Executive Summary – Chlor-Alkali
Изтегляне 97.41 Kb.
|
- Навигация на страницата:
- Хлор-алкалната промишленост
- Материали на входа на процеса и отделяни в околната среда замърсители
- Заключения относно на най-добрите налични техники (НДНТ)
Executive Summary – Chlor-Alkali КРАТКО ИЗЛОЖЕНИЕНастоящият справочен документ за най-добрите налични техники за хлор-алкалното производство отразява информационния обмен осъществен съгласно Член 16(2) на Директива 96/61/EC на Съвета. Документът трябва да се разглежда в светлината на предговора, който описва целите на документа и неговата употреба Хлор-алкалната промишленост Хлор-алкалната промишленост осигурява производството на хлор (Cl2) и хидроксиди – натриев хидроксид (NaOH) или калиев хидроксид (KOH), чрез електролиза на солеви разтвори. Основните технологии използвани в хлор-алкалното производство са живачни, диафрагмени и мембранни електролизни клетки, за които основния подаван материал е натриев хидроксид (NaCl), а в по-малка степен и калиев хлорид (KCl) за производството на калиев хидроксид. Процесите с диафрагмени електролизни клетки (електролизни клетки на Гришайм,1885) и с живачни електролизни клетки (електролизни клетки на Кастнер-Келнер, 1892) са въведени в края на 1800-те години. Процесът с мембранни електролизни клетки е разработен много по-късно (през 1970 г.). Всеки от тези процеси представя различен метод за пряко или непряко отделяне на образувания на анода хлор от натриевия хидроксид и водорода, образувани при катода. Понастоящем 95% от световното производство на хлор се осъществява посредством хлор-алкалния процес. Географското разпределение на хлор-алкалното производство по света е много различно (по обем на производството на хлор):
Останалия обем на производство на хлор в Западна Европа се разпределя (м.юни 2000 г.) между процесите с диафрагмени електролизни клетки - 22%, процесите с мембранни електролизни клетки – 20% и други процеси – 3%. Производството на хлор се е увеличило неимоверно от 1940 насам като резултат от нарастващото търсене на пластмаси, предимно PVC и полиуретани. Производството на хлор-ароматни съединения (напр. хлорбензол за фенолен синтез), пропиленов оксид (процес за производство на хлорхидрин), разтворители съдържащи хлорирани въглеводороди и неорганични хлорни съединения, също са важни фактори, които стоят зад нарасналата употреба на хлор след 1940 година. Хлорното производство на дадена страна е показател за степента на развитие на химическата й промишленост. Глобалното производство на хлор през 1995 г. беше около 44 милиона тона, 24% от което е в ЕС. През м.юни 2000 г. обема на производството на хлор в Западна Европа беше 11.3 милиона тона. 65% от цялото световно хлор-алкално производство е концентрирано в три района – Северна Америка, Западна Европа и Япония. След известен спад в началото на 90-те години, сега производството в Западна Европа се стабилизира на около 9 милиона тона годишно (9.2 милиона тона през 1999 година). Хлор-алкалният сектор в Европа претърпя развитие с времето и в географско отношение е много разпръснат. Неизбежното съвместно производство на хлорното производство и това на натриев хидроксид в почти същите обеми винаги в било проблем за хлор-алкалната промишленост. Двата продукта намират съвсем различни крайни приложения с различна динамика на пазарите и търсенето им може да съвпадне само по чиста случайност. Европа поддържа приблизителен баланс на хлорното производство и традиционно е на второ място в света по износ на натриев хидроксид; понастоящем тя е чист вносител. Хлорът се използва широко за синтеза на хлорсъдържащи органични съединения. VCM за синтезът на PVC все още е движещата сила за хлор-алкалното производство в повечето европейски страни. Съхранението на хлора е трудно, а транспортирането му – икономически неизгодно и поради тази причина производството му обикновено е в близост до потребителите. Повече от 85% от произвежданият в ЕС хлор се използва на територията на същия или съседен промишлен обект за други химически процеси. Натриевия хидроксид обикновено се доставя като 50%-ен воден разтвор и така може да се съхранява продължително време и лесно да се транспортира ( с железопътен, сухопътен или морски транспорт). Днес главните области на приложението на натриевия хидроксид са:
