt

 Tiếng ồn

 Các khí quanh hóa

Những chất ô nhiễm nguy hiểm nhất đối với

con người và khí quyển là: CO2, SO2, N2O, CO, CFC

 Phân loại nguồn gây ô nhiễm.

mạc…

khí do công nghiệp.,nguồn thải từ hệ thống thông gió có lượng chất thải cao.nguồn ô

nhiễm do sinh hoạt chủ yếu:từ đun nấu,lò

b Tầng ozone: Được biết, khi tầng ozone mỏng đi, nhiều tia tử ngoại sẽ đến được bề mặt trái đất, gây hại cho sức

khỏe con người bằng việc gây ra các bệnh: ung thư da, đục thủy tinh thể, làm suy yếu hệ miễn dịch và nghiêm trọng hơn

nó sẽ phá hủy sự sống trên trái đất.

lớn phân tử ozone (ở độ cao 20-25km) được gọi là tầng

ozone Nơi này có tính năng hấp thụ các tia cực tím từ bức

xạ mặt trời, bảo vệ Trái đất khỏi các tác động có hại của tia cực tím nên được ví như là một mái nhà của Trái đất Con người sử dụng R-12 hay một vài môi chất khác và phát thải

động của ánh sáng mặt trời sẽ bị phân hủy và tạo nên

nguyên tử clo tự do, sẽ tác động và phá hủy phân tử ozone

ở tầng bình lưu

• Nếu tầng ozone bị suy giảm sẽ dẫn đến việc tăng

bức xạ cực tím tới Trái đất, hậu quả có thể là làm

trầm trọng thêm những biến đổi khí hậu, phá hủy

chuỗi liên kết sinh học trên Trái đất, làm tăng nguy cơ mắc các bệnh đục thủy tinh thể, ung thư da ở người, làm giảm tuổi thọ các loại vật liệu

Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp theo thứ tự sau: CO2 => CFC => CH4 => O3

=>NO2 Sự gia tăng nhiệt độ trái đất do hiệu ứng nhà kính có tác động mạnh mẽ tới nhiều mặt của môi

trường trái đất

2 Khái niệm môi chất lạnh

 Môi chất lạnh là chất môi giới sử dụng trong chu trình

nhiệt động để hấp thụ nhiệt của môi trường làm lạnh có

nhiệt độ thấp và tải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao

Môi chất ứng với từng giai đoạn

III Phạm vi nghiên cứư.

 Vấn đề gây ô nhiễm môi trường của môi chất lạnh

 Tình hình sử dụng và vấn đề ô nhiễm của

CFC trong nganh điều hòa không khí và đời

sống từ trước năm 2000

 Và tại sao ngày nay HCFC (thí dụ R22) là

refrigerant dùng rất phổ biến ( gần như 70% ) ở các nhà máy đông lạnh ( khoảng 25% 70% ), ở các nhà máy đông lạnh ( khoảng 25% dùng

NH3 ), còn CFC ( R12, R11 ) chỉ dùng trong

tủ lạnh nhỏ

IV Nội dung.

1 Các yếu tố gây ô nhiễm Nguyên nhân.

a. CFC: là các chất gây nguy hiểm nhất kể cả đối với tầng ozone và hiệu ứng nhà kính Thành phần hóa học chỉ gồm flo, clo và carbon như freôn11,

12, 13, 113…các chất này đứng đầu danh sách bị cấm Các chất này đồng thời được gọi là các chất phá hủy ozone ODS

Một trong những vấn đề quan trọng của kỹ thuật

làm lạnh là phải tìm được tác nhân phù hợp với từng loại thiết bị CFC - CloFloCacbon đã và đang là một tác nhân lạnh rất phổ biến vì nó không độc hại với

con người, không gây cháy nổ

Tùy theo công thức hóa học mà chúng có nhiều

tên gọi khác nhau như fron 11, fron 12 (ký hiệu là R)

b HCFC

Là chất ít nguy hiểm hơn Ngoài thành phần clo, flo chúng còn chứa 1 hay nhiều nguyên tử hiđro.chính thành phần hiđro làm cho chúng bị phân hủy nhanh và khả năng phá hủy ozone

giảm Tuy nhiên các chất này cũng gây ra hiệu ứng nhà kính cao

C HFC

Là các chất không phá hủy tầng ozone, nhưng vẫn gây hiệu ứng nhà kính Được coi là môi chất lạnh tương lai.

