Окислы азота. Выделение окислов азота, так же как и фторсоединений, является характерным для производства сложных удобрений и происходит в большинстве стадий технологического процесса. К основным источникам загрязнения воздушной среды окислами азота относятся аппараты, где происходят процессы, связанные с транспортировкой и приготовлением кислотной смеси, кислотным разложением апатитового концентрата и дальнейшей обработкой полученной вытяжки (нейтрализация, конверсия, сушка). Как упоминалось ранее, при азотно-сернокислотном способе для разложения апатитового концентрата применяется кислотная смесь, а при способе вымораживания используется только более концентрированная азотная кислота (47—51%). Это и определяет степень интенсивности токсических загрязнений при различных способах получения нитрофоски. В производстве разных марок минеральных удобрений технологическим регламентом предусмотрено два различных способа приготовления кислотной смеси: либо при обычных условиях (с температурой реакции 60°), либо при условии охлаждения кислотной смеси (до 0°). Как показали исследования, более гигиенически приемлемым является режим работы при условии охлаждения кислотной смеси, когда концентрации окислов азота на рабочих местах не превышали предельно допустимой величины. Процесс же приготовления смеси кислот без охлаждения сопровождается загрязнениями воздушной среды отделения окислами азота, превышающими в несколько раз концентрации при обычных условиях (10—20 мг/м3). Непосредственно в аппаратах также значительно увеличивается содержание окислов азота по сравнению с режимом охлаждения (200.......900 против 5—150 мг/м3), что может создавать опасность загрязнения воздуха отделений окислами азота.

Концентрации окислов азота в воздухе кислотного отделения при способе вымораживания достигали более значительных уровней, чем при азотно-сернокислотном способе. Наибольшие концентрации их наблюдались у насосов (6—20 мг/м3) и у напорных баков кислот (6—16 мг/м3). Это зависит от характера указанного технологического процесса, протекающего с применением более концентрированной азотной кислоты.

Наиболее неблагоприятные условия для аппаратчиков кислотных отделений создаются при отборе проб кислот из емкостей, во время перекачки кислот из железнодорожных цистерн в цеховые емкости и при аварийно-ремонтных работах. Это объясняется, как уже указывалось, тем, что существующая на некоторых производствах сложных удобрений система транспортиров-ки кислот из резервуаров в напорные баки в гигиеническом отношении нецелесообразна, так как подаваемые под давлением кислоты и другие токсические жидкости могут представлять опасность возможных загрязнении воздуха окислами азота (через фланцевые соединения, сальники). Кроме того, не исключены условия аварийности в результате прорыва коммуникаций. Как показали исследования, во время отбора проб кислот из емкостей концентрации окислов азота достигали 15— 20 мг/м3. Высокие уровни концентраций окислов азота обусловливаются неотработанностыо данной операции и отсутствием автоматических устройств по отбору проб.

К другим возможным источникам загрязнения воздушной среды окислами азота относятся аппараты, где совершаются процессы кислотного разложения сырья, происходящие в основных отделениях производства. Нами установлено, что концентрации окислов азота при закрытых люках на аппаратах и эффективно работающей аспирации из оборудования (так называемых обычных или оптимальных условиях) в реакторном отделении не превышали предельно допустимых уровней. Однако при открытии смотровых люков на аппаратах и при засорении воздуховодов местных отсосов аппаратов влажной пульпой уровни концентраций окислов азота повышались и достигали 7—10 мг/м3 (табл. 18). Наибольшие концентрации окислов азота отмечены в 1-м реакторе. К аммонизаторам они постепенно уменьшаются. Однако после нейтрализации пульпа еще выделяет некоторое количество окислов азота. Это свидетельствует о том, что предусмотренный технологическим регламентом процесс кислотного разложения сырья продолжает совершаться на остальных фазах.

При способе производства нитрофоски вымораживанием неблагоприятные условия для работающих могут возникать во время фугования (слива) и центрифугирования маточного раствора, а также при пропарке аппаратов для очистки их от выпавших кристаллов кальциевой селитры. Выполнение указанных операций может сопровождаться загрязнением воздуха окислами азота, нередко в значительных количествах (19—70 мг/м3). Наличие окислов азота в воздухе отделений кристаллизации обусловливается термическим разложением кристаллов кальциевой селитры при взаимодействии их с горячей водой и паром в мешалке-растворителе.

Концентрации окислов азота в остальных отделениях производств сложных удобрений не превышали при обычных условиях допустимую величину. Исключение составляет отделение сушки, в котором присутствие окислов азота в воздухе можно объяснить явлениями десорбции газов и частичного термического разложения готового продукта в условиях высокой температуры сушки. Более неблагоприятные условия возможны и во время очистки аппаратов. Концентрации окислов азота при данных условиях достигали максимальных величин у шнека-смесителя и гранулятора (20—30 мг/м3). Серьезного гигиенического внимания заслуживают и аварийно-ремонтные условия в отделениях с проводимыми сварочными работами. Результаты исследований свидетельствуют, что указанные работы сопровождаются интенсивной загрязненностью воздушной среды окислами азота, концентрации которых достигали 50—70 мг/м3. Аналогичное положение нередко возникает во время аварийных условий, когда в результате превышения температуры сушки готового продукта в сушильном барабане происходит «плавка» его с выделением больших количеств окислов азота и других токсических веществ. Механизм возникающих при этом химических реакций идентичен и заключается в термическом разложении нитрофоски.

Одновременно с исследованиями воздушной среды проводилось изучение валовых удалений окислов азота из аппаратов и рассчитывались их количества при пересчете на 1 т продукции. Как видно из этой таблицы, наибольшие количества валовых удалений окислов азота наблюдались в реакторах, постепенно уменьшаясь в остальных аппаратах. Это соответствует условиям технологического процесса, при которых кислотное разложение апатитового концентрата начинается в реакторах и по мере созревания пульпы последовательно совершается в остальных аппаратах.

При гигиенической оценке возможных источников загрязнения воздушной среды окислами азота при разных способах производства нитрофоски важно сопоставление сумм валовых удалений окислов азота из аппаратов, в которых совершаются основные химические реакции. Так, общее количество валовых удалений окислов азота при азотно-сернокислотном способе составляет 36,78 г/час (19,28 г на 1 т продукции), при способе вымораживания— 45,47 г/час (32,69 г/т). Полученные данные наглядно свидетельствуют, что процесс, производства нитрофоски вымораживанием сопровождается более значительными выделениями окислов азота. Это согласуется с технологическим регламентом процесса вымораживания, предусматривающим применение более концентрированной азотной кислоты. Анализ содержания окислов азота в воздухе рабочих помещений при разных технологических способах показывает, что способ производства нитрофоски вымораживанием отличается более высокими уровнями концентраций окислов азота. Результаты исследований свидетельствуют, что концентрации NO2 в воздухе при способе вымораживания в 1,4—2,2 раза выше, чем при азотно-сернокислотном способе. Однако, сопоставляя концентрации окислов азота в воздухе отделений с содержанием их в аппаратах при разных технологических процессах, можно было бы ожидать при способе вымораживания более высоких уровней их в воздушной среде. Сравнительно невысокое содержание окислов азота в воздухе рабочих помещений при способе вымораживания в значительной мере можно объяснить реализацией ряда оздоровительных мероприятий.