Nghiên cứu này đã chỉ rõ những đặc tính nguy hiểm nhất về cháy của chất khí là giới hạn cháy và nhiệt độ tự bốc cháy, trong đó thông số quan trọng nhất là giới hạn cháy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Thanh, T.V., et al., Nghiên cứu ứng dụng biểu đồ kiểm sốt cơng cụ đánh giá quản lý nội vi phục vụ đánh giá SXSH nhà máy chế biến thủy sản Tạp chí Khoa học công nghệ 2B, 253-262(2014) VNCPC, Mini-guide to Cleaner Production 2000 Silva, D.A.L., et al., Quality tools applied to Cleaner Production programs: a first approach toward a new methodology Journal of Cleaner Production 47, 174-187(2013) Blomquist, P.A., A review of the pre-assessment and assessment techniques used in waste minimisation audits Water SA 30, 131-141(2004) Vieira, L.C and F.G Amaral, Barriers and strategies applying Cleaner Production: a systematic review Journal of Cleaner Production In press(2015) Hong, J and X Li, Speeding up cleaner production in China through the improvement of cleaner production audit Journal of Cleaner Production 40, 129-135(2013) Champ, C.W and W.H Woodall, Exact Results for Shewhart Control Charts With Supplementary Runs Rules Technometrics 29(4), 393-399(1987) Corbett, C.J and J.-N Pan, Evaluating environmental performance using statistical process control techniques European Journal of Operational Research 139, 68-83(2002) Gibbsons, R.D., Use of combined Shewhart - CUSUM charts for groundwater monitoring applications Ground Water 37(5), 682-691(1999); [b]Zhou, W., et al., Application of water quality control charts to spring monitoring in karst terranes Environ Geol 53, 1311-1321(2008) 10 Gupta, S., et al., A control chart guided maintenance policy selection International Journal of Mining, Reclamation and Environment 23(3), 216-226 (2009) DEVELOPING mETHODS FOR ASSESSING CLEANER PRODUCTION POTENTIALS THROUGH GOOD HOUSEKEEPING AND BETTER PROCESS CONTROL IN INDUSTRIAL PRODUCTION Trần Văn Thanh, Lê Thanh Hải Institute for Environment and Resources, Vietnam National University - HCM City ABSTRACT For waste reduction and material savings in production, good housekeeping and better process control are the most effective and minimal cost solutions However, there is no method for determining reduction potential of these solutions Thus, this study aims to develop a method for assessment and calculation of cleaner production potential of good housekeeping and better process control by a control chart method This method is applied to a cassava starch manufacturing plant in Tay Ninh Province Results show that the plant is out of control of electricity and fresh water consumption It is also estimated that the reduction potentials of electricity and fresh water are 3.8% and 6.6%, respectively, and total savings potential is 723 million VND per year This is an effective method for assessing cleaner production potential for better management and process control of industrial production Keywords: Control chart, process control, cleaner production, cassava starch production 42 Chuyên đề số II, tháng năm 2016 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NHANH ĐẶC TÍNH NGUy HIỂm Về CHÁy CỦA KHÍ HyDROCACBON Huỳnh Huy Việt1 TĨM TẮT Trong q trình sản xuất, bảo quản sử dụng chất thể khí, đặc biệt khí hydrocacbon, chúng ngồi hòa với khơng khí hình thành hỗn hợp cháy Nghiên cứu rõ đặc tính nguy hiểm cháy chất khí giới hạn cháy nhiệt độ tự bốc cháy, thông số quan trọng giới hạn cháy Đồng thời, nội dung nghiên cứu đưa phương pháp xác định nhanh tính chất nguy hiểm cháy khí hydrocacbon khả cháy hay khơng cháy, giới hạn cháy điều kiện chuẩn (250C áp suất khí quyển), giới hạn cháy theo nhiệt độ áp suất, giới hạn cháy hỗn hợp khí cháy Từ khóa: Khí cháy, giới hạn cháy, nhiệt độ tự bắt cháy, hỗn hợp cháy Đặt vấn đề Thơng thường chất khí cháy muốn biết tính nguy hiểm cháy như: Mức độ cháy (chất dễ cháy hay khó cháy), giới hạn cháy dựa vào tài liệu, sổ tra cứu Các tài liệu khảo cứu nói đến đơn chất khí thơng dụng điều kiện áp suất nhiệt độ định, thông thường nhiệt độ 250C áp suất khí Ngoài ra, thực tế chất cháy thường tồn môi trường dạng hỗn hợp nhiệt độ, áp suất khác với bình thường Do vậy, việc xác định sơ tính nguy hiểm cháy chất khí sở quan trọng để đánh giá nhanh mức độ nguy hiểm chúng phân loại môi trường nguy hiểm cháy Nghiên cứu nhằm đưa phương pháp đánh giá nhanh thơng số