HISTORIA. produkcji nitrogliceryny metodą Raczyńskiego w ZTS Pronit. Opracowanie: marek majewski

Transkrypt

1 HISTORIA produkcji nitrogliceryny metodą Raczyńskiego w ZTS Pronit Opracowanie: marek majewski 211 1

2 I. Definicja materiałów wybuchowych, rodzaje, przeznaczenie - nitrogliceryna. Materiał wybuchowy to pojedynczy związek chemiczny lub mieszanina kilku związków chemicznych, która jest zdolna w odpowiednich warunkach do gwałtownej reakcji chemicznej o charakterze egzotermicznym, której towarzyszy wydzielenie wielkiej ilości produktów gazowych w 1 postaci wybuchu (detonacji lub deflagracji). Materiały wybuchowe dzieli się pod względem zastosowania na następujące grupy: inicjujące to materiały o stosunkowo słabej mocy detonacji, a ich podstawową cechą jest szczególnie duża podatność na bodźce zewnętrzne; służą zazwyczaj do zapoczątkowania reakcji w materiałach o mniejszej podatności na bodźce lub do wywołania reakcji w jakiś szczególny sposób, kruszące są to materiały o najgwałtowniejszej detonacji (najkrótszym czasie przebiegu reakcji), a więc największej sile działania; z reguły wymagają zapoczątkowania reakcji wybuchowej przez inny materiał wybuchowy; dodatkowo dzieli się je na materiały o normalnej sile działania (trotyl), o zwiększonej sile działania i o zmniejszonej sile działania, miotające są to materiały stosunkowo powoli wybuchające, natomiast ich podstawową cechą 2 jest duża ilość gazowych produktów reakcji; służą do napędzania pocisków broni palnej, Nitrogliceryna wzór chemiczny CH5(ONO2) Nitrogliceryna czyli trójazotan gliceryny jest jednym z podstawowych materiałów wybuchowych. Jest głównym składnikiem materiałów kruszących dynamitów, wchodzi w skład większości mate riałów górniczych oraz w skład prochów bezdymnych, tzw. nitroglicerynowych 4 Nitrogliceryna powstaje w wyniku reakcji chemicznej tzw. nitracji gliceryny w mieszaninie kwasu azotowego i siarkowego w niskiej temperaturze (do 25 C). Nitrogliceryna jest bezbarwną (techniczna ma barwę słomkowożółtą lub jasnobrązową) oleistą 1 Detonacja rodzaj przemiany wybuchowej, przemieszczającej się w materiale wybuchowym w formie fali detonacyjnej ze stałą i największą możliwą prędkością, w określonych warunkach, znacznie przewyższającą prędkość fali akustycznej; deflagracja spalanie wybuchowe,rodzaj przemiany wybuchowej, w której przekazywanie energii cieplnej odbywa się na drodze przewodnictwa i promieniowania. Stanowi podstawową przemianę wybuchowa miota jących materiałów wybuchowych - M. Korzun, 1 słów o materiałach wybuchowych i wybuchu, MON, Warszawa 1956, str. 5, 6 2 Tak trójstopniowy podział materiałów wybuchowych inicjujących ze względu na zastosowanie określa T. Ostrowski i E.Tęsiorowski Technologia materiałów wybuchowych, PWT Warszawa 195, str. 45 Tadeusz Urbański, Chemia i technologia materiałów wybuchowych, MON, Warszawa 1955, tom II, str. 1 4 Nitracja reakcja chemiczna polegająca na wprowadzeniu do związków chemicznych jednej lub kliku grup nitrowych (-NO2), przyp. autora. 2

3 cieczą o gęstości 1,6 g/cm o słodkawym, palącym smaku bez zapachu. Krystalizuje w dwóch odmianach: labilnej (nietrwałej) o temp. topnienia 1,9-2,2 C stabilnej (trwałej) o temp. topnienia 1,2 C, Odmiana labilna może samorzutnie przechodzić w odmianę stabilną. Nitrogliceryna łatwo ulega przechłodzeniu i może występować w stanie ciekłym i temperaturach niższych od C. W temperaturze 15 C trudno rozpuszczalna w wodzie, rozpuszczalna natomiast w rozpuszczalnikach organicznych. Należy do bardzo silnych materiałów wybuchowych. Przewyższa mocą trotyl 1,5-krotnie, a wrażliwość mechaniczną ma podobną do materiałów wybuchowych inicjujących. Pierwsze próby nitrowania gliceryny podjęto w 18 r. Jednak udaną reakcję nitrowania przeprowadził dopiero w 184 r. włoski chemik Ascanio Sobrerro ( ). Praktyczne zastosowanie nitrogliceryny jako materiału kruszącego do napełniania pocisków artyleryjskich zapoczątkowali w 1854 r. rosyjski chemik Nikołaj Zinin ( ) i Wasilij Pietruszweski w Petersburgu. Przemysłową produkcję nitrogliceryny rozpoczął w roku 1862 chemik Alfred Bernard 5 Nobel ( ), który założył w Hellenborgu pod Sztokholmem pierwszą fabrykę nitrogliceryny. Nobel w 186 r. odkrył dynamit okrzemkowy oraz spłonkę detonującą. W 186 r. dostrzegając, że ziemia okrzemkowa doskonale chłonie nitroglicerynę, otrzymał tzw. dynamit okrzemkowy składający się z 5% nitrogliceryny i 25% ziemi okrzemkowej. Wykorzystując z kolei zdolność rozpuszczania nitrocelulozy w nitroglicerynie w 1888 r. otrzymał proch nitroglicerynowy, tzw. balistyt znajdując tym samym wielorakie zastosowanie dla nitrogliceryny. Alfred Bernard Nobel Metoda otrzymywania nitrogliceryny (opracowana i wdrożona do produkcji przez Alfreda 5 Dokonania Alfreda Nobla w dziedzinie materiałów wybuchowych sprawiły, że nazwano go ojcem przemysłu materiałów wybuchowych. Ciekawostką jest, że człowiek o pacyfistycznym nastawieniu zgłosił w urzędzie patentowym około 5 wniosków w zakresie produkcji materiałów wybuchowych. Z olbrzymiej fortuny, jaką przyniosła mu działalność naukowca i przemysłowca (zbudował fabryki w Niemczech, Wielkiej Brytanii, Francji i we Włoszech) ufundował nagrodę przyznawaną uczonym w dziedzinach: chemii, fizyki, medycyny, literatury oraz nagrodę za działalność na rzecz zbliżenia między narodami (nagroda pokojowa). W rocznicę śmierci fundacja jego imienia corocznie przyznaje w Oslo i Sztokholmie pięć równych, co do wartości nagród (przyp. autora).

