Productia Industriala Si Dezvoltarea Durabila - Analiza Si Eco-Proiectarea Unui Proces Industrial -...

7/25/2019 Productia Industriala Si Dezvoltarea Durabila - Analiza Si Eco-Proiectarea Unui Proces Industrial - Industria Clor-Alcal…

http://slidepdf.com/reader/full/productia-industriala-si-dezvoltarea-durabila-analiza-si-eco-proiectarea 1/32

2012-2013



Cuprins

Cap. I. Prezentarea generala a industriei clor alcalilor1.1.Descrierea profilului si a distributiei geografice1.2.Caracterizarea produselor

1.3.Prezentarea productiei si consumurilor la nivel regional si globalCap. II. Descrierea procesului industrial

2.1.Descrierea fazelor procesului2.2.Schema bloc a procesului2.3.Schema fluului tehnologic

Cap. III. Inventarul emisiilor poluante rezultate din proces3.1.!misii rezultate din proces3.2."dentificarea si analiza pierderilor din proces3.3."nventarierea substantelor toice si periculoase

Cap. IV. Evaluarea performantei procesului pe baza indicatorilor de dezvoltare durabila

Cap. V. Posibilitati de prevenire si control al poluarii

Cap. VI. Concluzii generale

Bibliografie

Cap I. Prezentarea generala a industriei anorganice1.1. Descrierea profilului si a distributiei geografice

"ndustria chimic# este o ramur# industrial# care$ prin procese chimice$ fizice %i mecanice$

transform# materiile prime &n produse de valoare superioar#$ utilizate direct ca bunuri de consum

dar mai ales ca materiale necesare dezvolt#rii altor ramuri ale economiei. Se apreciaz# c# numai

circa 20' din produc(ia valoric# a industriei chimice mondiale a)unge direct la consumatorii finali

sub form# de medicamente$ lacuri$ vopsele$ detergen(i$ cosmetice$ articole foto %i pelicule de

cinema. Ca urmare$ industria chimic# este o ramur# hot#r*toare a economiei (#rilor industrializate

f#r# de care nu este posibil# o dezvoltare armonioas#. +n acela%i timp$ industria chimic# furnizeaz#agriculturii &ngr#%#minte minerale$ pesticide %i biostimulatori$ este prezent# &n construc(ii$

2



transporturi %i unele activit#(i culturale. Chimizarea este de fapt$ ca %i o tr#s#tur# a revolu(iei

%tiin(ifice %i tehnice contemporane. , caracteristic# principal# a industriei chimice este diversitatea.

ceasta se amplific# datorit# diversit#(ii produselor finite$ a materiilor prime$ a procedeelor$ a

utila)elor. eferindu-ne numai la produse$ din cele c*teva milioane de compu%i chimici cunoscu(i$

peste 100.000 se fabric# &n instala(ii de mare tona). /neori$ pentru fabricarea unui produs$ folosindacelea%i materii prime$ se folosesc mai multe procedee sau variante tehnologice.

"ndustria anorganic# se mai nume%te industria chimică de bază deoarece furnizeaz# materiale

necesare pentru ob(inerea altor produse chimice$ pentru dezvoltarea altor industrii c*t %i pentru alte

ramuri ale economiei agricultur#$ transporturi$ comer(.

Din punct de vedere chimic$ produsele anorganice folosite la scar# industrial# sunt acizi$ baze$

s#ruri$ oizi$ substan(e simple. area industrie anorganic# include un num#r relativ redus de

produse care se fabric# &ns# &n cantit#(i uria%e. Printre acestea men(ion#m &ngr#%#mintele minerale %i produsele anorganice de baz# acid sulfuric$ acid azotic$ acid clorhidric$ clor$ hidroid de sodiu$

carbonat de sodiu %.a.

tr#s#turile generale ale industriei chimice care cap#t# valen(e aparte &n cazul industriei

anorganice sunt gigantismul$ compleitatea$ integrarea$ automatizarea %i informatizarea$

dinamismul$ poluarea mediului$ coroziune$ siguran(a %i continuitatea &n func(ionare. otodat#$ marea

industrie anorganic# are o serie de probleme din care unele nu au fost &nc# satisf#c#tor rezolvate la

scar# mondial#.

Printre acestea mentionam

- gradul redus de valorificare al unor elemente clor$ sodiu$ calciu4 din materiile prime la

fabricarea sodei calcinate prin procedeul amoniacal %i poluarea avansat# a apelor5

- valorificarea redus# a materiilor prime uneori de import4 la fabricarea acidului fosforic$

prin neutralizarea fosfoghipsului5

- eficien(# energetic# redus# a unor instala(ii din industria &ngr#%#mintelor cu azot unde

gazul natural este materia prim# enrgetic#.

"ndustria clor-alcaliilor este industria care produce clor Cl24 %i alcali$ hidroid de sodiu

6a,74 sau hidroid de potasiu 8,74$ &n urma electrolizei solu(iilor de s#ruri. Cele mai multe

tehnologii folosite pentru produc(ia de clor-alcalii au la baz# celule electrolitice cu mercur$ cu

diafragm# sau cu membrane$ care folosesc clorur# de sodiu sau clorur# de potasiu.

Procedeele &n celule electrolitice cu membran# %i cu mercur au ap#rut pentru prima dat# &n

1900. Procedeele cu membrane au ap#rut dup# 1:;0. <iecare dintre cele trei procese presupun

metode diferite de supraveghere a produc(iei clorului la anod separat de produc(ia de sod# caustic#

sau hidrogen$ direct sau indirect la catod. +n prezent$ :=' din cantitatea total# de clor produs# &n

lume este ob(inut# din industria clor-alcaliilor.

3



<igura 1 ne arata productia de clor anuala in !uropa pe tari in anul 1:::.

Fig 1. Productia de clor in Europa in 1999

1.2. Caracterizarea produselor

"ndustria clor-alcaliilor produce clor %i solu(ii caustice hidroid de sodiu %i potasiu4

simultan cu descompunerea solu(iilor de sare &n ap#. l#turi de clor %i solu(iile caustice se mai

produce %i hidrogen.+n procesele electrolitice solu(iile de cloruri sunt descompuse electrolitic la trecerea direct# a

curentului electric. +n ultimul timp &n vestul !uropei se utilizeaz# cel mai mult clorur# de sodiu %i

tot mai pu(in clorur# de potasiu aproape 3-> ' din cantitatea de clor produs#4. Se mai utilizeaz# %i

alte procese pentru ob(inerea clorului cum ar fi electroliza acidului clorhidric sau a topiturii de

clorur# e sodiu$ dar acestea reprezint# doar 3 ' din cantitatea total# de clor produs# &n !uropa.

Sunt trei procese care se folosesc la ob(inerea electrolitic# a clorului

- procedeul cu celule cu mercur celula Castner-8ellner$ 19:245- procedeul cu celule cu diafragm# celula ?riesheim$ 199=45

- procedeul cu celule cu membran# 1:;04.

ceste procedee prezint# diferen(e &n ceea ce prive%te supravegherea produc(iei de clor5

anod separat de produsele caustice %i hidrogen direct sau indirect$ catod.

+n esen(#$ principiile electrolizei solu(iei de clorur# de sodiu sunt urm#toarele

- la anod ionii de clor se oideaz# %i se formeaz# clorul Cl24

- la catod- &n procesul cu celule cu mercur

>



- &n procesele cu celule cu membran# sau diafragm# la catod$ apa este descompus# &n

hidrogen 724 %i ioni hidroid ,7-4.

+n func(ie de folosirea unui anumit procedeu$ distribu(ia geografic# a industriei clor-

alcaliilor$ este foarte diferit# %i anume

- &n vestul !uropei se folosesc preponderent procedeele cu celule electrolitice cu mercur iunie 20004 &n procent de =='5

- S/ folosesc procedee cu celulele cu diafragm# ;='5

- @aponia A procedee cu celulele electrolitice cu membrane :0'.

