化工厂工程控制的原则

化工厂工程控制的原则第1页，课件共29页，创作于2023年2月化工廠工程控制的原則(2)7.稀釋通風dilutionventilation:期望降低有害物濃度，配合過濾系統除去有害物8.濕法wetmethods:減少粉塵影響，使用waterspray等9.好的管理goodhousekeeping:設計清洗系統(用水或蒸汽),設計良好的排水系統，可供緊急情況下使用10.個人保護:最後一道防線第2页，课件共29页，创作于2023年2月工業通風IndustrialVentilation簡單的說就是整體換氣(displacementventilation)與局部排氣(localexhaust)兩種工程，其目的在於控制作業環境中的有害物或危險物的濃度，使在限制數值之下。整體換氣:是以新鮮的空氣稀釋被污染的空氣，希望改善室內的空氣品質(indoorairquality)[除污染物外，也要考慮溫度及濕度]整體換氣比較不適合:氣味及粉塵的控制，因為二者的擴散能力強，所以需要的新鮮空氣量大，增加成本。第3页，课件共29页，创作于2023年2月換氣量計算依室內人數計算:

每小時換氣量m3/hr=人數x每個人每小時換氣量

例如勞委會的規定:工作場所每一勞工所佔m3

每一勞工所需新鮮空氣m3/min<5.70.6以上

5.7<<14.20.4以上

14.2<<28.30.3以上

>28.30.14以上第4页，课件共29页，创作于2023年2月換氣量計算(2)2.依室內容積計算:每小時換氣量=室內容積(m3)x每小時換氣次數(1/hr)場所種類換氣次數工廠一般作業室6

塗裝室20

發電變電室20

一般建築事務室6

會議室12

有害氣體塵埃發出的地方20以上第5页，课件共29页，创作于2023年2月換氣量計算(3)依據液體蒸發速率，TLV值計算換氣量，適用於毒性物質:換氣量(m3/min)={1446x溶劑比重x106x蒸發率(kg/sec)xK}/(溶劑分子量xTLV);K為安全係數，取3-10之間，依TLV值大小建議如下:TLV(ppm)>500500400300200100<100K34568910第6页，课件共29页，创作于2023年2月換氣量計算(4)對可燃液體而言，依據其蒸發量以及LEL計算之:換氣量(m3/min)CMM={1446x溶液比重x100x蒸發率(kg/sec)}/(分子量x{LELxC}xB}其中B=1當溫度不高於250oF;B=0.75,當溫度高於250oFC=25%for一般作業;C=1–0.5%for特殊危害控制情況LEL:lowerexplosivelimit燃燒或爆炸下限，一般作業控制在該值的25%處，特殊危害物質作業時，則降低到1–0.5%。第7页，课件共29页，创作于2023年2月依有機溶劑中毒預防規則計算

溶劑種類換氣量CMM第一種溶劑作業時間一小時內消費量(g/hr)x0.3第二種溶劑作業時間一小時內消費量(g/hr)x0.04第三種溶劑作業時間一小時內消費量(g/hr)x0.01*適用於單純的有機溶劑或其混合物第8页，课件共29页，创作于2023年2月計算範例對象:乙酸異丙酯-基本數據TLV250ppm;MW=102;作業空間:9.3mx9mx3.3m;飽和蒸汽壓=47.5mmHg(作業溫度下);第二類有機溶劑;LEL=1.8%;比重=0.87;蒸汽密度=3.52kg/m3先估計蒸發速率,得到5.45x10-4kg/sec然後使用不同的方法，估算換氣量:結果得到