4 Nobla) niebezpieczna (liczne przypadki wybuchu) została zmodyfikowana na początku XX wieku przez: Nathana, A. Thomsona i Rintoula (191-19), Schmida (192), Stefana Raczyńskiego (195) II.Historia produkcji nitrogliceryny na terenie ZTS Pronit, lokalizacja i opis produkcji: Produkcja nitrogliceryny w Pionkach rozpoczęła się w 1925 roku (wówczas Zagożdżon zmiana nazwy na Pionki od 192 r.) w Fabryce Nitrogliceryny i Materiałów Kruszących w Państwowej Wytwórni Prochu wg. zmodyfikowanej przez Nathana metody Alfreda Nobla stosowanej wówczas dość powszechnie w Europie. Instalacja do produkcji nitrogliceryny była zlokalizowana na terenie powojennego Wydziału PZ. Lokalizacja produkcji Ngl metodą Raczyńskiego (mapka z lat 9-tych-XX w.), fot. autora Maszyny i urządzenia do produkcji nitrogliceryny pochodziły z zakupionych w 1921 r. przez władze wojskowe II RP w Austrii (za ok. miliard marek prawie wagonów) maszyn i urządzeń do produkcji prochów i materiałów wybuchowych. Budowę Państwowej Wytwórni Prochu i Materiałów Kruszących w Zagożdżonie rozpoczęto w 192 r po wcześniejszej decyzji (z 16 kwietnia 1921 r.) Komitetu Ekonomicznego Ministrów, na wniosek Ministra Spraw Wojskowych gen. Kazimierza Sosnkowskiego. Pierwszym kierownikiem Fabryki Nitrogliceryny i Materiałów Kruszących w Zagożdżonie był kpt. inż. Marian Klonowski, który uruchamiał w 1925 roku instalację do produkcji nitrogliceryny wg. systemu Nathana, mogącą produkować około kg nitrogliceryny w ciągu dwóch godzin. Mistrzem produkcji nitrogliceryny był w tym czasie Durlik. W 1926 r kierownikiem fabryki został inż. Stefan Raczyński, który rozpoczął własne prace badawcze nad modernizacją procesu produkcji nitrogliceryny. Według jego opracowania w 195 roku dokonano istotnej modernizacji instalacji. 4

5 Raczyński Stefan, Jak podaje Mikołaj Korzun Stefan Raczyński był absolwentem Wydziału Chemii Warszawskowo Instytuta im. Imperatora Nikołaja II (1915). W latach pracował w Zakładach Chemicznych Materiałów Wybuchowych Towarzystwa Francusko-Rosyjskiego w Sterówce (Donbas) na stanowisku kierownika wydziałów produkcyjnych: nitrogliceryny, dynamitów, dwunitronaftalenu, trotylu, trójnitroksylenu. W 1921 r. repatriował do Polski. W latach 1926 pracował w Państwowej Wytwórni Prochu w Pionkach na stanowiskach: kierownika Fabryki Nitrogliceryny i Materiałów Kruszących i głównego chemika wytwórni. Projektował tam, nadzorował budowę i uruchomił wydziały: nitrozwiązków organicznych, materiałów kruszących, prochów nitroglicerynowych oraz termitów do spawania szyn. W latach 19 9, będąc dyrektorem nowo budowanej przez Zakłady Przemysłu Chemicznego,,Boruta" na zlecenie PWP w Pionkach Wytwórni Nitrozwiązków w Sarzynie, projektował i kierował jej budową. Od 1948 r. wykładowca na Wydz. Chemii Politechniki Warszawskiej,od 1951 r. docent. Był autorem wielu oryginalnych rozwiązań technologicznych i aparatury: nitrowania gliceryny oraz wytwarzania nitrogliceryny i dynamitów, urządzenia do wytwarzania ciasta prochowego do prochów nitroglicerynowych; urządzenia do wytwarzania górniczych materiałów wybuchowych, do nitrowania węglowodorów aromatycznych, wyrabiania balistytów, termitów i innych. Prowadził także pionierskie prace w zakresie użycia mat. wybuch, do torpedowania studni głębinowych oraz regulacji rzek i melioracji terenów bagnistych. Autor książki Nitrogliceryna. Wg. Mikołaja Korzuna Raczyński skonstruował w Pionkach urządzenie do wytwarzania nitrogliceryny, które Różni się od innych bezciśnieniowymi zbiornikami zasilającymi dla mieszanki kwasów do nitrowania gliceryny, rozwiązaniem automatycznego dozowania składników procesu nitrowania oraz charakterem konstrukcji odstojnika separatora, który jest tu urządzeniem w kształcie otwartego naczynia. Aparaturę do nitracji wg. projektu inż. Raczyńskiego wykonano w warsztatach PWP Pionki Od tego czasu nazywano zmodernizowaną instalację produkcja nitrogliceryny metodą ciągłą Raczyńskiego. Zdolność produkcyjna instalacji wynosiła 1 kg/godzinę. W okresie II RP uznawano ją za jedną z najnowocześniejszych w Europie. Nowoczesność metody polegała również na tym, że stosunkowo szybko można było instalację przerobić dla zwiększenia produkcji dziennej. 6 Mikołaj Korzun, 1 słów o materiałach wybuchowych i wybuchu, MON Warszwa 1986, str.16 Sebastian Piątkowski, Państwowa Wytwórnia Prochu i Materiałów Kruszących w Pionkach, PTH Pionki, Pionki 2, str.2 5

