碳化硅冶煉過程產(chǎn)生幾種有害氣體,主要有來源于冶煉爐中基本化學(xué)反應(yīng)的一氧化碳(CO)及木屑和焦炭產(chǎn)生的二氧化硫(SO2),硫化氫(H2S),甲硫醇(CH3SH)等。
一氧化碳是無色,無味,無臭而有毒的氣體??諝庵幸谎趸己吭?.16%~0.2%時,人在1~1.5h后會中毒死亡,濃度增加到0.5%以上時,人在15min后即中毒死亡。
二氧化硫是有臭味的窒息性無色氣體,濃度為0.000006~0.000012時,就可引起鼻,咽刺激性反應(yīng),高濃度時此起支氣管炎等乃至死亡。
硫化氫和甲硫醇屬于惡息物質(zhì)。硫化氫的嗅閾值為0.0047×10-6,有臭雞蛋味。甲硫醇的嗅閾值為0.0021×10-6,有刺鼻的硫化物味。所以它們即使有微量進入環(huán)境也會使人們感到不舒適,出現(xiàn)頭痛,惡心,食欲不振和精神不集中等癥狀。硫化氫還能引起眼結(jié)膜炎,并被胃腸吸收,當(dāng)進入血液后,部分與血紅蛋白結(jié)合,生成不可還原的硫化血紅蛋白,即能發(fā)生中毒癥狀。
衛(wèi)生部,國家建委,國家計委,國家經(jīng)委,國家勞動總局1979年9月30日頒發(fā),1979年11月1日實行的《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準》(TJ36-79),對有害物質(zhì)濃度作了規(guī)定(表2-11-1及表2-11-2)。
表2-11-1 車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度(節(jié)錄)
有毒物質(zhì) 一氧化碳 二氧化碳 硫化氫
最高容許濃度(mg/m³) 30 15 10
表2-11-2 居住區(qū)大氣有害物質(zhì)的最高容許濃度
物質(zhì)名稱 一氧化碳 二氧化硫 硫化氫
最高容許濃度(mg/m³) 一次 3.00 0.50 0.01
日平均 0.5 0.15
甲硫醇最高容許濃度國內(nèi)尚無標(biāo)準,日本標(biāo)準為0.002×10-6。
表2-11-2中一次最高容許濃度,指任何一次測定結(jié)果的最大容許傳值。日平均最高容許濃度,指任何一日的平均濃度的最大容許值。檢驗方法應(yīng)按衛(wèi)生部批準的現(xiàn)行《大氣監(jiān)測檢驗方法》執(zhí)行。
國家計委,國家建委,國家衛(wèi)生部批準的《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(GBJ4-73)》對13類有害物質(zhì)的排放量等作了規(guī)定,將有關(guān)部分節(jié)錄于表2-11-3。
從碳化硅爐逸出的一氧化碳氣體,在爐表面燃燒后殘存部分散布在冶煉間內(nèi),并不斷向外逸散。曾對固定爐自然通風(fēng)的冶煉間一氧化碳及二氧化硫濃度進行測定,其結(jié)果如表2-11-4,由表可見,一氧化碳濃度都超過了表2-11-1規(guī)定,而二氧化硫都在標(biāo)準以下。
表2-11-3 13類有害物質(zhì)的排放標(biāo)準(節(jié)錄)
有害物質(zhì)名稱 排放有害物質(zhì)企業(yè)① 排放標(biāo)準
排氣筒高度(m) 排放量(kg/h)②
二氧化硫 電站 30456080100120150 82170310650120017002400
冶金 30456080100120 52911423450670
化工 30456080100 3466110190280
硫化氫 化工,輕工 20406080100120 1.33.87.6131927
一氧化碳 化工,冶金 3060100 1606201700
注:①表示未列入的企業(yè),其有害物質(zhì)的排放量,可參照本表類似企業(yè)。
②表中所列數(shù)據(jù)接平原地區(qū),大氣為中性狀態(tài),點源連續(xù)排放制定。間斷排放者,若每天多次排放,其排放量按表中規(guī)定;若每天排放一次而又小于1h,則二氧化硫,一氧化碳等7類物質(zhì)的排放量可為表中規(guī)定量的3倍。
表2-11-4 碳化硅冶煉車間有害氣體實測濃度
測點 空氣中CO濃度(mg/m³) 空氣中SO2濃度
爐上空,吊車駕駛室內(nèi) 93~112 5.41~5.86
吊車大梁 61~72.3 4.19~4.72
吊車軌道上,下風(fēng)側(cè) 117~190 13.66~11.87
爐道上,2m高處 67~81 2.85~3.12
爐墻上空,高于爐墻2m處 45~402.4 2.218~9.358