TLV法=142.8CMM;LEL法=3.73CMM

室內容積法=138.1;有機溶劑中毒預防規則=78.5CMM理論上應該選取最大的數值，也就是142m3/min,作為換氣量工程設計使用。第9页，课件共29页，创作于2023年2月其他注意事項排氣管內，要避免有機蒸汽的累積，避免引起火災(方法之一為增設活性碳的設備，但必須注意活性碳吸附床的保養維修)科學園區的半導體廠，曾經因為廢棄的排氣管中，通入不相容的氣體，最後導致火災抽氣量大，可能造成作業環境的溫度下降，也許對製程並不好的效果需要折中處理(在製程，環保，安全中，選擇最適化的作業條件)第10页，课件共29页，创作于2023年2月人的呼吸進入大型儲槽維修(or類似情況)，其內的氧氣夠不夠?基本資料:正常人的肺部體積5L,每次約呼吸500ml,其中僅350ml與肺部交換，呼吸速度約30L/min(I.e.每秒一次)，肺部內氧氣濃度約16%;人類吸入16%氧的空氣，就會發生不適應現象;當氧氣濃度降到11-12%,就會昏迷，6%呼吸停止如果進入純氮容器內工作，又未攜帶空氣鋼瓶，吸幾口氣後就會昏迷?多久會死亡?Vdy/dt=-m’y(m’=30L/min;V=5L;t=0,y=0.16)解之，當y=11%時，t=6.9sec會昏迷當y=6%,t=17.9sec會死亡第11页，课件共29页，创作于2023年2月缺氧狀態的症兆氧氣含量症兆

12-14%呼吸深沈，脈搏加速，手腳不協調

10-12%Cheyne-Stokes呼吸(?)，昏眩，poorjudgement,嘴唇變藍

8–10%昏睡感，嘔吐，昏迷，臉泛紅

6–8%8min100%的生物都會死亡;6min可以救回一半;4-5mn大部分都能救回

4%40sec就昏迷，抽慉，呼吸停止，死亡第12页，课件共29页，创作于2023年2月利用電腦模擬計算換氣量以上諸公式，明顯的僅為依據經驗得到，所以不會太精確。若能利用我們對流體力學的知識，模擬作業環境內的流場，物質分佈，乃至於溫度，濕度分佈都可以得到，如此將更有助於精確的設計換氣量，不至於過大或不足。工研院經驗:可用於噴漆作業，造漆作業，或噴砂作業等所需要的氣流亭設計。第13页，课件共29页，创作于2023年2月氣流亭模組單元設計的流程圖第14页，课件共29页，创作于2023年2月污染物隨著這氣流穿過右下方百葉槽縫進入過濾區，而被濾除。氣流亭的概念第15页，课件共29页，创作于2023年2月模組化氣流亭為有效的控制手段。取自工安環保報導第四期第16页，课件共29页，创作于2023年2月氣流亭模組實體及其面速測試第17页，课件共29页，创作于2023年2月局部排氣其設計步驟包括:氣罩設計

:如上吸，下吸，側吸，吹吸等不同的方式，在最恰當高度，以最經濟風量捕集有害物質管路設計:計算各段的風管壓損，及壓力平衡尾氣處理設計:適合排氣成分的處理設備，例如集塵，濕式洗滌塔，活性碳塔等風車:計算排氣量以及系統的靜壓損第18页，课件共29页，创作于2023年2月輸送速度的範圍

有害物輸送風速(m/min)蒸汽，氣體，煙305-370燻煙fume427-610非常輕細粉塵610-762乾粉塵762-1070重粉塵1220-1370重或潮濕粉塵>1370第19页，课件共29页，创作于2023年2月

吹吸式局部排氣設計示意圖。使用理由:該廢水槽區，污染源面積廣，且風車換氣量有限，因此改為吹吸式，可以不必大幅增加換氣量，節省一些成本。9m活性碳第20页，课件共29页，创作于2023年2月打粉機的示意圖。作業期間會造成粉塵溢出的幾個地方:A處，儲槽下料的地方B處，抽風口C處，打完粉後，下料到另一個儲槽個別設計小型的局部抽氣罩，解決粉塵問題。第21页，课件共29页，创作于2023年2月排風機，進氣口位置之良莠探討第22页，课件共29页，创作于2023年2月理想的設計，都是希望避免污染的空氣接觸到操作人員第23页，课件共29页，创作于2023年2月氣罩分類包圍型:一般排氣量較低，效果高，例如覆蓋型，套箱型(glovebox),崗亭式，建築崗亭型等，外裝式氣罩:例如側邊型氣罩，懸吊型全面開口氣罩，懸吊型三面開口氣罩，底邊型氣罩;側向吸引型，下向吸引型，上向吸引型等第24页，课件共29页，创作于2023年2月第25页，课件共29页，创作于2023年2月第26页，课件