6 8 Jak pisze Tadeusz Urbański - jej cechą charakterystyczną jest dokładne dozowanie mieszaniny nitrującej i gliceryny za pomocą automatycznych urządzeń mechanicznych. 9 Schemat instalacji do nitrowania gliceryny metodą ciągłą Raczyńskiego Przed II wojną światową w PWP powstały dwie równoległe instalacje do produkcji Ngl metodą Ra czyńskiego. Instalacja do produkcji nitrogliceryny metodą ciągłą Raczyńskiego nr I (nazywana w Pronicie - starą ) pracowała jeszcze do 1981 r, tj. mimo wybudowania i uruchomienia nowej in 1 stalacji produkcji nitrogliceryny metodą inżektorową w 199 roku. Instalacja do produkcji nitrogliceryny metodą ciągłą Raczyńskiego nr II pracowała krótko jeszcze pod koniec lat 8-tych XX w. w czasie remontu instalacji inżektorowej. Instalacja nr II była nowocześniejsza, posiadała już częściową automatykę w postaci aparatury pomiarowo-sygnalizacyjno-blokującej, która znajdo wała sie w szafie pomiarowej obiektu N-2. Sygnalizowała sytuację na przepływie nitrozy, dopły wu wody, pneumatyki przewodów dopływu powietrza (mieszanie i nadmuchu powietrza do ogrzewania pomieszczeń). Przed II wojną światową kwasy do produkcji nitrogliceryny sprowadzano z fabryk: azotowy Zjednoczone Fabryki Azotowe w Mościcach i Chorzowie siarkowy Zakłady w Toruniu i Trzebini. Od 196 r. kwas siarkowy dostarczano z własnego od 11 działu PWP w Kielcach (zdolność dzienna produkcji ok. 5 t kwasu). 8 Tadeusz Urbański, Chemia i technologia materiałów wybuchowych, MON, Warszawa 1955, tom II, str. 6 9 Ibidem, str. 6 1 Instalacja oddana do użytku w 198 r. pracowała aż do upadłości ZTS Pronit, pracuje nadal (211 r.) stanowiąc od 24 r. własność Zakładów Produkcji Specjalnej sp. z o.o. w Pionkach, przyp. autora 11 Oddział filialny PWP produkujący kwas siarkowy na potrzeby Pionek. Powstał w wyniku przekształcenia w 195 r. po bankructwie fabryki superfosfatu i kwasu siarkowego stanowiącej własność Kieleckiego Towarzystwa Akcyjnego, przyp. autora. 6

7 Obiekty i ich przeznaczenie, które uczestniczyły w procesie produkcji nitrogliceryny. Tabela 1. Obiekty produkcyjno-pomocnicze do produkcji nitrogliceryny, opracowanie własne au tora. Obiekt-budynek przeznaczenie, konstrukcja, aparatura Symbol Instalacja Nr I Wtórne odstawanie kwasów ponitracyjnych. (odstojniki drugie, pompa, ru N-1 rociągi kwasowe) Nitracja, separacja, płukanie, drewniana, jednokondygnacyjny N-2 (pomieszczenia N-2a, N-2b, N-2c), aparatura nitracyjna Wstępne odstawanie kwasów, drewniana, jednokondygnacyjny N- (odstojniki pierwsze, pompa, wentylator, rurociągi kwasowe) Stabilizowanie nitrogliceryny, magazynowanie gotowego produktu, drew N-4 niana, jednokondygnacyjny, dwupoziomowy (pomieszczenia N-4a, N-4b, N4c), aparatura stabilizacji Instalacja Nr II Stabilizowanie nitrogliceryny i nitrogliceryny z nitroglikolem magazynowa N-12 nie gotowego produktu, murowana, jednokondygnacyjny Wstępne odstawanie kwasów, drewniana, jednokondygnacyjny N-21 (odstojniki pierwsze, pompa, wentylator, rurociągi kwasowe) Nitracja, separacja, płukanie, drewniana, jednokondygnacyjny N-2 (pomieszczenia N-2a, N-2b, N-2c), aparatura nitracyjna Zasobniki roztworu sody amoniaklanej, zbiorniki pośrednie nitrogliceryny N-25 Instalacja Nr I oraz Nr II Przygotowanie odpadków na spalacz N-1 Neutralizacja ścieków kwaśnych oraz zmydlanie nitroestrów zawartych w N- tych ściekach, murowana, jednokondygnacyjny Pomiędzy obwałowaniami N-2 i N-, wymurowana piwnica pod ziemią ze N-58 zbiornikiem na kondensat pary z bud. N-2, N-4, N-21, N-2 od 19 r. Źródło: instrukcje pracy ZTS Pronit dla instalacji produkcji nitrogliceryny metodą Raczyńskiego z 1965 r., informacje uzyskane od mistrza produkcji Ngl Mariana Kiragi. Charakterystyka typowego budynku produkcyjnego nitrogliceryny metodą Raczyńskiego: N-4 drewniany z dwoma przybudówkami, dachy pokryte papą i oddzielne dojścia do przybudówek i części centralnej. Część centralna podzielona na dwa poziomy. Górny poziom połączony po mostem drewnianym z budynkiem nr N-4a również drewnianym. Obiekt obwałowany. Zabez pieczenie p.pożarowe stanowi gaśnica ręczna i koc azbestowy znajdujące się przed budynkiem. Całośc chroniona hydrantami terenowymi. Ilość gotowego produktu do 1kg nitrogliceryny lub jej roztworu z nitroglikolem. Zagrożenie pożarowe kwaśne estry są mało stabilne, może nastąpić

