Выше приведен единственный раздел Протокола оценки и верификации, применимый к системам освещения. Полный текст рекомендаций доступен через Интернет по адресу http://www.evoworld.org/.
Применимость
Такие методы, как определение потребностей в освещении для каждой функции или участка, планирование мероприятий по оптимизации использования естественного освещения, выбор светильников и ламп в соответствии с требованиями к освещению и управление системам освещения применимы ко всем установкам КПКЗ. Другие методы, например, проектирование зданий и интерьеров для оптимального использования естественного освещения, применимы только при строительстве новых или значительной модернизации существующих объектов.
Экономические аспекты
При осуществлении проектов в рамах инициативы Green Light используются проверенные технологии, продукция и услуги, позволяющие снизить общее энергопотребление системы освещения на 30–50% и обеспечивающие коэффициент окупаемости инвестиций в диапазоне от
20 до 50%.
Для оценки периода окупаемости могут использоваться методики, предлагаемые в Справочном документе по экономическим аспектам и вопросам воздействия на различные компоненты окружающей среды.
Мотивы внедрения
•повышение уровня охраны труда на рабочих местах;
•энергосбережение.
Примеры
Широко применяется.
Справочная информация
[209, Wikipedia, , 210, EC, 2000] [210, EC, 2000, 238, Hawken, 2000, 242, DiLouie, 2006]
[211, ADEME, 1997, 212, BRE_UK, 1995, 213, EC, , 214, EC, 1996, 215, Initiatives, 1993, 216, Initiatives, 1995, 217, Piemonte, 2001, 218, Association, 1997, 219, IDAE]
3.11. Процессы сушки, сепарации и концентрирования
Введение
Сушка представляет собой энергоемкий процесс. В данном разделе она рассматривается вместе с процессами сепарации и концентрирования, поскольку на производстве эти процессы часто взаимосвязаны и их продуманное сочетание может способствовать повышению энергоэффективности.
В процессе сушки тепло может передаваться за счет конвекции (конвекционная сушка), теплопроводности (контактная сушка), с помощью различных видов электромагнитного излучения – инфракрасного, высокочастотного и микроволнового (радиационная сушка), а также сочетания перечисленных методов. В промышленности чаще всего применяются конвекционные сушилки, в которых к качестве теплоносителя (сушильного агента) используется горячий воздух или дымовые газы.
Сепарация представляет собой процесс разделения материального потока смешанного состава на два или более потоков различного состава (среди них могут быть потоки как продукции, так и отходов). Поэтому технология сепарации должна обеспечивать выделение желаемой продукции либо из смеси различных веществ, либо из смеси различных фаз или фракций одного и того же вещества. Сепарация может использоваться и для разделения потока отходов (см. Справочный документ по очистке сточных вод и отходящих газов в химической промышленности).
Процесс сепарации осуществляется в сепарационном устройстве (сепараторе), где под действием разделяющего фактора создается градиент сепарации. В настоящем разделе приводится
276
классификация различных методов сепарации на основе принципа сепарации и используемого фактора разделения.
Целью данного раздела не является исчерпывающая характеристика всех методов сепарации; приоритетное внимание уделяется тем аспектам сепарации, с которыми связан значительный потенциал энергосбережения. Дополнительная информация по конкретным методам приведена в источниках, перечисленных в разделе «Справочная информация».
Классификация методов сепарации:
•способ поступления энергии в систему:
возможна классификация методов сепарации на основе типа энергии, подводимой к системе:
o тепло (выпаривание, сублимация, сушка); o излучение;
o давление (механическая рекомпрессия пара);
o электроэнергия (элктрофильтрация газов, электродиализ);
oмагнетизм (использование магнитов) (см. ферромагнитные и неферромагнитные материалы, наведенные поля для неметаллов);
oкинетическая (сепарация в центрифуге) или потенциальная (отстаивание) энергия.
•способ отведения энергии от системы:
oохлаждение или замораживание (конденсация, кристаллизация и т.п.)
•механические барьеры:
oфильтры или мембраны (нано-, ультра- и микрофильтрация, прониковение газа, просеивание);
•прочее:
oфизико-химические взаимодействия (растворение/выпадение осадка, адсорбция, флотация, химические реакции);
oразличия в других физических или химических свойствах веществ, например, плотности, поляризации и т.п.