+n !uropa ob(inerea clorului se face 22' &n celule cu diafragm#$ 20' celule cu membran#

%i 3' &n alte procese.

=





Produc(ia de clor &nainte de 1:>0 a avut o cre%tere important# datorit# cererii pentru

producerea de plastice &n special PBC %i poliuretani. Produc(ia produselor cloroaromatice de

eemplu clorbenzen pentru sinteza fenolului4$ oid de propilen#$ solven(i con(in*nd hidrocarburi

clorurate$ compu%ii anorganici cu clor au determinat o sc#dere a cererii de clor dup# 1:>0.

Cantitatea de clor produs# este un indicator care arat# gradul de dezvoltare &n prezen(a industrieichimice a unei (#ri.

Figura 2. Comparaţie între capacitatea de producţie a clorului în Europa i !"#

Clorul este folosit &n produc(ia compu%ilor organici clorura(i. Clorul este dificil de stocat %i

din aceste considerente$ precum %i unele economice cererea %i consumul sunt aproape egale.

7idroidul de sodiu este folosit &n procent de =0' pentru ob(inerea unor solu(ii apoase care

pot fi depozitate pentru perioade lungi %i transportate u%or. C*teva din aplica(iile hidroidului de

sodiu sunt

- &n chimie pentru sinteza compu%ilor organici %i anorganici5

- metalurgie$ industria aluminiului5

- industria celulozei %i h*rtiei5

- industria tetil#5

- industria surfractan(ilor5

- tratarea apelor.

Figura $. #plicaţiile clorului în Europa



1.3. Prezentarea productiei si consumurilor la nivel regional si global

Dupa o scadere la inceput anilor 1::0$ productia in !uropa de Best pare a se fi stabilizat in

)urul a : milioane de tone pe an :$2 milioane de tone in 1::24. cest lucru a plasat !uropa de Best

in spatele Statelor /nite ale mericii cu o productie de 11$2 milioane de tone in 1::>$ dar inaintea@aponiei cu o productie de >$2 milioane de tone in 1::=. Fa nivel global$ productia de clor a fost 39

milioane de tone in 1::>. Cererea globala pentru clor si soda caustica este in crestere$ in principal in

merica Fatina si sia.

+n 1::=$ 3=' din totalul de clor era folosit la producerea polimerilor cu clor cum ar fi

policlorura de vinil PBC4. lte produse folosesc clorul &n produc(ia intermediarilor$ de eemplu

polimeri neclorura(i cum ar fi poliuretani$ policarbona(i5 sau &n produc(ia substan(elor anorganice

cum ar fi producerea dioidului de titan i,24. Sc#derea cantit#(ii de clor &n domeniul producerii deh*rtie sau solven(i$ este balansat# de cre%terea cererii de clor pentru polimeri PBC4$ aceste date

rezult*nd din datele statistice din !uropa de Best &n ceea ce prive%te produc(ia de clor. Soda caustic#

este un produs care concureaz# cu clorul &n produc(ia clor-alcaliilor$ fiind un produs de baz# pentru

chimie dar %i pentru alte industrii celuloz# %i h*rtie$ aluminiu$ etc.

Produc(ia global# de clor &n 1::= era de aproimativ >> milioane tone$ iar contribu(ia

european# la aceast# cantitate era de 2>'. +n iunie 2000 produc(ia de clor &n !uropa era de 11$3

milioane tone. +n ceea ce prive%te sectorul clor-alcaliilor$ E=' din produc(ie este concentrat# &n trei

regiuni merica de 6ord$ vestul !uropei %i @aponia. lte studii au ar#tat c# produc(ia &n vestul

!uropei este &n )ur de : milioane tone pe an :$2 milioane tone &n 1:::4.

+n !uropa sectorul clor-alcaliilor este &ntr-o continu# dezvoltare %i r#sp*ndire din punct de

vedere geografic. Coproduc(ia inevitabil# a clorului %i hidroidului de sodiu &n cantit#(i aproape

egale a fost %i este o problem# pentru industria clor-alcaliilor. Dar produsele au folosin(e foarte

diferite %i o dinamic# diferit# &n ceea ce prive%te v*nz#rile %i de foarte pu(ine ori se &nt*mpl# ca

cererea pentru cele 2 produse s# coincid#. +n !uropa produc(ia de clor se afl# &ntr-o balan(# privind

cererea %i oferta5 ocup# un tradi(ional loc 2 &n lume &n ceea ce prive%te eportul sodei caustice.

Danemarca si Fuumburg nu au productie de clor sau baze$ iar "rlanda cu o productie de

numai E00 de tone nu este afisata. "n "unie 2000$ erau ;: de instalatii de productie a clorului

corespunzatoare a :3 de unitati in 1= tari din !uropa de Best.

Cele trei tehnologii folosite preponderent &n industria clor-alcaliilor prezint# parametrii de

operare diferi(i %i balan(e diferite &n privin(a costurilor$ c*teva fiind prezentate &n tabelul urm#tor

9



Tabel 2. Parametrii de operare utili%ati in ca%ul te&nologiilor cu celule gal'anice cu (g)

celule cu dia*ragma respecti' celule cu membrana

Celule galvanice

cu 7g

Celule cu

diafragm#

Celule cu membran#

Densitatea de curent

Gm2 aferent# puterii de

consum pe unitatea de

produs

9-113 0$:-2$E

3-=

3-> 1::>4

>-= instala(ii noi4

Puterea electrolitic#

consumat# HhGt clor

3$3E-10 Gm2 2$;2-1$; Gm2 2$;=-3$3 Gm2 1::>4

2$=-= Gm2 instala(ii noi4Costul electrolizei >0-=0' din costul total 32-3:' din costul total!vaporarea 6a,7

HhGt clor

0 0$E1 0$2

Costul altor materii

brute

;-10 ' din costul total 12-1= '

Puterea de consum a celulelor galvanice a a)uns la limitele termodinamice$ cu posibilitatea

de a a)unge la o performan(# de =0 HhGt aproimativ 2' din puterea de consum electrolitic#4.

Perfec(ionarea geometriei celulei$ membranelor rezistente care s# permit# instalarea unei densit#(i

de curent mari >$=-= Gm2 pe suprafa(a de electrod4$ va determina ca &n c*(iva ani densitatea de

curent instalat# s# fie mai mic# de > Gm

2

.Descre%terea densit#(ii de curent reduce costurile de operare ale instala(iei deoarece

produc(ia pe unitatea de celul# este mare.

+n 1::=$ 3=' din totalul de clor era folosit la producerea polimerilor cu clor cum ar fi

policlorura de vinil PBC4. lte produse folosesc clorul &n produc(ia intermediarilor$ de eemplu

polimeri neclorura(i cum ar fi poliuretani$ policarbona(i5 sau &n produc(ia substan(elor anorganice

cum ar fi producerea dioidului de titan i,24. Sc#derea cantit#(ii de clor &n domeniul producerii de

h*rtie sau solven(i$ este balansat# de cre%terea cererii de clor pentru polimeri PBC4$ aceste date

rezult*nd din datele statistice din !uropa de Best &n ceea ce prive%te produc(ia de clor. Soda caustic#

este un produs care concureaz# cu clorul &n produc(ia clor-alcaliilor$ fiind un produs de baz# pentru

chimie dar %i pentru alte industrii celuloz# %i h*rtie$ aluminiu$ etc.

Cap II. Descrierea procesului industrial2.1 Descrierea fazelor procesului

:



"ndustria clor alcalilor produce clor si soda caustica$ simultan$ prin descompunerea unei

solutii de sare in apa. otodata$ impreuna cu clorul si soda caustica$ este produs si hidrogenul.