Vậy tại sao cả thế gới nghiêm cấm việc chế tạo và sử dụng

CFC?

hoặc HCFC là rất nhẹ, có thể tồn tại trong khí

quyển đến 100 năm Trong thời gian này, chúng

tồn tại ở tầng bình lưu và bị phân giải bởi ánh sáng mặt trời, tạo ra Clorin, chất này phá hủy tầng

ozone(O3) Nguy hiểm hơn 1 phân tử clorin có khả năng phá hủy hàng ngàn phân tử ozone

Tầng ozone bảo vệ hành tinh của chúng ta khỏi

bị bức xạ tia cực tím Khi tầng ozone bị mỏng đi thì khả năng ung thư da và đục mắt tăng lên, năng

suất cây trồng giảm đi

Hiện nay ở Nam Cực tầng ozone bị phá hủy

nghiêm trọng và ngày càng lan rộng ra phía bắc Nghị định Montreal, các nước phải chấm dứt sản

2 Tác hại và cơ chế gây ô nhiễm của

CFC Đại diện là R12

a Tính chất R12

 Môi chất lạnh R12 có công thức hóa học CCl2F2

là chất khí không màu, có mùi thơm rất nhẹ, nặng hơn không khí khoảng 4 lần ở 30oC, có nhiệt độ sôi là -28,9oC ở áp suất khí quyển R12 là môi

chất lạnh an toàn cao và có tính chất nhiệt động tốt hơn so với R22, được sử dụng trong tủ lạnh gia đình, máy điều hòa không khí cho ô tô Tuy

nhiên R12 là một freôn có mức độ phá hủy tầng ozone và hiệu ứng lồng kính lớn

 R-12 là một loại hóa chất nhân tạo, được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị làm lạnh (tủ lạnh các loại, tủ đá, tủ trữ đông, điều hòa không khí ) như một chất dẫn lạnh R-12 thuộc nhóm chất

CFC (chlorofluorocarbon), có tên hóa học là

dichlorodifluoromethane, và còn được gọi là gas lạnh R-12 Công thức hóa học của loại gas lạnh này: CF2Cl2 Đây là một chất có chứa nguyên tử clo và có liên kết hóa học rất bền vững, có thể

tồn tại trong khí quyển đến 120 năm

 Con người sử dụng R-12 và phát thải vào khí quyển Chất này khi lên đến tầng bình lưu, dưới tác động của ánh sáng mặt trời sẽ bị phân hủy và tạo nên nguyên tử clo tự do, sẽ tác động và phá hủy phân tử ozone ở tầng bình lưu

 Tính chất hóa học của R12

 Không ăn mòn kim loại đen, màu

 Phân hủy ở nhiệt độ 540-565oC khi có chất xúc tác, đến 760oC phân hủy hoàn toàn Khi gặp ngọn lửa hở, tia lửa điện phân hủy thành clo và phosgen COCl2 rất độc Bởi vậy không nên sử dụng bếp, lò sưởi điện trong phòng sữa chữa và lắp đặt máy

lạnh R12

 Không ảnh hưởng xấu đến thực phẩm bảo

quản

 - Khí R12 không màu, không mùi Khi nồng

độ chất khí này trong không khí là 20%, con

người sẽ không cảm nhận thấy, nếu tăng lên 80%, con người sẽ ngạt thở và chết Khí R12 không cháy, không nổ, tính chất hoá học ổn

định, vì vậy nó được chọn làm chất làm lạnh

cho tủ lạnh Nhưng R12 có khả năng thẩm thấu rất mạnh, dễ lọt ra ngoài qua những khe hở

cực nhỏ Do không màu, không mùi nên khi

R12 lọt ra ngoài không thể phát hiện được

b Cơ chế gây ô nhiễm của R12

 - R12 có công thức hóa học là CCL2F2 Đây là một chất có chứa nguyên tử clo và có liên kết hóa học rất bền vững, có thể tồn tại trong khí

quyển đến 120 năm Chính nguyên tử clo là tác nhân gây thủng tầng ozone và gây hiệu ứng

nhà kính

 - khi lọt ra khí quyển, nguyên tử clo sẽ phá vỡ kết cấu tầng ozone trên khí quyển, khiến tầng ozon bị loãng, thậm chí bị thủng, các tia tử

ngoại, sẽ chiếu thẳng xuống Trái đất phá hoạt điều kiện môi trường sinh tồn của loài người

Cl + O3 = OCl + O2.