Возможно сочетание перечисленных выше принципов или факторов разделения, результатом чего являются «гибридные» методы сепарации. В качестве примеров могут быть упомянуты:
•дистилляция (выпаривание и конденсация);
•первапорация (испарение через мембрану);
•электродиализ (электрическое поле и ионообменная мембрана);
•сепарация в циклонах (кинетическая и потенциальная энергия).
3.11.1. Выбор оптимальной технологии или сочетания технологий
Общая характеристика
Во многих случаях задача выбора технологии сепарации имеет несколько решений. Выбор определяется характером исходного материала, требованиями к выходным потокам, а также ограничениями, связанными с особенностями конкретного предприятия и отрасли. Определенные ограничения могут быть связаны и с самой технологией. Сепарация может осуществляться в несколько ступеней, причем на различных ступенях могут использоваться как разные технологии, так и один и тот же процесс.
Экологические преимущества
Минимизация энергопотребления. Значительный потенциал энергосбережения связан с ситуациями, где возможно использование двух или более ступеней сепарации или предварительная подготовка материала (см. «Примеры» ниже).
Воздействие на различные компоненты окружающей среды
О воздействиях не сообщается.
277
Производственная информация
При выборе оптимальной технологии сепарации следует учитывать перечисленные ниже факторы, имеющие отношение к исходному материалу, выходным потокам и особенностям процесса:
•исходный материал:
oсостояние, форма:
жидкий;
пастообразный;
зернистый, порошкообразный;
волокна;
пластины;
полосы;
уже имеет необходимую форму;
oмеханическая прочность/хрупкость;
oтермочувствительность;
oсодержание влаги;
oрасход/количество, которое должно быть обработано;
oесли применимо:
форма и размер;
размер капель
вязкость
•требования к конечной продукции:
oсодержание влаги;
o форма и размер;
oкачество:
цвет;
степень окисления;
вкус;
•характеристики процесса:
oнепрерывный или периодический (отдельные партии);
oисточники энергии:
ископаемое топливо (природный газ, мазут, уголь и т.д.)
электроэнергия;
возобновляемые источники (солнечная энергия, древесное топливо и т.п.);
oмеханизм теплопередачи:
конвекция (горячий воздух, перегретый пар);
теплопроводность;
электромагнитное излучение (инфракрасное, микроволны, излучение высокой частоты);
o максимальная температура; o производительность;
o время пребывания в условиях процесса; o механическое воздействие на продукцию.
Для определения наилучшего решения с технологической, экономической, энергетической и экологической точки зрения необходим систематический анализ вариантов. При этом должны быть четко определены исходные данные для анализа:
278
•характеристики исходного материала и выходных потоков, включая массу/расход. Важным параметром является содержание влаги в продукции: как правило, удаление последних процентов влажности требует значительных усилий и, как следствие, энергозатрат;
•перечень всех энергоресурсов, имеющихся на предприятии (электроэнергия, холод, сжатый воздух, пар, другие холодные и горячие ресурсы), с указанием их характеристик;
•имеющиеся площади, на которых может быть установлено оборудование;
•возможные методы предварительной подготовки материала;
•потенциал процесса с точки зрения утилизации тепла;
•имеющееся высокоэффективное энергетическое оборудование и дополнительные источники энергии (высокоэффективные двигатели, утилизация отходящего тепла на предприятии и т.д.).
Должен быть выполнен сравнительный анализ технологических, экономических, энергетических
иэкологических аспектов каждого варианта:
•в пределах одних и тех же границ, включая системы энергоресурсов, очистку сточных вод и т.п.;
•с учетом воздействий на все компоненты окружающей среды (воздух, вода, размещение отходов и т.д.);
•с учетом необходимости технического обслуживания и обеспечения безопасности системы;
•с учетом количественных оценок затрат времени и средств на обучение операторов системы.
Удельное энергопотребление некоторых процессов сепарации для различных размеров фрагментов (частиц) показано на рис. 3.44.
Рисунок 3.44: Энергопотребление некоторых процессов разделения
[248, ADEME, 2007]
279