8 ich rozkład i wybuch. Gotowy produkt jest czuły na uderzenie, zatarcie i zaiskrzenie w efekcie na 12 stępuje detonacja produktu W 211 r z obu ciągów produkcyjnych zachowały się jeszcze tylko budynki N-4, N-12, N21, N-2. Pozostałe zostały zdemontowane lub uległy zniszczeniu wskutek upływu czasu i od działywania warunków atmosferycznych. Wcześniej w latach 2-24 (decyzją syndyka masy upadłości ZTS Pronit S.A.) urządzenia, rurociągi z tych budynków (wykonane ze stali kwasood pornej) trafiły na złom z uwagi na atrakcyjne ceny skupu złomu w tym czasie. Wejście do sztolni Bud. N-2 fot. autora Wejście do sztolni Bud. N-12 Kamionkowy adsorber oparów ponitracyjnych oraz wejście i zbiorniki naporowe nitrozy w Bud. N2, fot. autora Tabela Nr 2. Wykaz instrukcji pracy obowiązujących pracowników zatrudnionych przy produkcji nitrogliceryny metodą Raczyńskiego w ZTS Pronit w latach r., opracowanie własne autora. 12 Z karty p.poż. nr 4 (strefa 9) obiektu Sporządzonej przez Zakładową Straż Pożarną ZTS Pronit - lata siedemdziesiąte XX w., archiwum ZPS sp. z o.o. w Pionkach. 8

9 Operacja/stanowisko Symbol instrukcji- budynek Nitracja gliceryny na czystą nitroglicerynę, nitracja mieszaniny 8/22 gliceryny i glikolu na nitroglicerynę i nitroglikol 81/TG/4C - N-2 Łapacz resztek nitrogliceryny z wód popłucznych 82/TG/5/C - N-2 Płukanie wstępne nitrogliceryny w płuczce 85/TG/8/C - N-2 Wstępne odstawanie kwasu ponitracyjnego, odstojniki pierwsze, kwasy ponitracyjne przesyłane z N-2 (nitracja) 88/TG/1/C - N- Łapacz resztek nitrogliceryny z wód popłucznych 82/TG/5/C - N-4 Przygotowanie 4% roztworu sody do stabilizacji i podgrzanie wody do płukań 8/TG/6/C N-4a Stabilizacja nitrogliceryny 4% roztworem węglanu sodu (NaCO) 84/TG//C - N-4 w stabilizatorach Przygotowanie odpadków na spalacz 881/TG//C N-1 Postępowanie przy wybieraniu nitrogliceryny z dołu neutralizacyj 121/TG/44/Z dół nego neutralizacyjny Źródło: instrukcje pracy ZTS Pronit dla instalacji produkcji nitrogliceryny metodą Raczyńskiego z 1965 r, przechowane przez mistrza dawnego Oddziału CU na Wydziale PZ Mariana Kiragę. 1 Skrócony opis technologiczny produkcji produkcji nitrogliceryny metodą Raczyńskigo. Surowce używane do produkcji nitrogliceryny: Gliceryna destylowana dynamitowa specjalna o wzorze CH8O gatunek Ds. Musiała od powiadać wymaganiom normy PN-5/C-245. Wymagania wg. normy: - barwa sprawdzana na fotometrze Pulfricha przepuszczalność co najmniej % - przezroczystość w świetle przechodzącym powinna być przezroczysta i nie zawierać za wiesin - zapach słaby, swoisty - gęstość, co najmniej 1,259 - zawartość czystej gliceryny co najmniej 98,5% - liczba zmydlenia, najwyżej, - próbna nitracja wydajność co najmniej 22,2%, czas rozwarstwienia się Ngl od kwasów ponitracyjnych najwyżej 2 minut. Gliceryna była dostarczana w cysternach kolejowych lub samochodami z systemami grzew czym w beczkach żelaznych, ocynkowanych oraz balonach szklanych umieszczonych w koszach wiklinowych wyłożonych wewnątrz słomą, wiórami. Gliceryna w beczkach była magazynowana na placu składowym (latem) lub w pomieszczeniu zamkniętym (zima) ogrzewanym do temperatury -4 C. 1 Opracowanie własne autora wg. Opis procesu technologicznego produkcji nitrogliceryny lub mieszanek nitrogliceryny metodą Raczyńskiego, ZTS Pronit, 196 r., Egz. Nr oraz instrukcji pracy wymienionych w Tabeli Nr 2 9

10 Nitroza 5/5 - mieszanina stężonego kwasu azotowego ze stężonym kwasem siarkowym w stosunku 1:1. Była cieczą bezbarwną lub o słomkowym odcieniu, silnie żrącą, opary działa ły drażniąco na drogi oddechowe. Nitrozę w gatunku I dostarczano w cysternach stalowych bez spustów dolnych z załadunkiem i rozładunkiem górnym. Nitroza musiała spełniać wy magania normy PN-2/ Wymagania wg. Normy: - zawartość kwasu siarkowego 5% +- 2% - zawartość kwasu azotowego 5% +- 2% - zawartość azotu w przeliczeniu na czterotlenek azotu najwyżej,4% - zawartość wody od 1 2% - pozostałość po wyprażeniu najwyżej,12 Nitrozę magazynowano w zbiornikach stalowych o pojemnościach 6m wykonanym ze stali kwasoodpornej oraz zbiorników 6 i 4 m wykonanych ze stali węglowej. Znajdowały się pod zadaszoną wiatą na wolnym powietrzu. Pod zbiornikami znajdowało się wgłębieniewanna wyłożona materiałem kwasoodpornym, ze spadkiem w kierunku ujścia do kanału. Materiały pomocnicze: - soda bezwodna techniczna, amoniakalna, kalcynowana, rodzaj L gatunek I. Jej głównym składnikiem był węglan sodowy Na2CO, Odpowiadała wymaganiom normy PN-4/C841. Przeznaczona była do fazy stabilizacji. Dostarczano ją wagonami kolejowymi w workach papierowych, wielowarstwowych po 5 kg. - olej parafinowy - parafina płynna. Ciecz bezbarwna i bez zapachu. Olej parafinowy musiał spełniać wymagania Polskiej Farmacji. Dostarczano parafinę wagonami kolejowymi w beczkach metalowych ocynkowanych po 2 kg. Dodawano ją podczas nitracji do mieszaniny reakcyjnej, aby przyspieszała separację nitrogliceryny od kwasów ponitracyj nych. Tor kolejowy (od bocznicy Zakł. PA), którym dostarczano surowce na Oddz. CU. fot. autora 1