Материали на входа на процеса и отделяни в околната среда замърсители Някои от материалите, използвани в процеса, както и веществата замърсяващи околната среда от хлор-алкалното производство са общи за всички методи. Други са специфични за използваната технология на електролизните клетки, чистотата на постъпващата за преработка сол и характеристиките на продуктите. Подаваните в процеса суровини и спомагателни материали са предимно соли и вода във вид на подавана смес, киселини и химикали използвани за отстраняване на страничните примеси в подавания солен разтвор или в изходния продукт – хлор/натриев хидроксид; охлаждащи агенти (CFC, HCFC, HFC, амоняк и т.н.) за втечняването или пречистването на получения хлорен газ. Хлор-алкалното производство се нуждае от огромни количества електричество и електрическата енергия е сред основните суровини за процеса. Основните образувани замърсители, които са общи за трите електролитни процеса са емисиите на хлорен газ във въздуха, свободните окислители във водата, използваните киселини, охлаждащите агенти и примесите отделени от подаваната за преработка сол или солев разтвор. Замърсителят, с най-значително въздействие върху околната среда от хлор-алкалното производство е живакът, който е специфичен за технологията използваща живачни електролизни клетки. Поради технологичните характеристики на процеса, живакът може да бъде емитиран от процеса във въздуха, водата, отпадъците и самите продукти. През 1998 г. общите живачни емисии във въздуха, водата и продуктите от хлор-алкалните инсталации в Западна Европа бяха 9.5 тона, като в отделните инсталации варираха от 0.2 до 3.0 g Hg/тон хлорно производство. Въпреки всичко, основната част от загубите на живак са в различните технологични отпадъци. За 1997 г. OSPARCOM отчете 31 тона живак в нерециклирани твърди отпадъци. По данни на Euro Chlor, през 1998 г. живакът в изхвърлените твърди отпадъци в различните инсталации е бил в диапазона от 0-84 g Hg/тон хлорно производство (вж. Приложение С на настоящия документ). Понастоящем, в живачните електролизни клетки, използвани в хлорното производство в ЕС се съдържат около 12000 тона живак. При преустройство или спиране на инсталациите съществува потенциална възможност този живак да се отдели в околната среда. В настоящия момент в Европейският съюз не съществува определена политика или законодателна рамка за начините за управление на подобно огромно количество чист живак. При диафрагмената технология основния проблемен въпрос е азбестът. Това засяга както потенциалното излагане на персонала на вредните въздействия на азбеста, така и освобождаването на азбест в околната среда. Замърсяванията на почвите и водите с живак и PCDD/F в миналото от живачните и диафрагмени хлор-алкални инсталации е голям екологичен проблем за някои площадки. Замърсяванията в миналото се дължат на обезвреждане на живак и исторически наслагвани графитни утайки от използването на графитни аноди, както и други отпадъци наи около площадките на инсталациите. Процесът с мембранни електролизни клетки има есествени преимущества по отношение на околната среда пред двата по-стари процеса, тъй като той не включва употребата на живак или азбест и е най-енергийно ефективен. Въпреки тези предимства, преминаването към мембранно-електролизните технологии в Западна Европа се извършва доста бавно, тъй като повечето съществуващи хлорни инсталации са изградени през 70-те години и са продължителност на жизнения цикъл от 40 – 60 години, а и не съществува необходимост от нови производствени мощности. От друга страна, няма и законодателно изискване за промяна на технологиите. Предвид на подаваните в процеса суровини, спомагателни материали и изходните продукти при хлор-алкалното производство, уместно е да се изтъкне изключителната важност на някои аспекти на безопасността свързани с производството, управлението на дейностите и съхранението на хлор. Заключения относно на най-добрите налични техники (НДНТ) За НДНТ за хлор-алкалното производство се счита мембранната технология. Без-азбестовата диафрагмена технология също може да бъде считана за НДНТ. Общият разход на енергия свързан с НДНТ за производството на хлорен газ и 50% натриев хидроксид е под 3000 kWh (AC) за тон хлор, когато процесът не включва втечняване на хлора и под 3200 kWh (AC) за тон хлор когато се включва втечняване на хлора и изпарение. За всички електролизни инсталации Най-добрите налични техники за хлор-алкалното производство включват следните мерки:
Съоръжението за обезвреждане трябва да бъде проектирано да намалява съдържанието на хлор в емитираните газове до стойност по-ниска от 5 mg/m3 за най-лошия случай. Всички потоци от отпадъчни газове съдържащи хлор следва да бъдат насочени към обезвреждащото съоръжение. При нормална работа нивото на емисиите на хлор във въздуха съгласно НДНТ е под 1 mg/m3 когато се извършва частично втечняване и под 3 mg/m3 в случаите на пълно втечняване. Съоръжението за обезвреждане на хлора не трябва да изпуска системно хипохлорит във водата.
