清潔生產(chǎn)審核練習(xí)

1、清潔生產(chǎn)審核練習(xí)工廠介紹這家化工廠屬于某化學(xué)工業(yè)集團(tuán)公司，自從1956年建立以來，已經(jīng)發(fā)展成為一家精細(xì)化學(xué)品工廠，生產(chǎn)塑料添加劑和其他有機(jī)化學(xué)品。該廠是高聚合物材料（聚氯乙稀、聚烯姓:、涂料等）添加劑的專業(yè)生產(chǎn)廠家。全廠約有2800名職工，其中包括630名工程師和技術(shù)人員。廠里的主要設(shè)備建于1956年，現(xiàn)在仍然可以使用，但是工廠領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為這批設(shè)備已經(jīng)過時(shí)，正在尋求資金更新設(shè)備。工廠的生產(chǎn)業(yè)務(wù)計(jì)劃由廠里制訂，整體戰(zhàn)略計(jì)劃則由總部制訂；大的投資須由總部來批準(zhǔn)；研究開發(fā)任務(wù)以及投資項(xiàng)目的準(zhǔn)備工作由工廠承擔(dān)完成。工廠主要根據(jù)長(zhǎng)期訂單來制訂其生產(chǎn)計(jì)劃。其他任務(wù)如維修等等，在工作分派上從屬于生產(chǎn)，即根據(jù)生產(chǎn)

2、需要進(jìn)行安排。這家化工廠的產(chǎn)品主要分為6類：抗氧化劑、兩種增塑劑、有機(jī)容積和兩種聚烯燒，公共約40種產(chǎn)品。在過去十年中，工廠為了達(dá)到政府制訂的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)實(shí)行了多項(xiàng)環(huán)保措施。目前工廠每天排放約7600噸污水，COD平均每天7噸。一年交納70萬(wàn)元排污費(fèi)。為了達(dá)到地方環(huán)境部門制訂的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，該廠認(rèn)為需要擴(kuò)大污水處理廠的能力，在兩年內(nèi)將COD排放量降低20%。作業(yè)1:至少找出一條在審核前可能因工廠管理層的原因而遇到的障礙，對(duì)障礙進(jìn)行分析并提出解決的辦法。這家工廠由6個(gè)主要生產(chǎn)車間，直接受廠級(jí)領(lǐng)導(dǎo)管理，并設(shè)有輔助部門，例如財(cái)會(huì)部門、技術(shù)設(shè)備部門（包括維修科、實(shí)驗(yàn)室和研究開發(fā)科）和環(huán)保部門。該廠

3、實(shí)行廠長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，總工程師負(fù)責(zé)配合廠長(zhǎng)工作。每個(gè)輔助部門的領(lǐng)導(dǎo)直接向廠長(zhǎng)匯報(bào)工作。每個(gè)車間設(shè)一名車間主任，并有一名技術(shù)主管負(fù)責(zé)協(xié)助管理工作，車間主任和技術(shù)主管分別向廠長(zhǎng)和總工程師匯報(bào)工作。車間有各自的環(huán)保工程師、技術(shù)員和過程控制人員，工人被分為不同的班組輪班工作。圖1給出了該化工廠的組織機(jī)構(gòu)示意圖。廠級(jí)領(lǐng)導(dǎo)決定進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核后，成立了審核小組。審核小組的首要任務(wù)是使全廠認(rèn)識(shí)到清潔生產(chǎn)審核的目的及其重要性，并選擇一個(gè)車間進(jìn)行重點(diǎn)審核，設(shè)立清潔生產(chǎn)目標(biāo)。因此，審核小組首先對(duì)車間主任進(jìn)行培訓(xùn)，向他們介紹清潔生產(chǎn)的概念以及清潔生產(chǎn)審核的相關(guān)知識(shí)。但是由于工作負(fù)擔(dān)重，只有幾個(gè)車間主任參加了此次培訓(xùn)。圖1

4、化工廠組織機(jī)構(gòu)示意圖作業(yè)2:審核小組(1)根據(jù)圖1,請(qǐng)組建一個(gè)審核小組，注明每個(gè)審核小組成員的專長(zhǎng)和職能，并且闡明審核小組為什么需要這種專長(zhǎng)和這項(xiàng)職能。(2)至少找出一條審核小組在實(shí)施清潔生產(chǎn)審核過程中可能遇到的障礙，并提出克服障礙的方法。采取何種措施才能夠使普通員工參與清潔生產(chǎn)審核工作并且確保廠級(jí)領(lǐng)導(dǎo)能夠持續(xù)參與支持清潔生產(chǎn)審核工作？審核小組所面臨的首要任務(wù)是減少?gòu)U水排放。審核小組在啟動(dòng)預(yù)評(píng)估后，根據(jù)所掌握的數(shù)據(jù)資料，對(duì)各車間的產(chǎn)出、廢水排放和能耗等情況進(jìn)行了比較分析，結(jié)果如下：(1)無論在數(shù)量上還是在價(jià)值上，兩個(gè)聚烯燒車間的產(chǎn)出都是最高的；抗氧劑車間的產(chǎn)出最低。(2)聚烯姓一車間的COD排