11 Produkcja nitrogliceryny podzielona była na następujące etapy. 1. Przygotowanie surowców; 2. Nitracja;. Separacja; 4. Płukanie wstępne; 5. Stabilizacja; 6. Odstawanie wstępne kwasu ponitracyjnego;. Odstawanie wtórne kwasu ponitracyjnego; 8. Odstawanie wód popłucznych i postabilizacyjnych. 9. Ścieki neutralizacja. Bud. N-1 odstojniki kwasów 1 sztuk, fot. autora Zbiornik na sprężone powietrze Bud.N-2 - Nitracja gliceryny na czystą nitroglicerynę: Urządzenia nitrator, dozownik (elewator) nitrogliceryny, wywrotka kwasowa, separator, kadź bezpieczeństwa, płuczka, urządzenia do podgrzewania wody, cysterenka na pneumatycznych kołach. Obsługa osoby (starszy,, płuczkowy), maksymalne załadowanie gliceryny kg. Przygotowanie gliceryny. Beczki z gliceryna wtaczano do komory grzewczej i podgrzewano parą do temp. 4 C, ponieważ w niższych temperaturach jest zbyt lepka i trudno wylewać ją z beczek. Przy pomocy pompy trybowej wypompowywano ją z beczek poprzez zbiornik naporowy do zbiornika przejściowego. Z niego przesyłano glicerynę do tzw. przetłoczki. Sprężonym powietrzem przesyłano glicerynę ogrzewanymi (5-4 C) rurociągami do budynku nitracji. Przygotowanie nitrozy. Ze zbiorników magazynowych nitrozę przetłaczano pompą odśrodkową do zbiornika przejściowego (leżący walczak ze stali kwasoodpornej o pojemności ok. 2 m ) znajdującego się pod zadaszeniem w pobliżu budynku nitracji. Po napełnieniu zbiornika za pomocą pompy odśrodkowej poprzez filtr (siatka ze stali 2 kwasoodpornej 2 oczek/cm ) przesyłano ją do zbiornika naporowego (walczak o średnicy, m ze stali kwasoodpornej o pojemności ok.,4 m ). Stąd nitroza spływała grawitacyjnie poprzez łapacz zanieczyszczeń (zbiornik o kształcie cylindrycznym o średnicy 11

12 ,25 m z dnem stożkowym i wewnętrzna przegrodą) do urządzenia dozującego do nitratora. Przygotowanie roztworu sody dla fazy stabilizacji. Operacja wykonywana w Bud. N-25. Do zbiornika mieszalnika (cylindryczny, stojący zbiornik o pojemności 1 m miał płaszcz grzewczy na parę oraz w środku bełkotkę powietrzną do mieszania zawartości) wlewano zimną wodę, którą przy pomocy pary podgrzewano do temperatury 4 C. Następnie włączano mieszanie powietrzem i poprzez właz z koszem zasypowym wsypywano sodę w takiej ilości, aby osiągnąć stężenie 4%. Po rozpuszczeniu sody, przesyłano roztwór za pomocą pompy (wydajność ok. litrów na minutę) rurociągami do budynku stabilizacji N12 (roztwór krążył między tymi budynkami w obiegu zamkniętym). Nitracja. Proces nitracji gliceryny polegał na działaniu 5 5,5 części wagowych nitrozy na 1 część wagową gliceryny dopływających w sposób ciągły do środowiska zemulgowanej nitrogliceryny przy zastosowaniu intensywnego mieszania mechanicznego i chłodzeniu produktów reakcji z równoczesnym ciągłym ich odprowadzaniu do nastepnej fazy (separacji). Rozpoczynano nitrację dozując do nitratora glicerynę oraz mieszankę kwasów znajdujących się w separatorach. Uruchamiano tzw. bełkotkę (mieszanie składników w nitratorze za pomocą sprężonego powietrza). Ciśnienie sprężonego powietrza w bełkotkach (znajdowały sie w nitratorze i separatorach) wynosiło atmosfery. Gliceryna musiała mieć temperaturę -5 C, natomiast kwasy do 18 C. Proces nitracji był prowadzony pod ścisłą kontrolą temperatury nitracji w nitratorze (optymalna C). W nitratorze temperaturę utrzymywano przy pomocy cieczy chłodzącej (solanka o temperaturze 4 C i ciśnieniu 1 14 atmosfery ) przepływającej przez wężownice znajdujące się w nitratorze. W przypadku przekroczenia temperatury 18 C w nitratorze regulowano ją także za pomocą zmiany szybkości dopływu do nitratora składników nitracji czyli kwasów i gliceryny. Wzrost temperatury nitracji do 22 C był sygnałem ostrzegawczym określanym jako I maximum. Jej wzrost do 2 C (II maximum) zobowiązywał ów do natychmiastowego spuszczenia zawartości nitratora do kadzi bezpieczeństwa. Zawartość nitratora (nitrogliceryna z kwasami ponitracyjnymi) spływała do separatora, w którym następowało oddzielenie Ngl od mieszanki kwasowej ponitracyjnej. Podczas separacji Ngl od kwasów w separatorze zapewniano przepływ sprężonego powietrza przez przez warstwy cieczy pojedynczymi pęcherzykami. Z nitratora (po obserwacji przez szklany wziernik) zaworem trójdrożnym zlewano kwas odpadkowy do odstojników w Bud. N-. Kwas zlewano do momentu, kiedy przez wziernik zauważono w kwasie ciemniejszą warstwę wydzielonej Ngl. Przełączano wówczas spływ kwasu z Ngl na płuczkę wstępną, gdzie dokonywało się jego przemywanie. Do nitratora natomiast wpuszczano 2- wywrotki kwasu ponitracyjnego z Bud. N- co miało zapewnić przemycie nitratora i usunięcie resztek Ngl z separatora. Po tej operacji spuszczano resztki kwasów ponitracyjnych z nitratora do odstojników w Bud. N- przy jednoczesnym ich mieszaniu powietrzem tak w nitratorze jak i separatorze. Na koniec sprawdzano działanie pneumatyków i kadzi bezpieczeństwa, a całą aparaturę w Bud. N-2 płukano i napełniano wodą. Zawory trójdrożne po zakończeniu nitracji smarowano 14 tj. 11 kpa, przyp. autora 12

