Скрытая стоимость-органических продуктов, полученных с помощью нагревателей
Обработка активированным углем представляет собой периодическую процедуру технического обслуживания многих гальванических ванн. В ванне циркулирует слой активированного угля, который адсорбирует растворенные органические загрязнения. Когда углерод израсходован, его заменяют свежим материалом. Отработанный уголь утилизируется как опасные отходы.
Источником органических загрязнений часто является теплообменник. Поверхности нагревателей из нержавеющей стали и титана при повышенной температуре стенок катализируют разложение органических добавок-осветлителей, выравнивателей, смачивателей- до маслянистых продуктов распада. Эти продукты распада должны быть удалены углеродной обработкой, чтобы предотвратить дефекты отложений. Нагреватель постоянно генерирует новые загрязнения, а обработка углем постоянно их удаляет.
Теплообменник из ПТФЭ не катализирует разложение присадок. Устранение этого источника загрязнения уменьшает или устраняет необходимость очистки углем. Экономия затрат на приобретение химикатов-сокращение или исключение закупок углерода-является одним из компонентов общей выгоды.
Расчет стоимости очистки углерода
Типичная ванна для блестящего никелирования объемом 8000 литров подвергается обработке углем каждые 4-6 недель при нагревании змеевиком из нержавеющей стали. Для обработки используется 40-60 кг гранулированного активированного угля на партию. При стоимости углерода 4–6 долларов США за кг стоимость приобретения углерода за обработку составляет 160–360 долларов США. При проведении 10 процедур в год ежегодные затраты на выбросы углекислого газа составляют 1600–3600 долларов США.
После обработки углем ванну необходимо профильтровать для удаления частиц углерода. При фильтрации расходуются фильтрующие картриджи или материалы. Замена фильтра добавляет 200-400 долларов США за обработку или 2000-4000 долларов США в год. Трудозатраты на обработку углем (установка угольного слоя, циркуляция ванны, контроль и утилизация отработанного угля) составляют 4-6 часов на обработку. При цене 65 долларов в час ежегодные затраты на рабочую силу составляют 2600–3900 долларов.
Отработанный уголь, насыщенный продуктами разложения органических веществ и ионами металлов из ванны, является опасным отходом. Утилизация стоит 2-3 доллара за кг. При ежегодном образовании 400-600 кг отработанного углерода стоимость утилизации составляет 800-1800 долларов США.
| Элемент затрат на очистку углерода | За лечение | Ежегодно (10 процедур) |
|---|---|---|
| Покупка активированного угля | $160-$360 | $1,600-$3,600 |
| Замена картриджа фильтра/материала | $200-$400 | $2,000-$4,000 |
| Труд (4-6 часов × 65 долларов США в час) | $260-$390 | $2,600-$3,900 |
| Утилизация опасных отходов (40-60 кг отработанного угля) | $80-$180 | $800-$1,800 |
| Время простоя производства (2-3 часа × 500 долларов США в час) | $1,000-$1,500 | $10,000-$15,000 |
| Всего за лечение | $1,700-$2,830 | – |
| Общая годовая стоимость | – | $17,000-$28,300 |
Эффект устранения ПТФЭ
Переход на теплообменник из ПТФЭ исключает каталитическое разложение присадок, приводящее к органическим загрязнениям. Частоту карбоновой обработки можно сократить на 70-90 % — с каждых 4–6 недель до каждых 6–12 месяцев. Некоторые предприятия обнаруживают, что могут полностью отказаться от рутинной обработки углем, полагаясь на систему непрерывной фильтрации для поддержания чистоты ванны.
Ежегодная стоимость лечения углекислым газом снижается с 17 000–28 300 долларов США до 2 000–5 000 долларов США (за 1–2 процедуры в год). Ежегодная экономия составляет 15 000–23 000 долларов США на ванну. Для предприятия с несколькими гальваническими ваннами совокупная экономия значительна.
Эта экономия не зависит от других преимуществ ПТФЭ:-отказ от замены нагревателя, сокращение времени простоя и продление срока службы ванны. Это прямое снижение затрат на химикаты, которое отражается в операционном бюджете сразу после конверсии ПТФЭ.
Синергия продления срока службы ванны
Уменьшение органических загрязнений также увеличивает интервал между полной заменой ванны. Продукты распада органических веществ со временем накапливаются в ванне и в конечном итоге достигают концентраций, которые обработка углем не может адекватно контролировать. В этот момент ванну необходимо выбросить и заменить. Снижая скорость образования органических загрязнений, ПТФЭ продлевает время между сливами ванны. Экономия при продлении срока службы ванны, рассчитанная в предыдущем анализе, сочетается с экономией при обработке углем.
Краткое содержание
Переход на теплообменник из ПТФЭ снижает или устраняет необходимость обработки гальванических ванн активированным углем за счет удаления каталитического источника органических загрязнений. Ежегодное снижение затрат на закупку химикатов,-включая уголь, фильтры, рабочую силу и утилизацию опасных отходов-составляет 15 000–23 000 долларов США на ванну. За 15-летний срок службы теплообменника из ПТФЭ совокупная экономия на обработке углем превышает 225 000 долларов США на ванну.
Инженерная поддержка для количественной оценки снижения затрат на химию доступна после предоставления текущей частоты обработки углем, затрат на химикаты и рабочую силу, объема ванны, а также типа и состояния нагревателя.