"n procesul electrolizei clor alcalilor$ o solutie de clorura de sare este descompusa electrolitic

prin curent direct. De cele mai multe ori$ clorura de sodiu este utilizata in procese in !uropa vestica$si mai putin utilizata clorura de potasiu.

!ista trei procese de baza in producerea electrolitica a clorului$ natura reactiei catodice

depinzand de natura procesului. ceste trei procese sunt procedeul cu celule cu mercur$ procedeul

cu celule cu diafragma si procedeul cu celule cu membrana. <iecare proces reprezinta o metoda

diferita de mentinere a clorului produs la anod separat de soda caustica si produse pe baza de

hidrogen$ in mod direct sau indirect$ la catod.

Principiul de baza in electroliza unei solutii de clorura de sodiu este urmatoarea- la anod$ ionii de clor sunt oidati si se formeaza Cl25

- la catod in procesul celulelor cu mercur a sodiuluiGmercurului se formeaza amestec si

hidrogen 724 si ioni hidroil ,7-4 sunt formati in urma reactiei amestecului cu apa. "n procesul

celuleor cu diafragma sau cu membrana$ apa este descompusa pentru a forma hidrogen si ioni

hidroil la catod.

Pentru toate procesele reac(ia de dizolvare a clorurii de sodiu este

6aCl I 6aJ J Cl-

Fa anod are loc reac(ia

2 Cl-aK4 I Cl2 g4 J2 e-

Fa catod reac(ia este

2 6aJaK4 J 272, J 2 e- I 72 g4 J 2 6aJ

aK4 J 2 ,7-aK4

eac(ia global# care are loc &n celul# este urm#toarea

2 6aJaK4 J 2 Cl-

aK4 J 2 72, I 2 6aJaK4 J 2 ,7-

aK4 J Cl2 g4 J 72 g4

Principalele caracteristici ale celor trei procese electrolitice sunt prezentate in tabelul

urmator.

Tabel $. Principalele caracteristici ale proceselor de electroli%a

Celule cu mercur Celule cu diafragm# Celule cu membran#

Calitatea

sodei caustice

+nalt#$ < 30 ppm

6aCl$ =-1=0 µg 7gGl

&nainte de tratament

nivelul 7g este &ntre

2$=-2= mg 7gGl4

1$0-1$= ' din masa de

6aCl &nainte de

tratament con(ine

aproimativ 19 '

6aCl45 0$1 ' 6aCl,3

+nalt#$ < =0 ppm 6aCl

10



Concentra(ia

sodei caustice

=0 ' 12 'cerut#$ concentrat#

la =0 ' pentru alte

aplica(ii

33' cerut#$ concentrat# la

=0 ' pentru alte aplica(ii

Calitatea

clorului

Con(ine cantit#(i

mici de oigen < 0$1'4 %i hidrogen

Con(ine oigen &ntre 1$=-

2$= '

,igen &ntre 0$=-2 '$

depinde totu%i de acidul

folosit la electroliz#

Stocul de

alimentare cu

saramur#

/nele purit#(i cerute

depind de puritatea

s#rii sau saramurii

/nele purit#(i cerute

depind de puritatea s#rii

sau saramurii

Se cere o puritatea mare a

saramurii deoarece

impurit#(ile afecteaz#

performan(ele membranei

Performan(ele

electrice

oleran(e mici a

varia(iilor electrice %i

debitului saramurii pentru a men(ine

performan(ele

diafragmei

Procesul tenologic !n celulele cu mercur

Procesul &n celule cu mercur este folosit &n !uropa &ncep*nd cu anul 19:2 iar &n 1:::

reprezint# =9 ' din totalul produc(iei &n vestul !uropei . cest proces presupune 2 celule. +n prima

celul# de electroliz# are loc purificarea %i saturarea s#rii care are un con(inut de aproimativ 2='

6aCl care trece printr-un )gheab alungit pu(in &nclinat fa(# de orizontal#. Fa cap#tul acestuia se afl#

un film sub(ire de mercur care trece &n lungul celulei de saramur# &n contracurent cu saramura.

Spa(iul dintre catod %i anod ca ansamblu este limitat.

Curentul electric care trece prin celul# descompune saramura care se afl# &n spa(iul dintre cei

2 electroli(i$ pun*nd &n libertate clorul gazos Cl24 la anod %i 6a metalic la catod. Clorul gazos este

acumulat de c#tre ansamblul anodic %i desc#rcat &n procesele de purificare.

"mediat ce este eliberat la suprafa(a catodului de 7g$ sodiul formeaz# imediat un amestec.

Concentra(ia acestui amestec este men(inut# la 0$2-0$> ' 6a din greutate4 %i astfel acest amestec

curge liber$ 0$3 ' este considerat# ca dat# de referin(#. mestecul lichid curge de la celula de

electroliz# la un reactor separat numit descompun#tor unde reac(ioneaz# cu apa &n prezen(# de

catalizatori de grafit %i formeaz# 6a,7 %i hidrogen gazos. 6a rezultat din proces este introdus

&napoi &n celula de electroliz# %i reutilizat.

eac(ia &n celula de elctroliz# 2 6aJ J 2 Cl- J 2 7g → 2 6a-7g J Cl2 g4

eac(ia &n descompun#tor 2 6a-7g J2 72, → 2 6aJ J 2 ,7- J 72 g4 J 2 7g

11



Saramura nereac(ionat# p#r#sind celula de electroliz# este saturat# cu clor %i trebuie

declorinat# &nainte de a fi returnat# &n etapa de dizolvare.

7idroidul de 6a este produs de c#tre reactorul de descompunere de aproimativ =0'$

valoarea maim# care poate fi atins# este de ;3'. ,ricum rapoartele industriale ale statelor membre

arat# c# se opereaz# cu o concentra(ie de =0'.eactorul de descompunere poate fi privit ca o celul# de electroliz# cu circuite scurte unde

catalizatorul de grafit este catodul iar amestecul de 6a este anodul.

Pentru aceast# opera(ie celulele de 7g depind de poten(ialul posibil mare al hidrogenului

versus mercur fapt ce duce la eliberarea preferen(ial# a sodiului %i chiar a hidrogenului. ,ricum$

impurit#(i pot ap#rea pe suprafa(a celulei de mercur %i pot &nchide aceast# protec(ie de tensiune %i

pot cauza evacu#ri locale de hidrogen hidrogenul poate forma un amestec eploziv cu clorul sau

aerul dac# este &n concentra(ie mai mare de >'4. Prezen(a unor urme foarte mici de anumite metalecum ar fi vanadiu$ pot cauza evacu#ri periculoase de hidrogen.

Celulele cu mercur sunt uzual operate pentru a men(ine o concentra(ie de 21-22' sare din

greutate4 &n saramura desc#rcat# la electroliz#. ceasta corespunde descompunerii a 1=-1E' din

sare &n timpul unei singure oper#ri. /rm#toarele descompuneri a s#rii la o concentra(ie mai mic# &n

saramur# vor crea o conductivitate mai mic# a saramurii %i vor fi %i pierderi de eficien(# electric#.

, parte sau &n unele cazuri toat# cantitatea de saramur# epuizat# este secven(ial declorinat#$

restaurat# cu sare solid# %i returnat# &n celulele de saramur# de la intrarea &n flu.