13 wazeliną. Bud. N-2 adsorber, Bud. N-2 płuczka, fot. autora fot. autora Bud. N-2 płuczka 15 Bud. N-2 wywrotka nitrogliceryny Bud. N- Wstępne odstawanie kwasu ponitracyjnego: Urządzenia - odstojniki pierwsze ( z bełkotkami), pompa wirowa, wentylator, rurociągi kwasowe. Wyposażenie: dwie łyżki i wiadra aluminiowe do zbierania kwaśnej Ngl. Sprzęt ochrony osobistej: okulary, rękawice gumowe, maski, roztwór kwaśnego węglanu sodu. Bud. N- odstawanie wstępne, fot. autora Bud. N- osadniki (2 sztuki) 15 Wynalazek inż. Stefana Raczyńskiego, przyp. autora 1

14 Schemat instalacji do odstawania kwasów odpadkowych, fot. autora Obsługa 2 osoby ( i odstojnikowy). W bud. N-2 znajdowały się dwa odstojnki do wstępnego odstawania kwasu ponitracyjnego przesyłanego po nitracji z N-2. I Celem odstawania kwasów ponitracyjnych było oddzielenie sie resztek nitrogliceryny (w postaci emulsji) od kwasów, ręczne jej zebranie i przesłanie oczyszczonych od Ngl kwasów do Bud. N-1 na wtórne odstawanie. Kwasy ponitracyjne w odstojnikach utrzymywano przy pomocy ciepłej wody w temp C. Były mieszane sprężonym powietrzem przez bełkotki, co wspomagało osadzanie się resztek Ngl na ich powierzchni. W połowie zmiany pobierano próbkę kwasów z odstojników do laboratorium w celu określenia składu procentowego. Kontrolę temperatury prowadzono co godzinę, sprawdzając czy powierzchnia kwasów się nie przegrzewa. Co godzinę także zbierano aluminiowymi łyżkami resztki Ngl pływającej w postaci emulsji na powierzchni kwasów do aluminiowych wiader. Wiadrami przenoszono Ngl do Bud. N-2, przelewano cienkim strumieniem do płuczki wstępnej i poddawano płukaniu razem z nitrogliceryną pochodzącą z bieżącej nitracji. Płukano Ngl w płuczce wstępnej w czasie 5-1 minut. Ilość wody w płuczce utrzymywano w stosunku do Ngl w proporcji 1:1. Po przelaniu z płuczki Ngl wodę popłuczną odprowadzano wężem gumowym do do dołu neutralizacyjnego. Odstojników wstępnych nie wolno było opróżniać z kwasów ponitracyjnych do końca. Zawsze pozostawiano ich ilość do wysokości 2- cm od dna zbiornika. Po przesłaniu odstanych kwasów do Bud.N-1 rurociągi przesyłowe przedmuchiwano sprężonym powietrzem. Zanieczyszczoną, rozlaną Ngl przenoszono do Bud. N-1, gdzie mieszano ją z trocinami i poddawano procesowi neutralizacji. Bud. N-4 - Stabilizowanie nitrogliceryny, magazynowanie gotowego produktu: Urządzenia Stabilizatory (4 zbiorniki), pompa wodna, waga zegarowa 1 kg, wiadra aluminiowe, 2 podstawki aluminiowe, 2 gąbki naturalne, naczynia do pobierania prób, latarka kieszonkowa. 14

