4 Thực hiện sản xuất sạch hơn
4.2.2 Nhiệm vụ 4: Cõn bằng nguyờn nhiờn vật liệ u
Cõn bằng nguyờn nhiờn vật liệu thực chất là cụng cụ thống kờ ghi lại một cỏch
định lượng nguyờn nhiờn vật liệu sử dụng tại mỗi cụng đoạn sản xuất. Cõn bằng nguyờn nhiờn vật liệu tốt đúng vai trũ quan trọng trong đỏnh giỏ SXSH vỡ nhờ đú cú thể định lượng cỏc mất mỏt hoặc phỏt tỏn chưa biết. Cõn bằng nguyờn nhiờn vật liệu tốt cũn hỗ trợ việc đỏnh giỏ lợi ớch – chi phớ của giải phỏp SXSH. Nguyờn tắc cơ bản của cõn bằng nguyờn nhiờn vật liệu là nguyờn nhiờn vật liệu đú khi đó đi vào dõy chuyền sản xuất thỡ sẽ phải ra ở một thời điểm nào
đú, dưới một dạng nào đú.
Cõn bằng nguyờn vật liệu:
Nguyờn vật liệu cú thểđược cõn bằng dưới một trong hai hỡnh thức sau:
- Cõn bằng tổng thể: dựng cho tất cả cỏc dũng nguyờn nhiờn vật liệu vào dõy chuyền sản xuất. Cõn bằng được tiến hành qua từng cụng đoạn với sự
biến đổi của tất cả cỏc thành phần tham gia vào dõy chuyền sản xuất. - Cõn bằng cấu tử: chỉ dựng cho một loại nguyờn liệu hoặc cấu tử cú giỏ trị.
Theo dừi biến đổi của cấu tử này trờn mỗi cụng đoạn.
Đối với quỏ trỡnh sản xuất tinh bột sắn, cụng nghệ sử dụng ớt nguyờn nhiờn vật liệu, cú thể ỏp dụng cả hai phương phỏp trờn. Cõn bằng cấu tử cú thể tiến hành với tinh bột thụng qua nồng độ chất khụ hoặc cõn bằng nước.
Sử dụng phiếu cụng tỏc số 6 để ghi lại cõn bằng nguyờn vật liệu. Cú hai cỏch ghi thể hiện cõn bằng nguyờn vật liệu: theo bảng hoặc theo sơ đồ quy trỡnh cụng nghệ. Khi sử dụng sơđồ quy trỡnh cụng nghệđể ghi lại cõn bằng nguyờn vật liệu cần ghi rừ thành phần, nồng độ của từng loại nguyờn vật liệu vào và ra. Cõn bằng nguyờn vật liệu cú thể dựa trờn đo đạc, ghi chộp của một mẻ, một ngày hoặc một năm sản xuất. Tổng chất rắn lơ lửng được sử dụng để hiển thị
thành phần tinh bột trong nước thải.
Phiếu cụng tỏc số 6. Cõn bằng vật liệu Đầu vào Đầu ra Dũng thải Cụng đoạn Loại Lượng Loại Lượng Lỏng Rắn Khớ Tiếp nhận củ Sắn Sắn Bụi Rửa, làm sạch Sắn Nước Sắn sạch Nước Băm, mài, nghiền Sắn sạch Nước Sắn bột Nước TS (bột)
Phiếu cụng tỏc số 6. Cõn bằng vật liệu Đầu vào Đầu ra Dũng thải Cụng đoạn Loại Lượng Loại Lượng Lỏng Rắn Khớ Ly tõm tỏch bó Sắn bột Nước Sắn bột Nước TS (bột) Bó Độ ẩm: Tỏch bột thụ Sắn bột Nước Lưu huỳnh Bột thụ Nước: TS (Bột): Tỏch bột mịn Bột thụ Nước Lưu huỳnh Bột mịn Nước: TS (Bột): Sấy Bột mịn Bột đạt yờu cầu Bbộụt: i Đúng bao Bột đạt yờu cầu Bao gúi Bột sắn Lưu ý:
Khụng cú cõn bằng nào là hoàn thiện cả. Khi ghộp số liệu của từng cụng đoạn và số liệu tổng thể
của cả dõy chuyền sẽ xuất hiện sai số do tớnh chớnh xỏc của số liệu, do tổng của nhiều dũng thải nhỏ chưa được kểđến như bay hơi, rơi vói.... Mục đớch của cõn bằng vật liệu là tỡm ra cỏc dũng thải lóng phớ lớn nhất để tập trung giảm thiểu.
Số liệu dựng trong cõn bằng vật liệu cú thểđược thu thập từ: sổ sỏch ghi chộp hoặc đo đạc trực tiếp. Cỏc số liệu sử dụng cần quy đổi về cựng một đơn vị sản phẩm. Riờng đối với bột phải quy
đổi ở dạng khụ tuyệt đối trỏnh sai lệch do độẩm khỏc nhau.
Số liệu dũng thải trong cõn bằng vật liệu lý tưởng nhất là cú kốm thờm thụng số về nguyờn liệu hoặc dạng biến đổi mới của nguyờn liệu bị mất theo dũng thải để tiện cho việc xỏc định chi phớ dũng thải ở bước tiếp theo.
Mỗi dũng thải nờn được đỏnh số (vớ dụ L1, L2, L3 cho dũng thải lỏng, K cho khớ và R cho rắn) để
tiện cho việc xỏc định chi phớ cũng như phõn tớch nguyờn nhõn tiếp theo.