Fig. + . Celule cu mercur

Procese au"iliare

Pe langa procesul in celulele cu mercur$ mai sunt si alte etape in proces sau echipamente$ si

anume

- Descarcarea si depozitarea sarii

- Purificarea saramurii si resaturarea- Procesarea clorului- Procesarea caustica

12

mestec pentrudescompunere

72,

,7- 6aJ

p# 6a-7g

Sod# caustic# =0 'Descompunere!lectroliz#

72

7g

Saramur#saturat#

Catod -4 6a-7g mestec

6aJ

Cl2

Cl-

-nod3J4-nod3J4

mbala)grafit



- Precesarea hidrogenului

Descarcarea si depozitarea sarii

Saramura utilizata in procesul cu celule cu mercur este$ in mod normal$ saturata in sare

solida. Saramura $ in general este produsa prin dizolvarea sarii pure in apa. aterialul de baza este

sarea solida roca de sare$ sare evacuatata sau evaporata de la purificarea si evaporarea solutiilor desaramura. "n general sarea este depozitata in depozite echipate cu acoperis.

Purificarea saramurii si resaturarea

Purificarea sarii consta intr-un sistem primar de celule cu mercur sau diafragma si un proces

secundar bazat pe celule cu membrana. ceasta operatie este necesara pentru a elimina unele

componente nedorite anioni sulfati$ cationi de Ca$ g$ a si metale4 care pot afecta procesul

electrolitic. Calitatea materiilor prime si puritatea saramurii necesita ca tehnologia utilizata sa

determine compleitatea tratamentului saramurii. Purificarea primara

Precipitarea

<aza initiala a purificarii foloseste carbonat de sodiu si hidroid de sodiu pentru a precipita

ionii de calciu si magneziu la CaC,3 si hidroid de magneziu g,742. etalelefier$ titan$

molibden$ nichel$ clor$ vanadiu4 pot de asemenea sa precipite ca hidroid in aceasta operatie.

Sulfatul de sodiu este controloat prin adaugarea de clorura de calciu sau sulfat de bariu. Precipitarea

sulfatului de bariu poate avea loc simultan cu precipitarea carbonatului de calciu si a hidroidului

de magneziu$ precipitarea sulfatului de calciu necesitand un vas separat.

#iltrarea

"mpuritatile precipitate sunt eliminate prin sedimentare$ filtrare sau o combinatie intre cele

doua. Saramura purificata$ in mod ideal$ ar trebui sa contina CaL2mgGl$ g L1mgGl$ S,> L=mgGl.

Purificarea secundara$ circuit cu membrane

Precipitarea secundara consta intr-o filtrare si inmuierea saramurii intr-un schimb de ioni.

Procesarea clorului: depozitare si manipulare

"n general$ clorul inainte de a fi utilizat este trecut printr-o serie de procese pentru racire$

curatare$ uscare$ compresie si lichefiere. "n unele aplicatii$ poate fi utilizat ca un gaz uscat fara a fi

nevoie de lichefiere.

2.2. %cema bloc a procesului

/n flu general al clorului din electrolizoare la depozitare este prezentat in fig.=

13



<ig.,. Fluul te&nologic al procesului industrial

&acirea

"n procesul de racire primara$ volumul total de gaz de manipulat este redus si o mare

cantitate din umiditate este condensata. acirea este indeplinita fie intr-o etapa prin refrigerare cu

apa sau in doua etape cu apa racita doar in a doua etapa. Se evita racirea ecesiva$ deoarece$ in )urul

a 10oC clorul se poate combina cu apa pentru a forma un material solid cunoscut sub denumirea de

clor hidrat. entinand temperatura peste 10oC se evita bloca)e in echipamente.

Sunt 2 procese utilizate in mod frecvent pentru racirea clorului

- racirea indirecta printr-o suprafata de titan5- contact direct cu apa.

'scarea

Clorul provenit din sistemul de racire este mai mult sau mai putin saturat in vapori de apa.Continutul in apa este de aproimativ 1-3 '. cesta trebuie redus in vederea evitarii coroziunilor si

a formarii de hidrati.

/scarea clorului este realizata aproape ecusiv cu acid sulfuric concentrat. /scarea este

realizata in contra-curent in tunuri de contact cu acid sulfuric care reduc continutul de umiditate la

mai putin de 20 ppm. Clorul uscat este eliminat prin partea superioara a tunurilor$ trece printr-un

proces de maima eficienta de dezaburire pentru a preveni antrenarea picaturilor de acid sulfuric.

Compresia

1>

Proces cu mercur

acire

Dezaburire

/scare

Dezaburire

Compresare

Fichefiere Depozitare

/tilizare

pa rece

cid sulfuricconcentrat

adiatii ultra-violete

tM19oC$ pM;-12 bari



Dupa uscare$ clorul gazos poate fi NperiatO cu clor lichid sau tratat cu radiatii ultra-violete

pentru a reduce nivelul triclorurii de azot$ si apoi poate fi compresat intr-o varietate de compresoare

- compresor cu acid sulfuric lichid la presiuni mici > bar45- compresor centrifugal mono sau multi cu presiuni de = bari sau mai mari5- compresor cu piston cu presiuni mai mari de 11 bari. Pentru a evita zgomotul$ care este

destul de mare chiar si la presiuni mici$ compresoarele pentru clor ar trebui izolate impotriva

sunetului.

(icefierea

Poate fi realizata la diferite presiuni si nivele de temperatura$ intr-un mediu cu temperatura

si presiune mare de eemplu tM19oC si presiune de ;-12 bari4$ la temperatura scazuta si presiune

scazuta -3=oC si 1 bar4 sau oricare alta combinatie intermediara de temperatura si presiune.

emperatura si presiunea alese pentru lichefiere influenteaza alegerea tipului de racire si

masurile de precautie necesare pentru a opera in siguranta. otusi$ eficienta lichefierii este limitatade concentratia mare a hidrogenului in gazul reziudal si aceasta concentratie trebuie mentinuta sub

limita de eplozie.

emperatura clorului gazos intr-o anumita etapa depinde in principal de temperatura initiala

si de cresterea presiuni in timpul compresiei. emperatura clorului trebuie tinuta sub valoarea in

care acesta interactioneaza spontan cu fierul apro 120oC4.

aterialele de constructie trebuie alese pentru a se potrivi cu conditiiie in care clorul este

tinut sub control uscat sau ud$ gaz sau lichid$ temperatura$ presiune.abelul > prezinta posibilele compromisuri intre diferitele tipuri de clor gazos lichefiat$

metodele de racire si aspectele de siguranta.

Tabel +. Posibilele compromisuri intre di*eritele tipuri de clor ga%os lic&e*iat)

metodele de racire si aspectele de siguranta

Sistem de lichefiere acire specte de

siguranta

Depozitare

Presiuni ridicate ;-1E

bari4 si temperaturi

ridicate

pa Precautii inalte Costuri scazute la energie

dar costuri ridicate la

materialePresini medii 2-Ebari4 si

temperaturi medii intre

-10oC si A 20oC4

pa A

hidroclorofluorocarburi

hidrofluorocarburi

Precautii medii Costuri moderate la

energie si materiale

Presiune normala si

temperaturi scazute L

->0oC4

"n principal

hidroclorofluorocarburi

G hidrofluoracarburi sau

amoniac

Precautii Depozitare la rece a

clorului gazos. Costuri

ridicate pentru energie si

materiale

1=



tentie deosebita trebuie acordata la solubilitatea altor gaze la temperaturi scazute$ in

special dioidul de carbon.

)anipulare si depozitare

Clorul este lichefiat si depozitat intr-um ambient cu temperatura )oasa. Clorul lichid din

tancurile de depozitare poate fi utilizat ca materie pentru procesele on-site sau incarcat incontainere$ rutiere sau ferate. Datorita toicitatii faorte mari a clorului$ aria de depozitare trebuie sa

fie atent monitorizata si mai ales trebuie avuta mare gri)a in operatiunile de incarcare.

Producerea sodei caustice, manipulare si depozitare

Soda caustica este produsa in ratie fia de 1.129 tone pe tona de clor produsa.

