सस्ता एसिड पुनर्जनन: यह कैसे काम करता है? 

यह एक ऐसा विषय है जिसके इर्द-गिर्द बहुत सारी बातें हैं और उतनी ही ग़लतफ़हमियाँ भी हैं। हर कोई सस्ता चाहता है, लेकिन कई लोग अभी भी आश्वस्त हैं कि "सस्ता पुनर्जनन?" निम्न-गुणवत्ता या कारीगर का पर्यायवाची है। हकीकत में, यह सब कुछ कम करने के लिए नहीं, बल्कि प्रक्रिया और प्रौद्योगिकियों की पसंद के लिए एक स्मार्ट दृष्टिकोण के लिए आता है। मुझे अभ्यास से कुछ विचार देने दीजिए।

वास्तव में "सस्तेपन" के पीछे क्या छिपा है?

जब कोई ग्राहक "इसे सस्ता करने" के लिए कहता है, तो एक अनुभवी इंजीनियर के दिमाग में पहली बात जो आती है वह यह नहीं है कि कौन सा सस्ता अभिकर्मक खरीदना है, बल्कि पूरे चक्र को कैसे अनुकूलित किया जाए। अक्सर उच्च लागत नुकसान में निहित होती है: गर्मी की कमी, एकाग्रता की हानि, अभिकर्मकों का अधूरा उपयोग। उदाहरण के लिए, यहाँ अपशिष्ट अचार के घोल से हाइड्रोक्लोरिक एसिड का क्लासिक पुनर्जनन है। यदि आप इसे आसानी से बेअसर कर देते हैं और इसका निपटान कर देते हैं, तो यह एक शुद्ध व्यय है। और यदि आप झिल्ली इलेक्ट्रोलिसिस या गर्मी वसूली के साथ एक सरल वाष्पीकरण योजना के साथ एक इंस्टॉलेशन लागू करते हैं, तो कम एसिड के एक घन मीटर की लागत काफी कम हो जाती है। लेकिन उपकरण का सही ढंग से चयन और गणना की जानी चाहिए।

अक्सर यहीं पहली बाधा उत्पन्न होती है। कई प्रौद्योगिकीविद्, विशेषकर छोटे उद्योगों में, जटिल स्थापनाओं से डरते हैं। नया एसिड खरीदना आसान लगता है। लेकिन जब आप न केवल प्रति टन कीमत पर विचार करते हैं, बल्कि रसद, भंडारण, अपशिष्ट निपटान की समस्याओं (और पर्यावरणीय जुर्माना अब एक अलग व्यय मद है) पर भी विचार करते हैं, तो तस्वीर बदल जाती है। सस्तापन सामग्री पर बचत से नहीं, बल्कि हासिल किया जाता हैपुनर्जननकचरे को कच्चे माल में बदलकर तकनीकी चक्र को बंद करने के एक तरीके के रूप में। यह एक सिस्टम दृष्टिकोण है.

मैं आपको अभ्यास से एक उदाहरण देता हूँ। धातु संयंत्रों में से एक में कार्य नक़्क़ाशी प्रक्रिया की लागत को कम करना था। हमने से सहित विभिन्न विकल्पों पर गौर कियाचेंगदू यिझी प्रौद्योगिकी कंपनी(वैसे, उनकी वेबसाइट,https://www.yzkjhx.ru, परियोजनाओं के पैमाने को समझने के लिए इसे देखना उपयोगी है - यह एक महत्वपूर्ण अधिकृत पूंजी वाला एक डिजाइन संस्थान है, जो 2013 से संचालित हो रहा है)। उनके विशेषज्ञों ने न केवल एक तैयार "बॉक्स" पेश किया, बल्कि एक ऑडिट के साथ शुरुआत की: उन्होंने अपशिष्ट जल की सटीक सांद्रता, तापमान और मात्रा को मापा। यह पता चला कि पूर्व-एकाग्रता के लिए घरेलू एनालॉग का चयन करके महंगी आयातित झिल्ली के बिना करना संभव है जो मापदंडों के संतुलन के मामले में अधिक लाभप्रद है। कुंजी विवरण में थी.