15 Schemat instalacji do stabilizowania nitrogliceryny w Bud. N-4, fot. autora Obsługa 2 osoby (stabilizatorowy, pomocnik stabilizatorowego) + okresowo 1 (namiarowy) Nadmiar kwaśnej wstępnie przepłukanej Ngl z nitracji (Bud. N-2) przywoził pomocnik stabilizatorowego cysterenka do ręcznego przewozu Ngl po otrzymaniu sygnału od ów kończących nitrację. W cysterence przed wyjazdem do Bud. N-2 musiało być zawsze około 1 cm wody. Po przywiezieniu wstępnie przepłukanej Ngl do Bud. N-4 łączono cysterenkę ze stabilizatorem wężem z końcówką inżektora i uruchamiano pompę wodną, która tłoczyła wodę podgrzewana parą do temperatury -5 C. Równocześnie uruchamiano w stabilizatorze mieszanie sprężonym powietrzem. Po napełnieniu stabilizatora do ¾ objętości zatrzymywano mieszanie, odpuszczano nadmiar wody i ponownie uruchamiano mieszanie. Po przetłoczeniu Ngl z cysterenki, spłukiwano resztki Ngl w cysterence wodą o temperaturze C i inżektorowano ją do stabilizatora. Następnie dodawano do stabilizatora 4% roztwór sody o temperaturze 5-4 C w ilości równej objętości Ngl. Po wlaniu roztworu sody mieszano zawartość stabilizatora przez 2 minut., po czym zamykano dopływ powietrza i po odczekaniu 5 minut dekantowano wody popłuczne. Podczas każdego płukania pomocnik stabilizatorowego odpuszczał dolnym króćcem stabilizatora około 2 kg Ngl do aluminiowego wiaderka i przelewał do stabilizatora. Stabilizatorowy w tym czasie sprawdzał przy pomocy różowego papierka lakmusowego odczyn Ngl. Papierek powinien zmienić barwę na niebieską (ph powyżej odczyn alkaliczny). Jeżeli papierek zmieni ł barwę na czerwoną odczyn kwaśny należało powtórzyć płukanie alkaliczne (sodą). Kiedy uzyskano odczyn alkaliczny uruchamiano mieszanie sprężonym powietrzem i wlewano wodę o temperaturze 2-25 C w ilości równej objętości Ngl. Mieszanie prowadzono przez 1 minut, po czym przenoszono próbkę Ngl (w 16 naczyniu do pobierania prób) do laboratorium na wykonanie testu Abla. Po uzyskaniu pozytywnych wyników testu Abla z laboratorium zlewano Ngl poprzez filtr płucienny do zbiornika (kadzi). Tam przechowywano Ngl do chwili przerobu na ciasto prochowe lub przewozu na Wydz. PZ (do produkcji materiałów górniczych po II wojnie światowej). 16 Test Abla - metoda badania trwałości chemicznej materiałów wybuchowych. Polega na pomiarze czasu zmiany zabarwienia papierka jodoskrobiowego ( przez min. 2 minut w temperaturze 2 C) pod wpływem produktów rozkładu nitrogliceryny, przyp. autora 15

16 W przypadku rozlania Ngl (co wprawdzie rzadko, ale się zdarzało) zbierano ją natychmiast gąbką i zanurzano w wiadrze aluminiowym z wodą. Miejsce skąd zbierano Ngl zmywano acetonem lub 1% alkoholowym roztworem ługu sodowego. Budynek N-4 Bud. N-4 Łapacze Ngl, fot. autora fot. autora Cysterenka do ręcznego przewozu Ngl Bud. N-4 Stabilizatory i zbiorniki pośrednie Bud. N-1 Przygotowanie i przechowywanie odpadów Ngl: Urządzenia - skrzynia aluminiowa, dwie łopatki z drzewa, dwa wiadra aluminiowe, Obsługa 2 osoby (stabilizatorowy, pomocnik stabilizatorowego) Odpadki Ngl przenoszono ręcznie wiadrami aluminiowymi z poszczególnych faz produkcji do budynku N-1 i tam w skrzyni aluminiowej następowało ich mieszanie w celu fleg matyzacji z ftalanem dwubutylu w stosunku 1:1, a następnie z trocinami w stosunku: wiadro trocin na ½ wiadra odpadu Ngl. Po mieszaniu Ngl przybierała postać gęstej papki. Po wy mieszaniu i uzyskaniu takiej konsystencji odpady przenoszono drewnianymi łopatkami ze skrzyni do aluminiowych bidonów, którymi przewożono je do spalenia na spalaczu zakłado wym. Operację przygotowania odpadów Ngl do spalenia wykonywali pracownicy fazy sta bilizacji. Odpady w tej postaci nie przetrzymywano w Bud. N-1 dłużej niż 24 godziny. Przechowywanie odpadów w Bud. N-1 wymagało utrzymywania temperatury w tym budynku w granicach C. Naczynia po odpadach (wiadra aluminiowe) przecierano trocinami i zmywano 15% roztworem wodorotlenku sodowego (sody). Bud. N- - Ścieki neutralizacja: Urządzenia: dwa zbiorniki stalowe, wygumowane o pojemności po 12 m wyposażone w mieszadła 16

17 mechaniczne, pompa, trzy betonowe odstojniki każdy o pojemności 55 m zaopatrzone w bełkotki powietrzne. Obsługa: 1 osoba (oczyszczacz ścieków). Ścieki z produkcji Ngl stanowiące wody popłuczne i postabilizacyjne po przejściu przez baterie łapaczy labiryntowych zawierały w sobie jeszcze niewielkie ilości nitroestrów i posiadały odczyn kwaśny, dlatego kierowane były do obiektu neutralizacji N-. Szybkość dopływu ścieków do N- wynosiła m na godzinę. W trakcie napełniania zbiorników dozowano do nich wapno hydratyzowane w takiej ilości, aby uzyskać odczyn alkaliczny. Sprawdzano poziom neutralizacji uniwersalnymi papierkami wskaźnikowymi co 2 godziny. Po napełnieniu sie zbiorników wsypywano do nich dodatkowo 5 kg wapna mieszając całość przez 1 minut. W trakcie mieszania uruchamiano pompę i przesyłano zneutralizowane ścieki do jednego z trzech odstojników betonowych, w których mieszano zawartość przez okres 48 godzin powietrzem. Następnie ścieki pozostawiano w spokoju do 1 18 dekantacji. Wyklarowaną ciecz spuszczano bezpośrednio do kanalizacji. Osad zebrany z dna odstojnika spuszczano dolnym odpływem na poletka osadcze, gdzie następowało jego osuszenie. Wysuszony osad wybierano ręcznie lub koparką (w latach 6-8-tych XX w.) i wywożono w różne zagłębienia na terenie zakładów. Nitrogliceryna wyprodukowana metodą Raczyńskiego musiała odpowiadać wymaganiom normy ZN-4/MPCh/TS-159 sprawdzanym za pomocą badania: Badanie Wymagania Stałość wg próby Abla w minutach nie mniej niż w temp.2 C 2 ph nie mniejsze niż,6 Zawartość alkaliów w przeliczeniu na Na2CO w % nie więcej niż Zawartość wody w % nie więcej niż,5,5 Kadra i nadzór techniczny Oddziału C(CU) produkcji nitrogliceryny metodą Raczyńskiego w okresie powojennym (znane autorowi). Kierownicy Durlik Jan, Marian Mykietyn, Marian Głowacki, Tadeusz Górecki Technolodzy: Albin Wilk, Irena Jaskólska, Tadeusz Górecki, Andrzej Oździński Mistrzowie Marian Kiraga, 1 Dekantacja - zlewanie cieczy znad osadu, który zalega pod cieczą w zbiorniku, przyp. autora 18 Kanalizacja kanał z kręgów betonowych zakopany w ziemi, który wprowadzał ścieki bezpośrednio do rzeki Zagożdżonki tuż za jej ujściem ze Stawu Górnego, przyp. autora. 1