"n procesul cu celule cu mercur$ =0' din soda caustica este obtinuta dorect din

descompunere. "n mod normal soda caustica este pompata printr-un racitor$ apoi printr-un sistem de

eliminare a mercurului si apoi spre sectia finala de depozitare. "n unele cazuri soda caustica esteincalzita inainte de filtrare. Cea mai comuna metoda de eliminare a mercurului din soda caustica

este un filtru plat cu carbon. "n conditii normale de operare$ soda caustica din celulele cu mercur

contine 20-100 ppm clorura de sodiu si >0-E0 microg 7gG8g 6a,7.

<luul de obtinere al sodei caustice este prezentat in fig. E

!lectricitate

Clor

Fig. . Fluul de obtinere al sodei caustice

Depozitare si manipulare

Datorita proprietatilor sale foarte reactive si corozive$ soda caustica poate coroda containere

si echipamentul de manipulare. Solutiile de hidroid de sodiu necesita abur sau incalzire electrica

unde temperaturile pot scadea sub cel mai inalt punct de inghet. ezervoarele de stocare pot fi

1E

Celule cu mercur

Descompunatori

<iltre

Soda causticalichida =0'

pa

ancuri dedepozitare

Saramura

ratare



aliniate in linie cu scopul de a reduce la minimum contaminarea cu fier a produsului sau pentru a

evita fisurarea prin coroziune a rezervorului.

Producerea idrogenului* depozitare si manipulare

7idrogenul este produs in ratie fia de 29 g pe tona de clor produsa. "n procesul cu celule

cu mercur hidrogenul trebuie tratat in vederea eliminarii mercurului. acirea primara la temperaturamediului este efectuata in afara electrizorului$ permitand vaporilor de mercur sa condenseze in

circuitul principal de mercur. "n continuare racirea are loc intr-o etapa ulterioara utilizand

schimbatoare de caldura mari si condensul este trimis pentru recuperarea mercurului.

7idrogenul este in general utilizat pentru producerea de energie la fata locului. !ste ars ca si

combustibil$ fie de compania care opereaza instalatia de producere a clorului fie de alta conpanie

catre care a fost vandut.

2.3. %cema flu"ului tenologic

1;

p#

Solu(iecaustic#

Clor gazos

clor

Solu(iecaustic#

7Cl

72

malgan7g

7Cl

Sare pur#

eziduuri

Precipitan(i

Saramur# brut#

Sare

Stabilizaresaramur#

Precipitare

<iltrare

Pre&nc#lzire

!lectroliz#

Descompunerea

amalgamului

#cire

+ndep#rtareamercurului

hidrogen

Declorinaresaramur#

#cire

/scare

Comprimare

Fichefiere

!vaporare

#cire

+ndep#rtarea

mercurului

Depozitare

7idroidde sodiu



<ig. ;. Schema fluului tehnologic de obtinere a hidroidului de sodiu si a clorului

Cap III. Inventarul emisiilor poluante rezultate din proces

3.1. Emisii rezultate din proces

19



"n cadrul procesului de obtinere a clor-alcalilor rezulta o serie de emisii ce sunt prezentate in

urmatorul tabel

Tabel ,.Emisii re%ultate din procesul de obtinere a clor-alcalilor

Emisii Poluan+i Concentra+ii

,pe tona de clor produs-

C)

!misii &n aer

7idrogen

ercur

Clor

C,2

100- 1000 g

0$2-2$1 g

0-1E g

1$2-= g

-

-

-

-!fluenti lichizi

C

conform

7? 3=2G200=

6P 0014

,idanti

Cloruri

romuri

7idrocarburi clorurate

Sulfati

ercur

0$001-1$= g

>-2= g

0$22-==0 g

0$03-1$1E g

0$3-0$; g sare sub vid4

1= g sare gem#4

0.01-0.E= g

-

=00 mgGl

-

-

E00 mgGl

-

0$0= mgGl

Deseuri solide 6#mol de la filtrarea saramurii

ercur

120-;;= g

0$9> g

-

-

3.2. Identificarea si analiza pierderilor din process

• Pierderile din procesul celulelor cu mercur

+n prezent se estimeaz# c# &n celulele cu mercur folosite la ob(inerea clorului se g#sesc

12.000 tone de mercur. cestea se bazeaz# pe o medie de 1$9 g mercurGtona de clor %i o capacitate

a celulelor cu mercur de E$9 milioane tone clor pe an.

Pierderile de mercur sunt influen(ate de designul camerelor celulelor$ de suprafa(a acestora$

de etan%eitatea camerelor$ de tipul de descompunere$ de accesibilitatea &n celule %i de materialele de

construc(ie. !misiile de mercur sunt influen(ate de operarea %i &ntre(inerea tehnic# care minimizeaz#

posibilit#(ile de emisie a mercurului.

Sc#p#rile de mercur pot avea loc %i datorit# unei oper#ri necorespunz#toare cum ar fi

folosirea unui anod uzat sau necur#(at$ asamblarea sau dezasamblarea echipamentelor$ dau unele

defec(iuni ale (evilor. +nchiderea celulelor atunci c*nd au loc lucr#ri de &ntre(inere poate minimiza

emisiile de mercur. educeri semnificative ale emisiilor de mercur s-au observat atunci c*nd s-au

aplicat programe de gospod#rire eficiente care implicau %i anga)a(ii$ d*nd motiva(ii %i f#c*ndu-i

con%tien(i de pericolele prezentate de emisiile de mercur. Sc#deri importante ale emisiilor de mercur

1:



s-au observat &n companii care au programe de gospod#rire %i m#suri severe privind siguran(a

locului de munc#.

Cunoa%terea$ monitorizarea %i calcularea pierderilor de mercur din camera celulei este dificil

de realizat. Calcularea debitului de aer pentru ventilarea camerei este dificil de realizat deoarece

este implicat un volum mare de aer %i deoarece acest aer este ventilat natural direct din tavan sauG%i pere(i construc(ia tavanului este foarte important#4. Din cele prezentate rezult# c# acurate(ea cu

care se poate aproima pierderile de mercur este de 20-2=' %i depinde foarte mult de configura(ia

instala(iei %i de echipamentul folosit.

Pierderile de mercur din instala(ii depind de efectivele combina(ii ale m#surilor luate. l(i

parametrii care influen(eaz# pierderile de mercur sunt urm#toarele

- num#rul %i m#rimea celulelor5

- construc(ia celulelor5- modul de a%ezare al camerelor celulelor5

- densitatea de curent %i distribu(ia lui5

- pre(ul curentului electric %i modific#rile &n timpul produc(iei5

- calitatea saramurii5

- timpul de func(ionare al anodului.

Pierderile de mercur &n aer$ ap# %i produse sunt prezentate &n tabelul urm#tor

Tabel . Pierderile de (g in aer) apa si produsele re%ultate

g 7gG t clor medie anual#4+n aer

- camerele de celul#

- procesele de ehaustare

- r#cirea aerului

- hidrogenul gazos

0$2-0$3

0$003-0$01

0$00E-0$1

<0$0003p#$ procese de emisie 0$00>-0$0==

Sod# caustic# 0$01-0$0=otal 0$2-0$=

• Pierderi de clor

Deoarece clorul este un gaz toic %i periculos$ scurgerile din celulele de electroliz# trebuie

evitate. Cu toate acestea cea mai mic# cantitate de clor emis# &n scurgeri directe este depistat# &n

celulele de conversie. Sunt mai mul(i detectori de clor plasa(i &n apropierea camerelor de electroliz#

%i care semnalizeaz# orice scurgere de clor. !misiile de clor sunt apropiate de zero %i a)ung cel multla 1E g Gton# de clor produs#.

20





!punerea pe termen lung la inhala(ii cu clor duce la agravarea unor boli precum astmul$

bolile de inim#$ bloca) cronic al pl#m*nilor$ iar netratarea %i nespitalizarea persoanelor afectate de la

primele simptome poate duce la deces QQQ.apavital.ro4.

