Газовый хроматограф. Детектор теплопроводности. Техника безопасности в химической лаборатории

Содержание

Введение

Глава 1. Приборно-методологическое сопровождение технологии неорганических веществ методом ГХ

1.1. Принципы газовой хроматографии и специфика детектирования теплопроводности компонентов

1.2. Обзор отечественного рынка аналитического оборудования и роль импортозамещения в приборостроении

1.3. Систематизация неорганических газов как объектов хроматографического анализа

Глава 2. Оптимизация аналитического контроля на предприятиях химического комплекса РФ

2.1. Технологическая схема интеграции газового хроматографа в контур управления производством неорганических солей

2.2. Оценка погрешности и воспроизводимости результатов в рамках внутрилабораторного контроля

2.3. Эксплуатационные особенности использования детекторов теплопроводности в условиях непрерывного цикла

Глава 3. Комплексное обеспечение безопасности персонала химических лабораторий

3.1. Требования к вентиляционным системам и санитарно-гигиенический мониторинг воздушной среды (СанПиН)

3.2. Техника безопасности при работе с электроустановками и нагревательными элементами хроматографа

3.3. Утилизация отходов лабораторного анализа и соблюдение экологических норм ФЗ № 89-ФЗ

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Газовый хроматограф с детектором теплопроводности в аналитическом контроле производства неорганических веществ и обеспечение безопасности химических лабораторий

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы курсовой работы определяется современными требованиями к аналитическому контролю качества неорганических веществ на предприятиях химического комплекса Российской Федерации. В условиях импортозамещения и технологической модернизации производств, выпускающих минеральные удобрения, неорганические кислоты, газообразные продукты и соли, возрастает роль высокоточных методов контроля состава газовых смесей и примесей в технологических потоках. Газовая хроматография с детектором теплопроводности представляет собой универсальный и надежный инструмент определения концентраций водорода, кислорода, азота, аммиака, диоксида углерода, инертных газов и других неорганических компонентов в широком диапазоне производственных условий [1, c. 45].

Детектор теплопроводности, основанный на измерении изменения теплопроводности газа-носителя при выходе разделенных компонентов из хроматографической колонки, отличается простотой конструкции, стабильностью показаний и возможностью работы в непрерывном режиме, что особенно важно для предприятий с многостадийными технологическими процессами. Современные отечественные приборы, разработанные ведущими предприятиями химического приборостроения, обеспечивают соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО 5725 по точности и воспроизводимости результатов измерений [12, c. 78].

Одновременно с совершенствованием аналитических методов остро стоит вопрос обеспечения безопасности персонала химических лабораторий, работающих с токсичными и взрывоопасными газами, высокотемпературными нагревательными элементами хроматографов и электрическими установками высокой мощности. Соблюдение норм СанПиН, требований Ростехнадзора и положений Федерального закона № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» является обязательным условием функционирования аналитических служб предприятий химической отрасли [18, c. 112].

Цель курсовой работы – исследование роли газовых хроматографов с детектором теплопроводности в аналитическом контроле производства неорганических веществ и разработка комплексных мер обеспечения безопасности персонала химических лабораторий.

Задачи курсовой работы:

• изучить принципы газовой хроматографии и физико-химические основы детектирования теплопроводности неорганических газов;
• провести анализ отечественного рынка газохроматографического оборудования и систематизировать неорганические объекты хроматографического анализа;
• разработать технологическую схему интеграции газового хроматографа в контур управления производством неорганических солей;
• оценить метрологические характеристики методик анализа и эксплуатационные особенности детекторов теплопроводности;
• обосновать комплексные требования к обеспечению безопасности персонала химических лабораторий на основе нормативно-правовой базы Российской Федерации.

Объект исследования – газовые хроматографы с детектором теплопроводности, применяемые в аналитических лабораториях предприятий химической технологии неорганических веществ.

Предмет исследования – приборно-методологическое обеспечение аналитического контроля неорганических газов и система безопасности химических лабораторий.

Методологическая база включает теоретические основы хроматографического разделения, метрологические подходы внутрилабораторного контроля точности измерений по РМГ 76-2014, технологические расчеты материальных балансов производства неорганических веществ, нормативные требования ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2019, положения СанПиН и экологические нормы ФЗ № 89-ФЗ.

Научная новизна заключается в систематизации методик хроматографического анализа неорганических газов применительно к технологическим особенностям российских производств и разработке интегрированного подхода к обеспечению безопасности аналитических служб.

Теоретическая значимость состоит в обобщении принципов работы детекторов теплопроводности и адаптации международных метрологических стандартов к условиям отечественных лабораторий.

Практическая значимость определяется возможностью применения разработанных технологических схем интеграции хроматографов и мер безопасности на действующих предприятиях химического комплекса РФ.

Структура работы: курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы. В первой главе рассматриваются теоретические основы газовой хроматографии, состояние отечественного приборостроения и классификация неорганических объектов анализа. Во второй главе анализируется технологическая интеграция хроматографов в системы управления производством, метрологические характеристики и эксплуатационные особенности детекторов. Третья глава посвящена комплексному обеспечению безопасности персонала лабораторий на основе требований санитарных норм, правил работы с электроустановками и экологических стандартов утилизации отходов.

ГЛАВА 1. ПРИБОРНО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

1.1. Принципы газовой хроматографии и специфика детектирования теплопроводности компонентов

Газовая хроматография представляет собой физико-химический метод разделения летучих компонентов смеси на основе различий в их распределении между подвижной газовой фазой и неподвижной фазой, закрепленной на твердом носителе или внутренней поверхности капиллярной колонки. Метод основан на многократном повторении процессов сорбции и десорбции анализируемых веществ при движении газа-носителя через хроматографическую колонку, размещенную в термостатируемом блоке хроматографа. Степень удерживания каждого компонента определяется его химической природой, температурой колонки, природой неподвижной фазы и скоростью потока газа-носителя [2, c. 67].

Историческое развитие газовой хроматографии в СССР и Российской Федерации связано с работами научн

…