ऐसी प्रौद्योगिकियाँ जो काम करती हैं, न कि केवल अस्तित्व में हैं

विशिष्ट तरीकों के बारे में बोलते हुए, कोई केवल "प्रसार डायलिसिस, आयन एक्सचेंज, वाष्पीकरण?" को सूचीबद्ध नहीं कर सकता है। यह किसी भी पाठ्यपुस्तक में है. यह समझना महत्वपूर्ण है कि चीजें कहां जड़ें जमाती हैं। उदाहरण के लिए, डिफ्यूजन डायलिसिस एसिड से धातु आयनों को हटाने के लिए अच्छा है। संचालित करने के लिए सस्ता? हाँ, समाधान के अनुचित पूर्व-स्पष्टीकरण के कारण झिल्लियों के बार-बार प्रतिस्थापन को छोड़कर। मैंने एक ऐसी स्थिति देखी, जहां निलंबित ठोस कणों के कारण, योजनाबद्ध दो वर्षों के बजाय एक महीने में झिल्ली बंद हो गई। सस्ता पुनर्जनन अंतहीन बर्बादी में बदल गया है। इसका मतलब यह है कि निस्पंदन चरण गौण नहीं है, यह पूरे चक्र की लागत के लिए महत्वपूर्ण है।

आयन एक्सचेंज रेजिन भी एक दोधारी तलवार है। हां, वे आपको एसिड को बारीक रूप से शुद्ध करने की अनुमति देते हैं, लेकिन रेजिन के पुनर्जनन के लिए क्षार और पानी की आवश्यकता होती है, फिर से हमें अपशिष्ट जल मिलता है। कोई पूरी तरह से बंद चक्र नहीं है. इसलिए, विधियाँ अब अक्सर संयुक्त हो जाती हैं। मान लीजिए, पहले, वाष्पीकरण द्वारा मोटा सांद्रण (किसी अन्य प्रक्रिया से अपशिष्ट ताप का उपयोग करके), फिर अतिरिक्त शुद्धिकरण। ये वही हैसस्ता एसिड पुनर्जनन- कार्यशाला की सामान्य ऊर्जा और सामग्री योजना में एकीकरण के माध्यम से।

रासायनिक उत्पादन में सल्फ्यूरिक एसिड का एक दिलचस्प मामला था। ऐसा प्रतीत होता है कि यह प्रक्रिया हर जगह जानी जाती है। लेकिन जब उन्होंने गिनती शुरू की, तो पता चला कि मुख्य अधिक खर्च हीटिंग पर था। हमने पूरे क्षेत्र में ताप प्रवाह को देखा और लगभग 90°C का अपशिष्ट ताप स्रोत पाया। इसे ठंडा करने के लिए नहीं, बल्कि पुनर्जनन के लिए आपूर्ति किए गए समाधान को गर्म करने के लिए पुनर्निर्देशित किया गया था। ऊर्जा संसाधनों पर बचत 40% थी। यह असली सस्तापन है. इसके लिए किसी जादुई उपकरण की खरीद की नहीं, बल्कि विचारशील इंजीनियरिंग की आवश्यकता है।

पकड़ कहाँ है? गलतियाँ और गलत अनुमान

सफलताओं के बारे में बात करते समय हमें असफलताओं के बारे में नहीं भूलना चाहिए। वे अधिक शिक्षाप्रद हैं. एक बार उन्होंने वैक्यूम वाष्पीकरण पर आधारित एक प्रणाली शुरू की। सभी गणनाएँ उत्तम थीं, उपकरण उच्च गुणवत्ता के थे। लेकिन उन्होंने प्रारंभिक अपवाह की संरचना में उतार-चढ़ाव को ध्यान में नहीं रखा। आने वाला कचरा एक प्रक्रिया से नहीं, बल्कि तीन अलग-अलग साइटों से था। परिणामस्वरूप, परियोजना में कार्बनिक अशुद्धियों की सांद्रता अपेक्षा से अधिक हो गई। बाष्पीकरणकर्ता में झाग बनना शुरू हो गया, जिसके बाद प्रतिकूल प्रतिक्रियाओं के कारण तीव्र क्षरण हुआ। प्रकाश अंशों के आसवन के लिए एक अतिरिक्त इकाई का तत्काल निर्माण करना आवश्यक था। परियोजना के लिए भुगतान की अवधि तीन गुना हो गई है।