5、放量大約占全廠COD排放總量的50%。(3)抗氧劑車間的排放物數(shù)量少，但其最終產(chǎn)品(一種有毒的錫的金屬有機(jī)化合物)可能會(huì)隨廢水流失，造成其排放物的毒性最大。(4)塑化劑一車間和溶劑車間的能耗較低，根據(jù)反應(yīng)計(jì)量、計(jì)算，其能耗已接近于理想最近值（5）審核小組認(rèn)為兩個(gè)聚烯燒車間和溶劑車間都存在較大的清潔生產(chǎn)潛力。（6）清潔生產(chǎn)審核工作啟動(dòng)后，聚烯姓一車間和抗氧劑車間的工人都非常積極,表示愿意參加清潔生產(chǎn)審核工作。作業(yè)3:根據(jù)所給信息，確定三個(gè)本輪清潔生產(chǎn)審核的備選審核重點(diǎn)，并從中篩選出本輪清潔生產(chǎn)審核的審核重點(diǎn)。要求說明作出這種選擇的原因。作業(yè)4:為審核重點(diǎn)設(shè)定具體的、定量的清潔生產(chǎn)目標(biāo)。聚烯姓一車

6、間由5個(gè)單元操作組成（產(chǎn)品為季戊四醇，用作可溶性涂料的分散劑）第一步是合成反應(yīng)，后面四步是將聚烯姓精制、濃縮成最終產(chǎn)品。整個(gè)生產(chǎn)過程用到四種原料（A、B、C和D）。在配料單元，這四種原料首先與工藝水進(jìn)行混合，之后被送到合成反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。合成反應(yīng)是放熱的，用冷卻水進(jìn)行間接冷卻。反應(yīng)結(jié)束后，合成溶液被輸送到一次蒸發(fā)器中，蒸發(fā)出的液體進(jìn)入回收單元，該液體含有未反應(yīng)的原料A,經(jīng)過回收單元處理后，一部分送回配料單元，其余的直接排掉。一次蒸發(fā)單元的產(chǎn)物（一次母液）進(jìn)入二次蒸發(fā)器。二次蒸發(fā)器蒸出的液體液隨著廢水一起排掉，產(chǎn)物（二次母液）被送到澄清槽（冷卻以加快沉降速度），沉降下來的產(chǎn)品被送到洗滌站,剩下

7、的產(chǎn)物（沉降母液）作為副產(chǎn)品出售。洗滌在一個(gè)離心機(jī)上進(jìn)行，洗后的水和干燥的粉塵送回到二次蒸發(fā)器中（產(chǎn)品回收）。作業(yè)5:工藝流程圖畫出聚烯姓一車間的工藝流程圖（部分），包括配料、合成、一次蒸發(fā)和回收這幾部分單元操作，指出可能的污染物排放點(diǎn)。下面的表（13）中給出了化工廠合成反應(yīng)及部分后續(xù)單元的生產(chǎn)數(shù)據(jù)匯總，操作單元包括配料、合成、一次蒸發(fā)以及回收。這些數(shù)據(jù)都是在正常生產(chǎn)過程中通過實(shí)測(cè)得到的。表1:合成反應(yīng)單元的總輸入總輸入數(shù)量單位價(jià)格1,原新輸入730.0kg/小時(shí)2.7元/kg料A回收單元中回收利用部分300.0kg/小時(shí)在4000kg/h的水中2.原料B226.4kg/小時(shí)4.4元/kg3.

8、原料C261.6kg/小時(shí)1.7元/kg4.原料D20.4kg/小時(shí)4.8元/kg5,水（包括工藝水和冷卻水）8.4t/小時(shí)0.7元/噸6.電190.0kWh/小時(shí)0.4元/kWh表2:合成反應(yīng)器的輸出（合成溶液的成分）合成反應(yīng)器的輸出數(shù)量1,產(chǎn)品626kg/小時(shí)2.副產(chǎn)品444kg/小時(shí)3.原料A436kg/小時(shí)4.原料D9.7kg/小時(shí)5.水7300kg/小時(shí)表3:一次蒸發(fā)器的輸出（一次母液的成分）一次蒸發(fā)后的輸出送到二次蒸發(fā)器（一次母液）送到回收單元（蒸出液）1,產(chǎn)品566kg/小時(shí)2.副產(chǎn)品398kg/小時(shí)3.原料A7.8kg/小時(shí)384kg/小時(shí)4.原料D0.2kg/小時(shí)8.5kg/