18 Tabela Nr. Wyrywkowy wykaz pracowników prowadzących proces produkcji Ngl metodą Raczyńskiego w latach : Nazwisko i imię Nr marki19 Stanowisko Stawka (zł./godz.) Październik 196 rok Żaczek Marian Piorun Bronisław Szymański Zygmunt 16 Polesiak Henryk Kęska Henryk 64 Pietrzyk Franciszek 161 Mróz Franciszek 16 stabilizatorowy Jakubowski Jerzy 41 stabilizatorowy 8 Korcz Kazimierz 151 stabilizatorowy Winiarski Bolesław 25 stabilizatorowy Wziątek Stanisław 5 Krzesicki Jan 15 Jędrzejczyk Jan 82 odstojnikowy Kowal Stefan odstojnikowy 6 Pietrzyk Jan 214 odstojnikowy 4 Lipiec 195 rok Stawka zaszeregowania Polesiak Henryk B/9 Jakubowski Jerzy 41 stabilizatorowy B/8 Wziątek Stanisław 5 odstojnikowy B/ Kęska Henryk 64 B/9 Kowal Stefan odstojnikowy B/8 Jędrzejczyk Jan 82 B/8 Klat Marian 8 B/9 Mroczek Tomasz 11 odstojnikowy B/8 Rogowski Władysław 111 odstojnikowy B/ Korcz Kazimierz 151 stabilizatorowy B/8 Krzesicki Jan 15 B/9 Pietrzyk Jan 214 B/9 19 Marka - wydziałowy nr ewidencyjny (identyfikacyjny) pracownika, którym posługiwano się przy tworzeniu list płacy, ale także metalowa blaszka z wytłoczonym nr ewidencyjnym służąca do pobierania narzędzi z narzędziowni wydziałowej, przyp. autora 18

19 Mróz Franciszek 16 stabilizatorowy B/8 Świątek Kazimierz 165 odstojnikowy B/ Szymański Zygmunt 16 B/9 Winiarski Bolesław 25 stabilizatorowy B/8 Glimasiński Jan 258 odstojnikowy B/ Mazur Henryk 25 oczyszczanie ścieków B/6 Jurek Tadeusz oczyszczanie ścieków B/ Urbanek Eugeniusz 1 odstojnikowy B/ Źródło: Kontrolka dniówek pracowników Wydz. CU, odnaleziona w 211 r w kantorku mistrza dawnego Oddziału CU na Wydziale PZ. Tablica dziennego zatrudnienia pracowników Oddz. CU w latach /8-tych XX w., fot. autora Pracownicy prowadzący proces produkcji nitrogliceryny mieli precyzyjnie określone (w instruk cjach pracy oraz w opisie technologicznym produkcji) obowiązki i zakres odpowiedzialności. Tabela Nr 4. Obowiązki i odpowiedzialność pracowników uczestniczących w procesie produkcji nitrogliceryny metodą Raczyńskiego. Stanowisko Nitratorowy Stabilizatorowy Zakres czynności/odpowiedzialności Ilość prac. na zmianie - sprawdzenie aparatury przed procesem, - dowóz, podgrzewanie i przetłaczanie Ngl, - nadzór nad parametrami i przebiegiem procesu nitracji, separacji, płukania wstępnego, - napełnianie cystrenki przepłukaną Ngl, - awaryjne uruchomienie spustów do kadzi bezpieczeństwa, - zakończenie procesu nitracji, separacji i płukania, - obsługa łapaczy - transport Ngl z budynku nitracji do budynku stabilizacji, - przesyłanie Ngl z cysterenki do stabilizatora, - płukanie Ngl w stabilizatorze roztworem sody, ciepłą i zimną wodą, - sprawdzanie ph Ngl, - pobieranie próbek Ngl i odnoszenie do laboratorium wydziałowego 2 19

20 - przesyłanie Ngl do magazynu i nadzór nad magazynem - usuwanie Ngl z łapaczy Odstojnikowy Oczyszczacz ścieków - kontrola co godzinę odstawania wstępnego i wtórnego kwasów ponitarcyjnych, - zbieranie Ngl z powierzchni kwasów, - płukanie zebranej Ngl, - spuszczanie wody popłucznej do łapacza i spuszczanie Ngl z łapacza, - przetłaczanie kwasów ponitarcyjneych z odstojników wstępnych do odstawania wtórnego i z odstawania wtórnego do denitracji, - pobieranie próbek kwasu ponitracyjnego i dostarczanie do laboratorium ochrony środowiska, - rozładunek nitrozy z cystern, - kontrola aparatury nitracyjnej 2 - kontrola napełniania mieszalników neutralizacyjnych, - sprawdzanie odczyny zawiesiny, - przesyłanie zawiesiny z mieszalników do odstojników, - nadzór nad mieszaniem i odstawaniem, - dekatyzacja wody znad osadu i spuszczanie osadu na poletka osadcze, - dowóz wapna do bud. N- 1 Źródło: Opis procesu technologicznego produkcji nitrogliceryny lub mieszanek nitrogliceryny me todą Raczyńskiego, ZTS Pronit, 196 r., Egz. Nr Pracownicy produkujący nitroglicerynę byli zobowiązani do sporządzania szczegółowych raportów stanu i parametrów surowców oraz przebiegu samego procesu. 2