giới hạn cháy chất khí hydrocacbon để từ có biện pháp phòng ngừa phù hợp nhằm ngăn ngừa tai nạn trình sản xuất, bảo quản sử dụng chúng Việc xác định tính nguy hiểm cháy chất khí nghiên cứu xem xét điều kiện mơi trường khơng khí, tức xét đến vấn đề cháy chủ yếu xét đến trình cháy chất cháy oxy khơng khí Nội dung 2.1 Tính nguy hiểm cháy chất khí Các chất cháy tham gia phản ứng cháy phần lớn dạng thể hơi/khí để hòa trộn với khơng khí tạo thành hỗn hợp cháy; ngoại trừ chất rắn nhóm cacbua hydro (than cốc, muội than, than đá, than củi) giai đoạn phân hủy tạo thành sản phẩm khí/hơi cháy [1], cháy xảy bề mặt tiếp xúc khơng khí vật rắn, hạt rắn dạng bụi bề mặt chúng dễ bị oxy hóa bắt cháy Ngồi ra, hỗn hợp cháy cháy khoảng nồng độ định, khoảng giới hạn rộng hay hẹp tùy chất, ngồi giới hạn không xảy tượng cháy Như vậy, hầu hết cháy muốn xảy phải xét đến hai yếu tố chất cháy phải dạng hơi/ khí hỗn hợp cháy giới hạn cháy Chất cháy dạng rắn (trừ chất rắn nhóm cacbua hydro bụi), lỏng muốn cháy cần nung nóng đến nhiệt độ bắt cháy bốc cháy để chuyển sang dạng hơi/khí; chất cháy dạng lỏng nhiệt độ bốc cháy bắt cháy chênh lệch không nhiều, nên đánh giá mức độ nguy hiểm người ta ý đến nhiệt độ bắt cháy Các chất khí cháy nguy hiểm chất cháy rắn lỏng khơng có nhiệt độ bắt cháy bốc cháy, nhiệt độ bắt cháy nhiệt độ tự bốc cháy [3]; ra, tất lửa trần lửa diêm, lửa dầu hỏa, thuốc cháy… có nhiệt độ vượt nhiệt độ tự bốc cháy khí cháy nên trường hợp lửa trần mồi bắt lửa nguy hiểm Như vậy, chất cháy dạng khí, đánh Chi cục BVMT tỉnh Phú Yên Chuyên đề số II, tháng năm 2016 43 giá mức độ nguy hiểm cháy cần xem xét đến yếu tố giới hạn cháy nhiệt độ tự bốc cháy Đối với chất cháy dạng khí, thơng số giới hạn cháy có ý nghĩa quan trọng, theo TCVN 2622:1995 (Phòng cháy, chống cháy cho nhà cơng trình - yêu cầu thiết kế) sở để phân hạng sản xuất công trình sản xuất cơng nghiệp theo mức độ nguy hiểm cháy nổ 2.2 Phương pháp đánh giá nhanh tính nguy hiểm cháy chất khí 2.2.1 Xác định khả cháy: Để xác định sơ khả cháy chất lỏng khí, người ta dùng phương pháp Êle qua việc xác định số mức độ cháy K theo công thức sau [1]: K = 4(nC) + 1(nH) + 4(nS) – 1(nN) – 2(nO) – 2(nCl) – 3(nF) – 5(nBr) (1) Nếu K ≤ chất không cháy; K từ – 2,1 chất khó cháy; K ≥ 2,1 chất cháy Đối với khí hydrocacbon, K = 4(nC)+1(nH), nC = 1÷4, nH = 2÷10, khí hydrocacbon chất dễ cháy 2.2.2 Xác định giới hạn cháy: a Giới hạn cháy trạng thái bình thường: Giới hạn cháy (tính theo %) thường xác định 250C áp suất khí quyển, phương pháp xác định nhanh giới hạn cháy theo số cách sau đây: (1) Phương pháp theo nồng độ hóa học chất cháy phản ứng cháy hoàn toàn: - Theo phương pháp Jones: thiết lập chủ yếu cho hợp chất CxHyOz [2,6,9] Giới hạn cháy dưới: LFL = 0,55 x [c] (2) Giới hạn cháy trên: UFL = 3,5 x [c] (3) [c] nồng độ hóa học chất cháy hỗn hợp chất cháy với khơng khí tham gia phản ứng cháy hồn tồn (%), tính sau: [c] với β số nguyên tử oxy tham gia phản ứng cháy β = x+y/4-z/2 - Theo phương pháp cải tiến Hilado and Li [9]: LFL = a x [c] (4) ;UFL = b x [c] (5) Với a b số cho sẵn (bảng): (2) Phương pháp theo nhiệt lượng cháy (∆Hc) sinh ra: Công thức Spakowski thường sử dụng để xác định LFL [2,6]: (6) LFL Với ∆Hc nhiệt lượng cháy (kJ/mol) b Giới hạn cháy hỗ hợp nhiều khí cháy: Khi xác định giới hạn cháy (FL) hỗ hợp nhiều khí cháy, người ta áp dụng nguyên tắc Le Chatelier [9],[1]: (7) Với Ci tỷ lệ % chất cháy i hỗn hợp khí cháy, FLi giới hạn cháy (hoặc dưới) chất cháy i Bảng: Giá trị số a b TT 44 Chất cháy a b TT Chất cháy a b Hydrocarbon no mạch thẳng 0,555 3,10 Este 0,552 2,88 Cycloalkane 0,567 3,34 Hợp chất C, H, O khác 0,537 3,09 Alkene 0,475 3,41 10 Hợp chất chứa đơn Cl 0,609 2,61 Hydrocarbon thơm 0,531 3,16 11 Hợp chất chứa Cl 0,716 2,61 rượu glycol 0,476 3,12 12 Hợp chất chứa Br 1,147 1,50 Ete oxit 0,537 7,03 13 Amin 0,692 3,58 Epoxid 0,537 10,19 14 Hợp chất chứa S 0,577 3,95 Chuyên đề số II, tháng năm 2016 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ c Xác định giới hạn cháy theo nhiệt độ áp suất: Giới hạn cháy số, biến đổi tùy thuộc vào nhiệt độ, áp suất, tạp chất, mồi bắt cháy (nguồn nhiệt) chủ yếu nồng độ khí trơ hỗn hợp Trong nghiên cứu đề cập đến giới hạn cháy biến đổi theo nhiệt độ áp suất (1) Giới hạn cháy theo áp suất (khi nhiệt độ không thay đổi): Sự thay đổi áp suất tác động không đáng kể lên giới hạn cháy dưới, ngoại trừ áp suất