Vớ dụ về cõn bằng vật liệu (tớnh cho 1 tấn tinh bột) tại Fococev
Vật liệu đầu vào Vật liệu đầu ra Dũng thải Cụng đoạn Tờn Số lượng Tờn Số lượng Lỏng Rắn Khớ Búc vỏ chặt củi Sắn củ 3,75 tấn Vỏ + cựi 0,15 tấn X Rửa Sắn đó búc vỏ 3,6 tấn Nchướứa tinh c thải bột 20 m3 X Trớch ly Nước bột sắn Bó + nước tinh bột 0,83 tấn X Nhận xột: Cõn bằng vật liệu như trờn chỉ tập trung vào một số cụng đoạn, chưa đầy đủđối với toàn bộ quy trỡnh sản xuất được xỏc định. Phần dũng thải chưa chỉđược thành phần tổn thất lớn nhất. Với bảng cõn bằng này, việc xỏc định tương quan tổn thất giữa cỏc dũng thải cũng nhưđịnh lượng dũng thải bằng tiền sẽ khú khăn hơn.
Cõn bằng nhiờn liệu (cũn gọi là cõn bằng năng lượng):
Tiến hành một phộp cõn bằng năng lượng là một cụng việc phức tạp hơn cõn bằng nguyờn vật liệu. Nguyờn nhõn nằm ở chỗ: người ta cú thể truy tỡm nguyờn vật liệu đầu vào cho một hoạt động thụng qua cỏc đầu ra cú thểđịnh lượng và quan sỏt được, cũn đối với cỏc dũng năng lượng thỡ khụng phải lỳc nào cũng cú thể làm được điều này. Mặc dự đối với cỏc dũng năng lượng, người ta vẫn ỏp dụng chung một nguyờn lý cơ bản (lượng năng lượng ‘vào’ phải bằng lượng năng lượng ‘ra’), nhưng cỏc dũng năng lượng đầu ra thường khú nhận biết hơn so với cỏc nguyờn liệu đầu ra. Vỡ thế, việc nhận diện và đỏnh giỏ cỏc dũng tổn thất năng lượng ẩn và mức độ khụng hiệu quả trong sử dụng năng lượng là một phần việc khú khăn hơn rất nhiều. Điều này đặc biệt đỳng đối với cỏc trường hợp cỏc thiết bị sử dụng điện như mỏy bơm, mỏy nộn khớ, v.v... khi năng lượng
đầu vào ở dưới dạng điện năng và cú thể dễ dàng đo được, nhưng mức độ
hiệu quả khi chuyển đổi sang đầu ra hữu ớch (nước được bơm, khớ được nộn, v.v...) lại khụng thểđịnh lượng trực tiếp được. Sau đõy là những vớ dụ về cỏc trường hợp điển hỡnh khi nếu chỉ xem xột cỏc dũng năng lượng hữu hỡnh thỡ cú thể sẽ bỏ sút cỏc tổn thất năng lượng ởđầu ra:
- Tổn thất do vận hành khụng đủ tải đối với thiết bị sử dụng điện.
- Tổn thất do vận hành khụng tải (hiệu quả thấp) cỏc thiết bị sử dụng điện. - Tổn thất do điện trở đối với dũng chảy (điện trở cao nhưng cú thể trỏnh
được ở cỏc dõy dẫn điện và cỏc đường ống dẫn chất lỏng)
- Tổn thất năng lượng do thiết bị xuống cấp (bỏnh cụng tỏc của bơm, vũng
đệm của bơm, v.v... xuống cấp sẽ làm tăng tiờu hao).
Để xỏc định được chắc chắn đầu ra (cả dạng nhận biết được và khụng nhận biết được) từ hệ thống năng lượng, trong đỏnh giỏ SXSH cần phải đỏnh giỏ/quan trắc một số thụng số khỏc bờn cạnh thụng số thiết yếu – như nhiệt độ, dũng chảy, độẩm, độ đặc, phần trăm thành phần, v.v... Cỏc thụng số cần phải
được đỏnh giỏ/quan trắc bổ sung cú thể là: kW (kilowatt điện đầu vào); kV (kilovolts—điện thế vào); I (amperes—dũng điện); PF (hệ số cụng suất của thiết bị điện cảm ứng); Hz (tần số dũng điện xoay chiều); N (số vũng/phỳt hoặc tốc
độ quay của thiết bị); P (ỏp suất cỏc dũng chất lỏng/khớ); DP (sụt ỏp trong cỏc dũng chất lỏng và khớ đầu vào/ra); Lux (độ rọi); GCV, NCV (giỏ trị calo tổng thể
và rũng của nhiờn liệu); v.v...
Trong thực tế cú thể khụng thực hiện được phộp cõn bằng năng lượng chớnh xỏc và đỳng hoàn toàn, nhưng cỏc thiết bị phụ trợ như nồi hơi, lũ, thiết bị húa hơi, v.v... bảng cõn bằng năng lượng sẽ cú ớch trong việc xỏc định và ước lượng tổn thất năng lượng ở cỏc thiết bị và từ cỏc hệ thống đú. Vớ dụ dưới đõy là một bảng cõn bằng năng lượng được thực hiện đối với một xưởng lũ hơi.
Vớ dụ: Cõn bằng năng lượng cho lũ hơi