1.4.3 Сушка ультрафиолетовым излучением

Сушка ультрафиолетовым излучением применима для лакокрасоч­ных материалов на основе растворов олигомеров в мономерах с введен­ными фотосенсибилизаторами.

Для процесса отверждения применяется излучение в ультрафио­летовом диапазоне спектра 300-400 нм. Процесс протекает наиболее эффективно, если ультрафиолетовая радиация поглощается в объеме слоя покрытия. В пигментированных системах (эмалях, красках, грун­товках и т. п.) из-за экранирующего действия пигмента эффективность действия ультрафиолетового излучения снижается.

Процесс идет быстро: от нескольких секунд до 2-3 мин. Покрытие последовательно облучается излучением от ламп низкого и высокого давления. Этот метод применим для скоростной сушки лакокрасочных материалов на основе пленкообразующих смол, растворенных в моно­мере (например, полиэфирные лаки), когда имеются ограничения тем­пературного режима как для покрытий, так и для термочувствительной подложки. Для обеспечения требуемого уровня и равномерности облу­чения изделия, подвергаемые сушке ультрафиолетовыми лучами, должны быть плоскими (ленты, панели и т. п.).

1.4.4 Сушка потоком электронов

Сушка потоком электронов. Ускоренные электроны в отличие от гамма-лучей обладают относительно малой проникающей способ­ностью. Например, проникающая способность электронов с энер­гией 1 МэВ в среде плотностью 1 г/см3 составляет 0,4 см, что вполне достаточно при сушке полимерных покрытий.

Этот способ рекомендуется для лаков и эмалей на основе полиэфи­ров, акриловых, эпоксидных, полиуретановых смол, которые могут отверждаться при малой дозе облучения порядка 2-8 Мрад. Процесс отверждения происходит в течение секунды или доли секунды. При сушке потоком электронов допустимы высокие скорости конвейера (до нескольких десятков метров в минуту). Новые лакокрасочные материалы, не содержащие органических растворителей, обычно уда­ляемых в процессе сушки, позволяют сократить затраты, связанные с применением лаковых смол.

1.4.5 Сушка в электрическом поле

Сушку в электрическом поле можно применять для быстрой сушки лакокрасочных покрытий на непрерывно движущейся металлической ленте или других плоских объектах, на изделиях с обмоткой проводов, пропитанной полимерными компаундными системами и т. п. В осталь­ных случаях применять этот метод экономически менее целесообразно.

В электрическом поле конденсатора может осуществляться сушка лакокрасочных покрытий на диэлектрических подложках.

Пересмотреть1 раздел

2. Эколого-экономический анализ выбора системы очистки окрасочного аэрозоля.

Общий объём затрат на осуществление природоохранных мероприятий складывается из суммы единовременных капитальных и текущих затрат.

Капитальные вложения включают следующие элементы:

1) затраты на приобретение технологического, энергетического, насосно-компрессорного оборудования (определяются по себестоимости и минимальным ценам аналогов);

2) затраты на строительные работы (определяются по укрупнённым показателям сметной стоимости, проектным материалам с учётом территориального пояса);

3) затраты на монтаж оборудования, транспортно-заготовительные, складские расходы;

4) прочие затраты (включают затраты на пополнение оборотных фондов; затраты на техническую подготовку, наладку, освоение нового оборудования, технологий; затраты на демонтаж заменяемого оборудования, систем; затраты на поисковые, научно-исследовательские, опытно-конструкторские работы, включая доработку опытных образцов техники, их испытание).

Текущие затраты рассчитываются как сумма всех технических затрат на элементы окружающей среды.

К ним относятся:

1. затраты на материал, химические реагенты, растворители, загрузочный материал;

2. затраты на электроэнергию;

3. затраты на тепловую энергию, воду, топливо, пар, сжатый воздух;

4. затраты на основную заработную плату;

5. затраты на амортизацию основных фондов;

6. затраты на технический ремонт основных фондов, включая заработную плату ремонтных рабочих с отчислением на социальное страхование, затраты на материалы, запчасти, услуги ремонтных мастерских);

7. прочие затраты (затраты на возобновление и ремонт малоценных и быстроизнашивающихся частей, расходы на обеспечение техники безопасности, охраны труда, внедрение новой техники, командировки);

8. текущие расходы, связанные с осуществлением мероприятий, способствующих улучшению качественных характеристик элементов окружающей среды.

Затраты, осуществляемые за счет средств, поступающих из государственного бюджета, так же учитываются. где анализ?