Cap IV. Evaluarea performan ei procesului pe baza indicatorilorț

de dezvoltare durabil/

22



+n mod curent un indicator este o un mod de reprezentare a unui atribut calitate$

caracteristic#$ proprietate4 a unui sistem. Pe baza observ#rii sau m#sur#rii valorii indicatorilor se

ob(in date. Ca urmare a faptului c# dezvoltarea durabil# are trei componente fundamentale mediu$

social$ economic4 s-au elaborat seturi de indicatori care s# acopere aceste componente.

Cercet#tori &n domeniu sugereaz#$ o structur# care poate fi aplicat# la selectarea indicatorilor SD. Fa un nivel de baz#$ aceasta ar putea cuprinde un formar standard de tipul presiune-stare-

r#spuns PS4 %i presiune-stare-impact-r#spuns PS"4.

Cadrul de structurarea a modelului Presiune-Stare-#spuns PS4 se bazeaz# pe un concept

de cauzalitate activit#(ile umane eercit# presiuni asupra mediului %i schimb# calitatea acestuia

precum %i cantitatea de resurse naturale. Societatea r#spunde la aceste schimb#ri prin intermediul

mediului$ politicilor economice generale %i sectoriale.

ceasta din urm# poate forma o bucl# de feedbac la presiuni &n direc(ia activit#(ilor umane.+ntr-un sens mai larg$ aceste etape fac parte dintr-un ciclu politic#4 de mediu$ care include

problem# percep(iei$ formularea politicii$ monitorizarea %i evaluarea politicilor ?avrilescu$ 20114.

+n acest contet tabelul ; include matricea indicatorilor de mediu stabilit de Programul

6a iunilor /nite pentru ediu.ț

Tabel /. 0atricea indicatorilor de mediu stabiliţi de Programul atiunilor "nite

pentru 0ediu

Indicator de mediu Presiune %tare &/spuns

%cimbare

climatic/

!misii ?7? C,2$

C7>$ 6,$ ,3

Concentra(ii ale ?7? "ntensitatea utiliz#rii

energiei$ m#suri pentru

protec(ia mediuluiEpuizarea stratului

de ozon

!misii de compu iș

halogena iț

Concentra(ii ridicate ale

radicalului clor$ ozon

Semnare de protocoale$

str*ngere de fonduri

Eutrofizare!misii de azot$ fosfor Depozitare$ concentrare "nvesti ii i semnare deț ș

acorduri

cidifiere!misii de S,$ 6,$

673Concentra(ii ale 6,$

S,$ 673ecuperarea de%eurilor

periculoase$

investi(iiGcosturi

Contaminare

to"ic/

!misii de metale grele Concentra(ii ridicate de

metale grele

ecuperarea de%eurilor

Periculoase cu con inutț

de metale greleCalitatea mediului

'rban

!misii de C,B$ 6,$

S,

Concentra(ii ridicate de

C,B$ 6,$ S,

Cheltuieli$ politici de

ransportBiodiversitate Conversia %i

fragmentarea terenului

Specii abundente

comparativ cu zone

rii prote)ate

23



virgine

De0euri

?enerare de de euriș

mena)ere$ agricole$

industriale

Calitatea soluluiGapelor

subterane

ata de

colectareGreciclare

&esurse de ap/

"ntensitatea utiliz#rii

apei &n industrie

aport cerereGofert#$

calitate

Cheltuieli$ pre(ul apei$

politici de economisire

P/duri


lemnului

ria cu p#duri

degradate$

/tilizareGmen(inere

rii &mp#durite

Prote)ate

Degradarea soluluiSchimbarea utiliz#rii

terenului

Pierderi de sol eabilitareGprote)are

one

oceanicecostiere

Scurgeri de petrol$

depozitare

Calitatea apei anagementul zonelor

costiere i oceaniceș

Conform tabelului ; au fost stabili i indicatorii de mediu pentru industria fabric#rii clor-ț

alcalilor$ care sunt prezenta i &n tabelul urm#torț

Tabel . 3ndicatorii de mediu pentru industria clor-alcalilor

Indicator de

mediuPresiune %tare &/spuns

%cimbare

climatic/

!misii ?7? C,2$

C7>$ 6,$ ,3

Concentra(ii ale C,2$

6,


energiei$ m#suri pentru

protec(ia mediuluiEpuizarea

stratului

de ozon

!misii de 7Cl Concentra(ii ridicate

ale radicalului clor

Semnare de protocoale$

str*ngere de fonduri

cidifiere

!misii de S,$ 6, Concentra(ii ale 6,$

S,


periculoase$

investi(iiGcosturi

Contaminare

to"ic/

!misii de metale grele

Cd$ 7g$ Pb$ Cr$ Co$

etc.4

Concentra(ii ale

metalelor grele


periculoase$

investi(iiGcosturiCalitatea mediului

'rban

!misii de C,B$ 6,$

S,

Concentra(ii ale

C,B$ 6,$ S,

Cheltuieli$ politici de

ransport

Biodiversitate

Conversia %i

fragmentarea terenului

Specii abundente

comparativ cu zone

virgine

rii prote)ate

De0euri ?enerare de deseuri

industriale

Calitatea

soluluiGapelor

ata de

colectareGreciclare

2>



Subterane

&esurse de ap/"ntensitatea utiliz#rii

apei &n industrie

aport cerereGofert#$

calitate

Cheltuieli$ pre(ul apei$

politici de economisireDegradarea

solului

Schimbarea utiliz#rii

terenului

Pierderi de sol eabilitareGprote)are

Cap. V. Posibilitati de prevenire si control al poluarii

Pre'enirea polu4rii se poate realiza prin mai multe procese$ unul dintre acestea fiind

reducerea polu#rii la surs# %i minimizarea pierderilor aplic&nd solu(ia tehnologiilor curate$

nepoluante clean technologies4. ehnologiile curate reprezint# o component# a protec(iei integrate

a mediului$ care &nseamn# rezolvarea problemelor prin m#suri luate la sursa poten(ial# de emisii sau

de%euri %i diminuarea impactului asupra mediului$ paralel cu &mbun#t#(irea performan(elor

economice ale companiilor vizate.

ehnologiile nepoluante sau curate %i minimizarea poluan(ilorGde%eurilor sunt ac(iuni care$

corelate$ determin# reducerea sau eliminarea de%eurilor produse de industrie. Produc(ia prinintermediul acestor tehnologii este &n(eleas# ca realiz*nd eliminarea sau reducerea de%eurilor la

2=



surs#$ &n locul proces#rii de%eurilor care implic# costuri suplimentare. +n aplicarea acestui concept

apar totu%i o serie de obstacole$ care se distribuie astfel 10' sunt de natur# tehnic#5 30' sunt de

natur# financiar#5 E0' sunt de natur# politic#.

!forturile firmei &n direc(ia minimiz#rii pierderilor trebuie$ prin urmare conectate %i

articulate cu eforturile &n acela%i sens ale furnizorilor$ dar %i ale beneficiarilor. +n acest sens se poaterealiza %i armoniza un lan( furnizor - produc#tor - beneficiar$ astfel &nc&t metodele %i procedeele de

fabrica(ie$ precum %i cele de desfacere %i valorificare s# fie concordante cu interesele firmei %i &n

privin(a minimiz#rii pierderilor.

Pentru prevenirea polu#rii mai putem lua &n calcul &nlocuirea materialelor deficitare cu altele

&n eces. v&nd &n vedere defini(ia dezvolt#rii durabile$ este necesar ca &n procesele de produc(ie s#

fie minimizat# utilizarea materialelor deficitare. Se cunoa%te faptul c# orice este deficitar pe pia(#

este %i scump$ astfel &nc#t %i considerentele economice cer &nlocuirea materiilor deficitare %i deciscumpe$ cu altele mai pu(in deficitare %i deci$ mai ieftine$ chiar prin recuperarea cartonul rezultat

de la &ntinderea m#t#sii poliesterice$ abur$ etc.4$ reciclarea$ reutilizarea unor materiale refolosibile ce

se constituie$ la un moment dat$ &n pierderi.