इसलिए निष्कर्ष: कोई भीअम्ल पुनर्जननइसकी शुरुआत ड्राइंग से नहीं, बल्कि सख्त इनपुट नियंत्रण और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि निकटवर्ती क्षेत्रों के प्रौद्योगिकीविदों के साथ समझौते से होती है। हमें यथासंभव प्रवाह को मानकीकृत करने की आवश्यकता है। या चरम या गैर-मानक भार के मामले में सिस्टम में अधिक लचीलेपन और प्रदर्शन भंडार का निर्माण करें। एक सस्ता प्रोजेक्ट अक्सर सबसे सरल और सबसे पूर्वानुमानित प्रोजेक्ट होता है। और स्रोत डेटा की स्थिरता से पूर्वानुमेयता सुनिश्चित की जाती है।

एक और आम समस्या रखरखाव की लागत को कम आंकना है। आप एक सस्ती इकाई खरीद सकते हैं, लेकिन अगर इसकी सफाई के लिए दो श्रमिकों के दैनिक श्रम की आवश्यकता होती है, और प्रतिस्थापन योग्य तत्व (फिल्टर, गैसकेट) दुर्लभ और महंगे आयात होते हैं, तो पहले वर्ष में सारी बचत खत्म हो जाती है। इसलिए, अब अच्छे प्रोजेक्ट्स में भी वही चीनी संस्थान पसंद करते हैंचेंगदू यिझी प्रौद्योगिकी कंपनी, सेवा की मॉड्यूलैरिटी और पहुंच पर जोर दिया गया है। उनका दृष्टिकोण, परियोजनाओं को देखते हुए, एक समझने योग्य और सस्ती जीवन चक्र के साथ एक प्रणाली बनाना है, भले ही प्रारंभिक निवेश थोड़ा अधिक हो।

उपकरण और सामग्री: आपको किस चीज़ पर बचत नहीं करनी चाहिए और आप कहाँ कर सकते हैं

यह शायद सबसे दर्दनाक सवाल है. मेरा सिद्धांत: ऐसी किसी भी चीज़ पर कभी बचत न करें जो आक्रामक वातावरण के सीधे संपर्क में आती है और जिसकी विफलता से पूरी लाइन रुक जाएगी। ये सील सामग्री, झिल्ली (यदि कोई हो), पीएच और एकाग्रता सेंसर हैं। एक सस्ता सेंसर स्थापित करने से जो "झूठा" होगा, पुनर्जीवित एसिड के पूरे बैच को नुकसान पहुंचा सकता है या अभिकर्मकों की अत्यधिक खपत हो सकती है। लेकिन आप बाहरी आवरण, आरक्षित टैंक (इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन परीक्षण किया जा सकता है), पाइपिंग सिस्टम के लिए निर्माण सामग्री पर विकल्प तलाश सकते हैं और देखना चाहिए। कभी-कभी, महंगे AISI 316 स्टेनलेस स्टील के बजाय, एनामेल्ड स्टील या विशेष पॉलिमर भी कुछ क्षेत्रों के लिए पर्याप्त होते हैं।