Проведя сравнительный анализ, можно сделать следующий вывод: с экологической точки зрения наилучшим из представленных вариантов является скруббер вентури, чем гидрофильтр (Экомодуль экстра) . Качество очистки составляет до 99% - в атмосферу из цехов выбрасывается практически полностью очищенный воздух. Но с экономической точки зрения гидрофильтр (Экомодуль экстра) не лучший вариант – его цена составляет 240000 руб. циклон ЦН-15 стоит 300000 руб.

2.3 Расчет капитальных и текущих затрат

Проведем расчет капитальных затрат:

Капитальные затраты К_А на оборудование по утилизации отходов:

К_А = К₁+ К₂+ К₃+ К₄+ К₅, где

1) К₁ = К_1.1+ К_1.2 – стоимость оборудования, руб.,

К_1.1 – стоимость основного оборудования, руб.

Стоимость основного оборудования:

К_1.1 скруббер = 300000 р. К_1.1 (Экомодуль экстра) = 240000 р.

К_1.2 = D_К1.2· К_1.1 – стоимость дополнительного оборудования, руб.

D_К1.2 – доля дополнительного оборудования, % от стоимости основного оборудования К_1.1, составляет 20%.

Стоимость дополнительного оборудования:

К_1.2 скруббер = 300000 · 0,2 = 60000 р.

К_1.2 Экомодуль экстра = 240000 · 0,2 = 48000 р.

Стоимость оборудования:

К₁ БиоРЕКС™ = 300000 +60000 = 360000р.

К₁ VacuumEcoDry = 240000 + 48000 = 288000 р.

2) К₂ = К_1.1· D_К2 – затраты на транспортно-заготовительные работы, руб., где

D_К2 = 0,06 – коэффициент, определяющий долю транспортных расходов в капитальных затратах.

Затраты на транспортно-заготовительные работы:

К₂ скруббер = 300000· 0,06 = 18000 р.

К₂ Экомодуль экстра = 240000 · 0,06 = 14400 р.

3) К₃ = К_1.1· D_К3 – затраты на монтаж оборудования, руб., где D_К3 = 0,188 – относительная доля капитальных затрат на монтаж оборудования.

Затраты на монтаж:

К₃ скруббер = 300000 · 0,188 = 56400 р.

К₃ Экомодуль экстра = 240000 · 0,188 = 45120 р.

4) К₄ = К_1.1· D_К4 – затраты на строительные работы (стоимость здания, фундаментов и других сооружений), руб., где D_К4 = 0,2 – относительная доля капитальных затрат на строительные работы.

Затраты на строительные работы:

К₄ скруббер = 300000 · 0,2 = 60000 р.

К₄ Экомодуль экстра = 240000 · 0,2 = 48000 р.

5) К₅ = К_1.1· D_К5 – прочие затраты, где D_К5 = 0,21 – относительная доля капитальных затрат на прочие расходы.

Прочие затраты:

К₅ скруббер = 300000 · 0,21 = 63000 р.

К₅ Экомодуль экстра =240000· 0,21 = 50400 р.

Отсюда, капитальные затраты для:

К_А скруббер =360000+18000+56400+60000 +63000=557400р.

К_А Экомодуль экстра =288000+14400+45120+48000+50400 =445920 р.

Таблица 2.1 – Капитальные затраты.

Вид затрат	Стоимость приобретения оборудования, руб.	Затраты на транспортно-заготовительные работы, руб.	Затраты на установку оборудования, руб.	Затраты на строительные работы, руб.	Прочие расходы, руб.	Итого, руб.
ГФ	288000	14400	45120	48000	50400	445920
Скруб.	360000	18000	56400	60000	63000	557400

Вывод: разница составляет 111480 руб. Расчет капитальных затрат на внедрение газоочистного оборудования показал, что с экономической точки зрения ГФ выгоднее, чем скруббер.

Текущие затраты на эксплуатацию установки

С = С_ЭН + С_ЗП + С_ЕСН + С_РСО + С_ЦЕХ + С_ОБЩ

1) Стоимость приобретения составляет:

ГФ – 240000 р.

Скруббер – 300000 р.

2) Затраты электроэнергии на технологические нужды: С_ЭН

В год на эксплуатацию установки газоочистки расходуется:

Для ГФ: 6 кВт/ч · 365 · 8 + 3 кВт/ч · 122 · 8 = 20448 кВт/ч.

Для Скруббер: 4,5 кВт/ч · 365 · 8 = 13140 кВт/ч.