/n plan global de protec(ie a mediului prin aplicarea practicilor de prevenire a polu#rii prin

minimizarea pierderilor cuprinde reciclarea %i reutilizarea de%eurilor$ fie sub form# de materii

prime$ fie &n direc(ia ob(inerii de energie abur4. Problema managementului recicl#rii %i reutiliz#rii

materialelor refolosibile este specific# %i comple#$ &ntruc&t materialele refolosibile nu sunt numai o

surs# poten(ial# de poluare$ dar constituie %i o resurs# secundar# de materii prime %i energie. S-a

constatat c#$ &ntre ritmul cre%terii economice %i cel al volumului de pierderi prin de%euri %i scurgeri$

sau emisii eist# o leg#tur# direct#. Cre%terea cantit#(ii de de%euri poate pune &n pericol capacitatea

mediului de a le asimila. Din cauza caracterului limitat al resurselor naturale$ reciclarea %i

reutilizarea resurselor reprezint# o component# a dezvolt#rii durabile$ esen(ial# &n cadrul %i$ &n

ultim# instan(# a politicilor na(ionale %i globale de mediu.

Principalele direc(ii ale politicii Comunit#(ii !uropene privind managementul recicl#rii %i

reutiliz#rii materialelor refolosibile sunt

- Prevenirea gener#rii de materiale refolosibile5

- eciclarea %i refolosirea acestora5

- eglementarea transportului %i transferului de resurse refolosibile5

- efacerea mediului ambiant.

cestea$ &mpreun# cu recuperarea componentelor utile din de%euri pot constitui adev#rate

surse de diferen(iere strategic# a unei unit#(i de produc(ie &n raport cu concuren(ii s#i$ &n m#sura &n

care$ prin recuperare sunt realizate economii importante de materii prime %i materiale ce vor atrage

2E



reduceri substan(iale ale unor costuri sau sunt evitate cheltuieli asociate unor sanc(iuni pentru

nerespectarea unor norme de protec(ie a mediului &ncon)ur#tor.

educerea materiilor prime include urm#toarele ac(iuni

- educerea folosirii materialelor nereciclabile5

- +nlocuirea materialelor %i produselor cu un singur ciclu de utilizare cu materiale %i produsereutilizabile5

- educerea ambal#rii produselor5

- educerea cantit#(ii de de%euri generate5

- Stabilirea unor tae pentru de%euri &n vederea reducerii de c#tre generatori surse4 a

cantit#(ilor de de%euri5

- Cre%terea eficien(ei utiliz#rii cartonului$ plasticelor %i a altor materiale.

eutilizarea este urm#torul pas &n eficientizarea materialelor %i &n prevenirea form#riide%eurilor. efolosirea efectiv# p#streaz# structura ini(ial# a materialului sau a articolului %i nu

necesit# energie sau timp suplimentar pentru folosire.

eciclarea este cel de-al treilea pas$ care implic# convertirea articolelor eecutate &n

materie prim# pentru refabricare. Prin &nlocuirea materialelor naturale cu resurse naturale reciclate$

resursele naturale %i energia sunt conservate. +n plus$ reciclarea contribuie la economie.

Pentru a preveni emisiile de C,B putem efectua &n cadrul instala(iei alimentarea &n sistem

&nchis a reactoarelor.

rupe de de m/suri pentru asigurarea produc+iei industriale durabile prin prevenirea

polu/rii$

5rupa 1 04suri imediate de reducere a pierderilor . ceast# grup# include solu(iile de

&mbun#t#(ire a tehnicilor de management %i a procedurilor de gospod#rire houseeeping4 care pot fi

implementate ieftin %i rapid RloQ costGno costO4.

Fa specificarea i comandarea unor materiale

6u se comand# materiale &n cantit#(i ce constituie surplus dac# materiile prime sau componentele

se pot degrada sau sunt dificil de depozitat5

Se recomand# achizi(ionarea de materii prime &n forma &n care sunt cel mai u%or de manipulat de

eemplu$ granule &n loc de pulberi45

!ste mai eficient %i mai ieftin s# se cumpere en-gros.

Fa recep(ia materialelor

Se va solicita un control al calit#(ii de la furnizor %i se vor refuza containerele avariate sau

neetichetate5

Se face o inspec(ie vizual# a tuturor materialelor care intr# &n site5

Se verific# dac#$ pentru saci$ greutatea %i volumul furnizate concord# cu cele comandate5

2;



Se verific# dac# compozi(ia %i calitatea sunt corecte.

T Fa depozitarea materialelor

Se monteaz# indicator de nivel pentru rezervoare pentru a evita devers#rile5

Se recomand# s# se utilizeze vase de depozitare adecvate rezervoare cu col(uri rotun)ite pentru a fi

u%or golite %i sp#late45 ezervoarele destinate unui anumit scop$ &n care se depoziteaz# un anumit tip de material au

avanta)ul c# nu trebuie sp#late$ cur#(ate$ tot a%a de des ca %i cele &n care se depoziteaz# o gam# mai

larg# de materiale5

!ste recomandabil ca materialele s# fie de depozitate &ntr-un aran)ament stabil pentru a evita

avarierea &n timpul depozit#rii5

!ste bine s# se ini(ieze %i s# se implementeze o procedur# de verificare a rezervoarelor pentru a se

evita depozitarea unui material &ntr-un alt rezervor dec*t cel care-i este destinat5 Pierderile prin evaporare se reduc prin utilizarea rezervoarelor acoperite sau &nchise.

T ransferul %i manipularea materialelor %i a apei

Se minimizeaz# num#rul de manipul#ri ale materialelor pe site c*t mai mult posibil5

Se verific# liniile de transfer pentru scurgeri %i sp#rturi5

Conductele fleibile trebuie s# aib# o lungime adecvat#5

Se acoper# g#urile %i se adapteaz# sisteme care reduc consumul ecesiv de ap#.

Controlul procesului

Se stabile%te un program de monitorizare pentru a verifica emisiile %i de%eurile din fiecare unitate

de operare5

Se realizeaz# &ntre(inerea regulat# a &ntregului echipament5

"nformarea anga)a(ilor asupra ac(iunilor ce se intreprind %i a rezultatelor a%teptate.

Proceduri de sp#lare

Se minimizeaz# cantitatea de ap# utilizat# pentru a sp#la %i cl#ti vasele. !ste necesar# asigurarea c#

furtunele de sp#lare nu sunt l#sate s# curg# inutil5

Se analizeaz# &n ce m#sur# apa de sp#lare poate fi depozitat# %i reutilizat#$ &nainte de a o canaliza.

cela%i lucru se aplic# solven(ilor utiliza(i pentru sp#lare ace%tia trebuie utiliza(i mai mult dec*t o

dat#.