9、小時(shí)5.水1645kg/小時(shí)4927kg/小時(shí)作業(yè)6:物料平衡將輸入一輸出數(shù)據(jù)納入工藝流程圖中，利用物料平衡計(jì)算出下列數(shù)據(jù):（1）合成反應(yīng)器冷卻系統(tǒng)的冷卻水用量；（2）回收單元排出廢水的成分；（3）一次蒸發(fā)器中損失。輸入的原料A、B、C是液體，批量輸送；原料D是固體，裝在5kg的袋中運(yùn)送。在配料區(qū)，每種原料分別同新加的工藝水和回收單元中的回收液（原料A）混和。合成反應(yīng)是放熱的，因此要用水冷卻，反應(yīng)產(chǎn)率依賴于反應(yīng)溫度。一次蒸發(fā)是用來除去多余的水和未反應(yīng)的原料A和D。因?yàn)槿鄙倬S修，一次蒸發(fā)器的狀況較差，檢測(cè)到幾處泄漏和溢流。在回收過程中，部分過量（未反應(yīng)）的原料A循環(huán)回到配料區(qū)，但由于合成反應(yīng)器冷

10、卻系統(tǒng)的制冷量低，目前只有其中的一部分被重復(fù)使用。在單元操作之間，液體原料通過管道運(yùn)送，固體原料用傳送帶運(yùn)送。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)管道上有幾處泄漏。在操作中，隨機(jī)抽取樣品，手動(dòng)控制生產(chǎn)過程。合成、澄清工序同最終產(chǎn)物的洗滌都是分批進(jìn)行的，其余工序的步驟都是連續(xù)進(jìn)行的。工廠的生產(chǎn)一天24小時(shí)分3班連續(xù)進(jìn)行。合成工序的產(chǎn)率在80%到90%之間。車間負(fù)責(zé)組織安排生產(chǎn)過程的各項(xiàng)操作，在車間的要求下維修組負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修。作業(yè)7:分析上面練習(xí)中說明的廢棄物產(chǎn)生的原因。參照以下8條提示，從前面給出的信息推出可能原因：清潔生產(chǎn)審核過程中提出了“冷卻系統(tǒng)改造”、“安裝電腦控制的反應(yīng)器裝料和過程控制系統(tǒng)”、“將原料D的

11、5kg包裝桶改為可重復(fù)使用的200kg包裝桶”、“修補(bǔ)漏洞和改進(jìn)維修程序”等四個(gè)方案。廠領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)審核小組的方案篩選結(jié)果，決定立即改變包裝和進(jìn)行預(yù)防性維修，結(jié)果審核重點(diǎn)的產(chǎn)出提高了5%,回收單元的廢水量（折成水量，不包括A和D）減少了3%.作業(yè)8:實(shí)施有效的車間管理方案利用上述改進(jìn)車間管理方案的實(shí)施所取得的經(jīng)濟(jì)效益，估算這些方案的實(shí)施對(duì)物料平衡的影響，并將計(jì)算結(jié)果填入表4中。表4:有效車間管理實(shí)施前后的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比項(xiàng)目（價(jià)格）實(shí)施前實(shí)施后差別數(shù)量/h價(jià)值Y/h數(shù)量/h價(jià)值Y/h經(jīng)濟(jì)收益Y/h輸出產(chǎn)品(10Y/kg)副產(chǎn)品（50Y/t）廢水量(0.004Y/kg)總收益擴(kuò)大制冷量需要安裝一套氨冷卻

12、系統(tǒng)，這樣在保持同樣的反應(yīng)效率(相同的產(chǎn)率)和產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，增加反應(yīng)器的進(jìn)料量約12%,回收單元回收的原料A的重復(fù)使用率達(dá)到100%,總產(chǎn)出也增加了12%,耗水量增加到18t/h0由于提高了原料A的重復(fù)使用率，COD減少了100kg/h。配料、合成、冷卻、蒸發(fā)和回收操作的耗電量從190kWh/h增加到200kWh/h0作業(yè)9:技術(shù)評(píng)估：節(jié)約的證明(1)估算冷卻系統(tǒng)的改造引起的物料平衡的變化(2)利用這條信息計(jì)算節(jié)省的操作成本表5.:冷卻系統(tǒng)的改造對(duì)物料平衡的影響和預(yù)計(jì)節(jié)省費(fèi)用項(xiàng)目(價(jià)格)實(shí)施前實(shí)施后差別數(shù)量/h價(jià)值Y/h數(shù)量/h價(jià)值Y/h經(jīng)濟(jì)收益Y/h輸入輸入原料A(2.7Y/kg)B(4.4Y/kg)C(1.7Y/kg)D(4.8Y/kg)水(0.7Y/t)電(0.4Y/kWh)輸出產(chǎn)品(10Y