मुझे एक परियोजना याद है जहां ग्राहक ने पूर्ण आयातित उपकरण पर जोर दिया था। अनुमान लौकिक था. हम उसे घरेलू बाष्पीकरणकर्ताओं (चित्रों के आधार पर, हुआक्सी टेक्नोलॉजी द्वारा उपयोग किए जाने वाले समान) का उपयोग करने के लिए मनाने में कामयाब रहे, लेकिन आयातित नियंत्रण स्वचालन के साथ। यह प्रणाली 30% सस्ती हो गई है, और पांचवें वर्ष से बिना किसी शिकायत के काम कर रही है। स्वचालन सटीकता से खुराक देता है, निगरानी करता है, और "लोहा"? - गर्म होकर वाष्पित हो जाता है। यह अपना कार्य पूरा करता है। यहीं रहस्य छिपा है: यह अलग करना कि कहां आपको "दिमाग" की जरूरत है, और कहां आपको सिर्फ विश्वसनीय "मांसपेशियों" की जरूरत है।

पुनर्जनन के लिए अभिकर्मकों के संबंध में (धोने या अवक्षेपण के लिए समान क्षार) - पैंतरेबाज़ी के लिए क्षेत्र बहुत बड़ा है। अक्सर, शुद्ध अभिकर्मकों का उपयोग नहीं किया जाता है, बल्कि पड़ोसी उद्योगों से निकलने वाले कचरे का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, उदासीनीकरण के लिए किसी अन्य स्थान से नीबू का दूध। लेकिन इसके लिए रसायन विज्ञान की सावधानीपूर्वक गणना की आवश्यकता होती है, ताकि उस तलछट में न समा जाए जिसकी आवश्यकता नहीं है, या नई हानिकारक अशुद्धियाँ न आएँ। यह काम एक सक्षम रासायनिक प्रौद्योगिकीविद् का है, किसी आकलनकर्ता का नहीं।

भविष्य पर एक नज़र: कहाँ है ?सस्ता? पुनर्जनन

अब चलन व्यक्तिगत इंस्टॉलेशन का भी नहीं है, बल्कि डिजिटल ट्विन्स और प्रेडिक्टिव एनालिटिक्स का है। यह जटिल लगता है, लेकिन व्यवहार में इसका मतलब निम्नलिखित है: ऑपरेशन के एक वर्ष के डेटा के आधार पर सिस्टम स्वयं सुझाव देता है कि रात के बिजली शुल्क का उपयोग करने के लिए पुनर्जनन चक्र शुरू करना कब बेहतर है, या भविष्यवाणी करता है कि झिल्ली की दक्षता कब कम हो जाएगी। यह बचत का अगला स्तर है. स्मार्ट प्रबंधन के माध्यम से सस्तापन.

हाइब्रिड सिस्टम पर भी फोकस बढ़ रहा है। यह सिर्फ एसिड को पुनर्जीवित करने के बारे में नहीं है, बल्कि साथ ही अपशिष्ट जल से मूल्यवान धातुओं को निकालने के बारे में भी है। फिर धातु नमक की बिक्री से होने वाली आय (थोड़ी मात्रा में भी) आंशिक रूप से या पूरी तरह से परिचालन लागत की भरपाई कर सकती हैअम्ल पुनर्जनन. यह अब लागत नहीं, बल्कि कच्चे माल में निवेश है। ऐसे जटिल समाधान वास्तव में बड़े डिजाइन संस्थानों की गतिविधि का क्षेत्र हैं जो पूरे चक्र को देखते हैं।

अंततः, इस प्रश्न का उत्तर देते हुए कि "यह कैसे काम करता है?" - यह रूढ़िबद्ध सोच की अस्वीकृति के माध्यम से काम करता है। कोई एक जादुई तकनीक नहीं है. किसी विशिष्ट उत्पादन का गहन विश्लेषण, विधियों को संयोजित करने का साहस, छोटी चीज़ों पर ध्यान देना (जो बाद में छोटी चीज़ें नहीं रह जाती हैं) और उपकरणों का व्यावहारिक चयन होता है। सस्ते का मतलब बुरा नहीं है. सस्ते का मतलब है स्मार्ट, बिना किसी अतिरिक्त लागत के, प्रक्रिया में हर पैसे की समझ के साथ। और यह शायद इस क्षेत्र की सबसे दिलचस्प इंजीनियरिंग समस्या है।