Тогда,

С_{ЭН ГФ} = 26280 кВт/ч (в год) · 1,00 = 20448 руб.

С_{ЭН скруббер} = 13140 кВт/ч (в год) · 1,00 = 13140 руб.

3) Оплата труда основного персонала: С_ФОТ

С_ФОТ = Ч · (З + З_Д + З_ПР) ·12,

где Ч - численность работников основного производственного персонала;

Ч = 1 чел.

З – средняя заработная плата основного производственного персонала; З = 5000 руб.

З_Д - дополнительные выплаты за условия и режим работы; З_Д = 0 руб.

З_ПР - премии; З_ПР = 0 руб.

Работа центробежных пылеуловителей и рукавных пылеуловителей не требует постоянного контроля. Вмешательство человека требуется только для очистки бункера от скопившейся пыли раз в несколько дней. Очистка бункера производится 1 раз в 3 дня.

С_ФОТ = 1 · 12 · (5000 + 0 + 0) = 60000 руб.

Единый социальный налог (35,6%) от фонда заработной платы

С_ЕСН = 60000 · 0,356 = 21360 руб.

4) Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования: С_РСО

В состав С_РСО входит амортизация оборудования:

С_а.об. = Ф_с.г.об. . Н_а ,

где Ф_с.г.об – среднегодовая стоимость основных производственных фондов, приходящихся на долю оборудования; Ф_с.г.об для ГФ = 240000р., для Скруббер = 300000 р.

Н_а – средняя норма амортизационных отчислений по оборудованию; Н_а = 6%.

С_{а.об. ГФ} = 240000· 0,06 = 14400 руб.

С_{а.об. Скруббер} = 300000 · 0,06 = 18000 руб.

Расходы на капитальный ремонт составляют 4% от стоимости оборудования:

Для ГФ = 240000 · 0,04 = 9600 руб.

Для Скруббер = 300000 · 0,04 = 12000 руб.

Расходы на текущий ремонт составляют 1,5% от стоимости оборудования: 

Для ГФ = 240000 · 0,015 = 3600 руб.

Для Скруббер = 300000 · 0,015 = 4500 руб.

Тогда С_РСО составит:

Для ГФ: 14400+ 9600 + 3600 = 27600 руб.

Для Скруббер: 18000 + 12000+ 4500 = 34500 руб.

5) Сумма цеховых расходов (С_ЦЕХ) и общезаводских расходов (С_ОБЩ), составляющих 8% от суммы (С_ЭН+ С_ФОТ+ С_ЕСН+ С_РСО):

Для ГФ: (13140+60000+21360+27600) · 0,08 = 9768 р.

Для Скруббер: (20448+60000+21360+34500) · 0,08 = 10905р.

Таблица 2.2 – Текущие затраты.

Вид фильтра	Оплата электро-энергии, руб.	З/п персона-ла, руб.	ЕСН, руб.	Расходы по содержа-нию и эксплуатации  оборудования, руб.	Цеховые и обще-заводские расходы, руб.	Итого, руб.
ГФ	13140	60000	21360	27600	9768	131868
Скруб.	20448	60000	21360	34500	10905	147213

Вывод: разница в затратах составляет 15345 руб. Анализ текущих затрат показывает, что выгоднее приобрести центробежный пылеуловитель ГФ.

3. Расчет экономической эффективности газоочистного оборудования АБЗ

3.1 Ущерб от выбросов Лакокрасочного цеха

Условие:

Лакокрасочный цех направляет газопылевые выбросы в атмосферу без предварительной очистки.

Цель:

Выбрать необходимое оборудование по улавливанию и очистке газопылевых выбросов. Предлагается два конкурирующих варианта очистных сооружений.

При этом требуется:

1) определить экономическую эффективность предлагаемых вариантов очистных сооружений;

2) выбрать наиболее экономически эффективный вариант

Исходные данные:

1. Зона активного загрязнения включает территории трех типов: территорию промышленного предприятия – 80 %; пригородные зоны отдыха – 10 %; территории селитебной зоны с многоэтажной застройкой – 10%.

2. Объем газопылевых выбросов 85000 м³/год.

3. Состав и концентрация, г/ м³, загрязнителей в газопылевых выбросах:

- ацетон 20;

- ксилол - 5;

4. Газопылевые выбросы направляются в атмосферу через единственную трубу высотой 50 м. Среднегодовое значение разницы температур в устье трубы и в окружающей атмосфере 50 ⁰С. Предлагается два варианта очистных сооружений:

I вариант –Гидрофильтр (ГФ) со степенью очистки газов 99,9%.