5rupa 26 04suri pe termen lung de reducere a pierderilor

cest grup de m#suri implic# modific#ri de proces ori produs sau substituiri de materii

prime %i materiale$ pentru a elimina problema pierderilor %i pentru a cre%te eficien(a produc(iei %i

reduce viteza de generare a de%eurilor

!emple de m#suri pe termen lung pentru asigurarea produc(iei industriale durabile

29



U schimb#ri ale procesului de produc(ie continuu vs. discontinuu4

U schimb#ri ale echipamentului %i instala(iilor

U schimb#ri &n automatizarea %i controlul procesului

U schimb#ri ale m#rimilor procesului timpi de sta(ionare$ temperaturi$ agitare$ presiune$

catalizatori45U &nlocuirea solven(ilor organici cu solven(i apo%i$ acolo unde este posibil5

U reducerea cantit#(ii sau tipului de materii prime care sunt utilizate &n procesul de produc(ie5

U substituirea unor materii prime prin utilizarea de%eurilor ca materii prime sau utilizarea unor

materii prime care produc mai pu(ine de%euri sau subproduse periculoase5

U substituirea &ntregului proces cu o tehnologie curat#.

eorientarea reducerii pierderilor de la tratare la minimizarea lor implic# schimb#ri

tehnologice$ care se grupeaz# &n dou# categoriiU reconsiderarea activit#(ilor eistente$ &n direc(ia minimiz#rii pierderilorGde%eurilor5

U dezvoltarea unor noi procese$ bazate pe tehnologii$ produc(ie %i produse nepoluante$ curate.

+n acest contet se pune problema realiz#rii unui sistem nou sau modificat$ care s# r#spund#

principiului dezvolt#rii durabile.

cest sistem se poate ameliora din punctul de vedere al caracterului sustenabil fie in faza de

concepereGproiectare$ fie &n timpul func(ion#rii$ prin

U schimb#ri ale proceselor

U schimb#ri ale produselor

Pentru conceperea unui sistem chimic industrial se pot avea in vedere urm#toarele tipuri de

probleme de sintez#

1. sinteza$ dup# un procedeu cunoscut %i aplicat$ a unei instala(ii chimice$ cu aceea%i capacitate$ cu

cea a unei instala(ii eistente.

De%i pare a fi vorba de o reproducere a unui sistem eistent$ &n acest contet se aduc

&mbun#t#(iri &n func(ie de

- progresele &nregistrate &n privin(a utila)elor$ a regl#rii proceselor5

- eperien(a personalului de eploatare a instala(iei reproduse.

2. modificarea unei por(iuni dintr-un sistem chimic industrial cunoscut %i chiar aflat &n eploatare$

pentru a elimina unele dificult#(i &n eploatare$ unele probleme care &mpiedic# cre%terea capacit#(ii

de produc(ie.

3. sinteza dup# un procedeu cunoscut %i aplicat$ a unei instala(ii$ dar de o alt# capacitate de obicei

mai mare4 dec*t cea a instala(iei eistente deci$o schimbare al scar#4.

ceasta atrage dup# sine redimensionarea utila)elor$ care nu &nseamn# &nmul(irea

dimensiunilor utila)elor cu un factor egal cu raportul dintre capacitatea dorit# %i cea eistent#.

2:



edimensionarea utila)elor se face dup# criterii %i legi care fac obiectul transpunerii la scar# scale

up4.

>. sinteza unui sistem chimic industrial pentru ob(inerea unui produs chimic cunoscut$ plec*nd de la

acelea%i materii prime$ dar dup# o alt# variant# de proces.

=. sinteza unui sistem chimic industrial pentru un produs cunoscut$ dar plec*nd de la alte materii prime.

E. sinteza unui sistem chimic industrial pentru un produs nou ezolvarea acestor probleme de

sintez# trebuie s# duc# la urm#toarele rezultate

U minimizarea curen(ilor de materiale care p#r#sesc procesul f#r# a fi valorifica(i5

U maimizarea gradului de utilizare a resurselor5

U prevenirea polu#rii %i asigurarea unei produc(ii mai curate.

ezolvarea problemelor de sintez# %i ob(inerea rezultatelor men(ionate sunt posibile prinU o nou# viziune &n abordarea proiect#rii proceselor %i produselor5

U readaptarea modernizarea4 echipamentelor5

U optimizarea proceselor.

Fa proiectarea tehnologiilor &n scopul prevenirii polu#rii trebuie avute &n vedere urm#toarele

aspecte

U capacitatea tehnologiei de a reduce emisiile poluante5

U eficien(a economic# cuantificat# adesea &n termeni de costuri sau profit$ care &n mod obi%nuit

constituie un criteriu de baz# &n competi(ia de pia(#5

U minimizarea impactului asupra mediului al tehnologiei$ prin maimizarea siguran(ei %i

minimizarea consumurilor energetice$ a resurselor naturale etc.

"ncluderea obiectivelor economice i de mediu &n orice faz# de proiectare a unui proces sau

produs necesit# rezolvarea unei probleme de optimizare cu obiective multiple.

Pentru sistemele &n func(iune$ activitatea de minimizare a pierderilor trebuie s# &nceap# cu

ini(ierea ac(iunii de identificare a surselor i cauzelor pierderilor$ la care se adaug#$ ulterior alte date

despre pierderi$ costuri$ frecven ţ a cu care sunt generate ?avreilescu$ 20114

Prevenirea polu#rii &n conceperea %i proiectarea proceselor

ctivit#(ile de prevenire a polu#rii &n procesele de produc(ie industrial# sunt motivate de

- o for ţ # motrice de natur# ecologic# care trebuie s# conduc# la respectarea reglement#rilor &n

domeniul calit#(ii mediului %i s# diminueze presiunile din partea societ#(ii civile

- o for ţ # motrice de natur# tehnico-economic# consecin(# a con%tientiz#rii faptului c# beneficiile

semnificative tehnicoeconomice pot fi rezultatul intensific#rii globale a performan(ei procesului %i a

conserv#rii resurselor.

30



Cap. VI. Concluzii generale

"ndustria clor-alcaliilor este industria care produce clor Cl24 %i alcali$ hidroid de sodiu

6a,74 sau hidroid de potasiu 8,74$ &n urma electrolizei solu(iilor de s#ruri. Cele mai multe

tehnologii folosite pentru produc(ia de clor-alcalii au la baz# celule electrolitice cu mercur$ cu

diafragm# sau cu membrane$ care folosesc clorur# de sodiu sau clorur# de potasiu.

+n !uropa sectorul clor-alcaliilor este &ntr-o continu# dezvoltare %i r#sp*ndire din punct de

vedere geografic. Coproduc(ia inevitabil# a clorului %i hidroidului de sodiu &n cantit#(i aproape

egale a fost %i este o problem# pentru industria clor-alcaliilor. Dar produsele au folosin(e foarte

diferite %i o dinamic# diferit# &n ceea ce prive%te v*nz#rile %i de foarte pu(ine ori se &nt*mpl# ca

31



cererea pentru cele 2 produse s# coincid#. +n !uropa produc(ia de clor se afl# &ntr-o balan(# privind

cererea %i oferta5 ocup# un tradi(ional loc 2 &n lume &n ceea ce prive%te eportul sodei caustice.

"n cadrul procesului industrial al clor alcalilor eista substante ce prezinta efecte toice

asupra oamenilor$ plantelor cat si mediului. ceste sunt mercurul si clorul.

!forturile firmei &n direc(ia minimiz#rii pierderilor trebuie$ prin urmare conectate %iarticulate cu eforturile &n acela%i sens ale furnizorilor$ dar %i ale beneficiarilor. +n acest sens se poate

realiza %i armoniza un lan( furnizor - produc#tor - beneficiar$ astfel &nc&t metodele %i procedeele de

fabrica(ie$ precum %i cele de desfacere %i valorificare s# fie concordante cu interesele firmei %i &n

privin(a minimiz#rii pierderilor.

Bibliografie

1. ?avrilescu . A NProductia industriala durabilaO$ !ditura !cozone$ 20112. eference Document on est vailable ehniKues in the Clor-lail anufacturing

industrV$ 20013. QQQ.apavital.ro>. QQQ.Qiipedia.ro

Date post:	27-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	laura-ioana-manole
View:	225 times
Download:	0 times

Productia Industriala Si Dezvoltarea Durabila - Analiza Si Eco-Proiectarea Unui Proces Industrial -...

Documents