Sơ đồ phản ứng.

Hình biểu diễn phản ứng.

Mô tả quá trình CFC thoát ra môi trường.

- Quan trọng nhất là các nguyên tử CLO

được tạo thành như thế sẽ trở thành chất xúc tác hủy diệt các phân tử ozone trong

một chu kỳ khép kín Trong chu kỳ này, một nguyên tử CLO tác dụng với phân tử ozone lấy đi một nguyên tử ôxy (tạo thành ClO) và

để lại một phân tử ôxy bình thường Tiếp

theo, một ôxy nguyên tử tự do sẽ lấy đi ôxy

từ ClO và kết quả cuối cùng là một phân tử ôxy và một nguyên tử CLO, bắt đầu lại chu

kỳ Một nguyên tử clo đơn độc sẽ phân hủy ozone mãi mãi nếu như không có các phản ứng khác mang nguyên tử clo ra khỏi chu

kỳ này bằng cách tạo nên các nguồn chứa khác như axít clohydric và clo nitrat

 - Khả năng làm suy giảm tầng ozone của chất khí khác nhau được biểu diễn bằng trị số ODP (ozone depletion potential) ODP được tính bằng cách lấy thương số của khả năng phân hủy

ozone của một CFC với khả năng phân hủy

ozone của R12 (ở cùng một thể tích) Ví dụ

methyl chlorine có trị số ODP là 0,1 nghĩa là ở cùng một thể tích methyl chlorine có khả năng phân hủy ozone bằng 1/10 khả năng phân hủy ozone của R12

 - Hít một lượng lớn R12 trong thời gian ngắn ảnh hưởng xấu đến hệ thống thần kinh của con người Dẫn đến chóng mặt và nhịp tim bất

thường

3 Biện pháp khắc phục

- Hiện nay để khắc phục tình trạng ô nhiễm

môi trường do môi chất lạnh gây ra các nhà khoa học đã dần loại bỏ nguyên tử clo, flo

trong môi chất lạnh và thay thế vào đó là

nguyên tử hidro Chính thành phần hiđro làm cho chúng bị phân hủy nhanh, giảm khả

năng phá hủy tầng ozone.

- Các nhà khoa học đang có xu hướng quay

về với các môi chất tự nhiên như hiđro

cacbon, amoniac, cacbon.

Ví dụ như:

Chuyển đổi sang môi chất tự nhiên.

Tủ lạnh gia đình:

Chuyển đổi qua môi chất lạnh tự nhiên Thiết bị lạnh thương nghiệp:

Chuyển sang môi chất HFC.

Máy điều hoà ôtô:

Hãng Toyota đã sử dụng máy điều hoà

- Xu hướng phát triển máy nén lạnh trên thế giới thời gian qua định hướng theo 2 chủ đề chính là:

Chuyển đổi môi chất lạnh từ CFC và HCFC

sang các môi chất lạnh tự nhiên như HC và C02

cả trong máy lạnh và điều hoà không khí

Tăng hiệu quả máy nén tiết kiểm năng lượng

đáp ứng nghị định thư Tokyo về giảm thiểu phát

thải khí nhà kính

- Không sản xuất, lưư thông và sử dụng

môi chất thuộc nhóm CFC.

- Các nước đang phát triển cố gắng thay thế loại bỏ các hệ thống sử dụng môi chất thuộc nhóm CFC.

- Khi sửa chữa bảo dưỡng hệ thống lạnh cần thu lại các môi chất không nên xả bỏ

Vì xả bỏ sẽ gây lãng phí và ô nhiễm môi

trường.

- Các nước phát triển viện trợ giúp các

nước đang phát triển loại bỏ môi chất CFC.

- Để hạn chế lượng khí thải do hiệu ứng nhà

kính, thực hiện nghị định thư Kyoto, ở Pháp,

những điều luật mới cần được đưa ra để áp

dụng với những kỹ thuật viên máy lạnh Có thể người ta sẽ ban hành một chứng chỉ nghề

nghiệp do cơ quan có thẩm quyền cấp để xác minh kỹ thuật viên đó có năng lực và được

trang bị đồ nghề thích hợp

- Trong thập niên 1990, phần lớn việc sử dụng Freon đã bị loại bỏ do các tác động tiêu cực mà các cloroflorocacbon và các

hydrocloroflorocacbon gây ra đối với tầng ozone của khí quyển