II вариант –Скруббер вентуре со степенью очистки пыли и газа 97%.

I вариант требует капитальных вложений в сумме 445920 руб. и годовых эксплуатационных расходов в сумме 131868 руб.

II вариант требует капитальных вложений в сумме 557400 руб. и годовых эксплуатационных расходов в сумме 147213 руб.

Решение:

1. Определяем показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над ЗАЗ, δ_{пром.узла} = 80, δ_{зон отдыха} = 10, δ_{селитеб.зона} = 10:

δ_ЗАЗ = ∑ S_i·δ_i/S_ЗАЗ = 0,8·80+0,1·10+0,1·10 = 66

2. Определяем поправку ƒ;

– в базовом варианте без очистки газопылевых выбросов принимаем ƒ₃=10, т.е. ƒ_пыли = ƒ_газа =10;

– в I варианте уровень степени очистки 99,9% ,а II варианте уровень очистки 97 % (больше 90% в обоих вариантах), ƒ₁=ƒ_пыли = ƒ_газа = 0.46.

3. Определяем приведенную массу М годового выброса загрязнений из источника в атмосферу по базовому, I и II вариантам:

М = ∑ А_i·m_i ,[усл.т/ год], где m_i = C_i· V, [т/ год],

А_i выбираем из специальной таблицы.

Результаты расчета удобнее представить в таблице 2.

Таблица 2.3 – Приведенная масса (верхняя таблица для 1 варианта, нижняя – для второго)

Загрязнители	Аi, усл.т/год	V, м3/год		Ci, г/м3		Базовый вариант					I вариант
						mi, т/год		М, усл.т/год		М, усл.т/год
Ксилол	41,6	75000		5		9		374,4		0,3744
Ацетон	2,22			20		15		33,3		0,0333
Этиловый спирт	46		100		20		920		0,92

Загрязнители	Аi, усл.т/год	V, м3/год	Ci, г/м3		Базовый вариант			II вариант
					mi, т/год	М, усл.т/год	М, усл.т/год
		75 000
Ксилол	41,6		5		9	374,4	11,313
Ацетон	2,22		20		15	33,3	0,999
Этиловый спирт	46			100	20	920	27,6

4. Определяем наносимый газопылевыми выбросами экономический ущерб по базовому, I и II вариантам:

У = γδƒΜ, [руб./год],

где γ = 2,4 руб./усл.т.; δ = 44

Результаты расчета удобнее представить в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Экономический ущерб.

Загряз-нители	δ	γ, руб./ усл.т	Базовый вариант			I вариант				II вариант
			ƒ	М, усл.т/ год	У, тыс.руб./год		ƒ	М, усл.т/ год	У, тыс.руб./год		ƒ	М, усл.т/ год	У, тыс.руб./год
Ксилол	44	2,4	0,46	374,4	18186,9		0,46	0,37	17,97		0,46	11,3	548,9
Ацетон	44	2,4	0,46	33,3	1617,6		0,46	0,033	1,6		0,46	0,99	48,5
Эт.сп.	44	2,4	0,46	920	44689		0,46	0,92	44,7		0,46	27,6	1340,7
итого					19804,5				19,57				597,4

Из результатов расчета, очевидно, что I вариант является более экологически чистым, так как при его использовании народному хозяйству наносится меньший экологический ущерб, чем при II варианте.

5. Определяем ликвидированный ущерб по формуле

У_ликв = У_до – У_после т.е. У_баз – У_I и У_баз - У_II

У_ликвI = 19804,5 – 19,57 = 19784,93 тыс.руб/год;

У_ликвII = 19804,5 – 567,4 = 19207,1 тыс.руб/год.

Внедрение I варианта по сравнению с II вариантом позволяет ликвидировать большую величину экономического ущерба. II вариант требует больших капитальных вложений и текущих затрат

6. Экономический эффект при внедрении I варианта может составить:

Э = У_ликвI - (С+ Е_нК) = 19784.93 – (131868 + 0,12 · 445920) = 1665502 руб/год.

Экономический эффект при внедрении II варианта может составить:

Э = У_ликвII - (С+ Е_нК) = 19207.1 – (147213+ 0,12 · 557400) = 1691619 руб/год.

Следовательно, II вариант экономически и экологически самый выгодный.

3.2 Расчёт платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ АБЗ