Когато сярната киселина се концентрира повторно на място в изпарители със затворен контур, разходът може да бъде намален до 0.1 kg киселина за тон произведен хлор.
Нормите за допустими емисии на свободни окислители във водата съгласно НДНТ е под 10 mg/l. Когато бъде избран метода на обезвреждане, трябва да се направи цялостна преценка за въздействието върху околната среда.
Инсталации с мембранни електролизни клетки Най-добрите налични техники, които са специфични за мембранните електролизни инсталации, включват следните мерки:
Киселинността на анолита е конструктивен параметър на мембранните електролизни инсталации и не може да бъде изменяна без това да повлияе върху работата на мембранните електролизни клетки. Ако това не е избраният вариант, може да се наложи да се използва средство за разграждане на хлората, за да може той да бъде отстранен преди продухването. Нормите за хлорати съгласно НДНТ в кръга на солевия разтвор са 1-5 g/l, а съответните норми на бромата са 2-10 mg/l (имайте предвид, че нормите за бромати зависят от съдържанието на бромид в солта).
Инсталации с живачни електролизни клетки За най-добра налична техника конкретно за инсталациите с живачни електролизни клетки се счита преминаването към технология с мембранни електролизни клетки. През оставащия жизнен цикъл на инсталациите с живачни електролизни клетки трябва да бъдат взети всички възможни мерки за опазване на околната среда като цяло. Инсталациите с живачен електролизни клетки, които имат най-добри характеристики в това отношение постигат обща загуба на живак във въздуха, водите и с продуктите в диапазона от 0.2-0.5 g Hg/тон хлорно производство, отчетено като средно годишна стойност. По-голямата част от загубите на живак са в различните технологични отпадъци. Трябва да се вземат мерки за минимизиране на сегашните и бъдещи емисии на живак, както и подходящо управление на дейностите по съхранение, третиране и обезвреждане на замърсени с живак отпадъци. Изваждането от употреба на инсталациите с живачни електролизни клетки следва да се извършва по начин, който предотвратява вредното въздействие върху околната среда по време и след процеса на спиране от експлоатация, както и без опасност за човешкото здраве. В Раздел 1.2 са дадени повече подробности за наличните техники за предотвратяване и/или намаляване на емисиите при дейности по управление и третиране на отпадъците, енергопотребление, изваждане от употреба на инсталации с живачни електролизни клетки и преминаване към технология с мембранни електролизни клетки. Инсталации с азбестово- диафрагмени електролизни клеткии За най-добра налична техника конкретно за инсталациите с азбестово-диафрагмени електролизни клеткии се счита преминаването към технология с мембранна електролизна клетка, или използването на неазбестови диафрагми когато е спазен критерия за разход на енергия. През оставащия цикъл на живот на инсталациите с азбестово-диафрагмена електролизна клетка трябва да бъдат взети всички възможни мерки за опазване на околната среда като цяло. В Раздел 4.3 са дадени повече подробности за наличните техники за предотвратяване и/или намаляване на емисите, генерираните отпадъци и разхода на енергия при инсталации с азбестово-диафрагмени електролизни клеткии. Каталог: webdav -> CircaBC -> env -> ippc brefs -> Library Library -> Executive Summary Tanning Library -> Executive Summary – Non Ferrous Metals кратко изложение Library -> Изложение въведение env -> IV. Мониторинг на водите Повърхностни води env -> Проект за план за управление на Западнобеломорски район за басейново управление env -> Проект за план за управление на Западнобеломорски район за басейново управление Library -> Executive Summary – Cement and Lime Library -> Изложение 1 Въведение Изтегляне 97.41 Kb. Сподели с приятели:
|