Ukryty koszt materiałów organicznych-pochodzących z grzejników
Obróbka węglem aktywnym to okresowa procedura konserwacyjna stosowana w wielu kąpielach galwanicznych. Kąpiel cyrkuluje poprzez złoże węgla aktywnego, które adsorbuje rozpuszczone zanieczyszczenia organiczne. Kiedy węgiel się wyczerpie, zastępuje się go świeżym materiałem. Zużyty węgiel jest usuwany jako odpad niebezpieczny.
Źródłem zanieczyszczeń organicznych jest często wymiennik ciepła. Powierzchnie grzejne ze stali nierdzewnej i tytanu przy podwyższonej temperaturze ścian katalizują rozkład dodatków organicznych-wybielaczy, wyrównywaczy, środków zwilżających-do oleistych produktów rozkładu. Te produkty rozkładu należy usunąć poprzez obróbkę węglem, aby zapobiec defektom osadów. Grzejnik w sposób ciągły generuje nowe zanieczyszczenia, a obróbka węglem w sposób ciągły je usuwa.
Wymiennik ciepła PTFE nie katalizuje rozkładu dodatków. Eliminacja tego źródła zanieczyszczeń zmniejsza lub eliminuje potrzebę oczyszczania węglem. Oszczędność kosztów zakupu środków chemicznych-zmniejszenie lub wyeliminowanie zakupów emisji dwutlenku węgla-jest jednym ze składników całkowitej korzyści.
Kalkulacja kosztów oczyszczania węgla
Typowa kąpiel do jasnego niklowania o pojemności 8000 litrów poddawana jest obróbce węglem co 4-6 tygodni, gdy jest podgrzewana za pomocą wężownicy ze stali nierdzewnej. Do obróbki wykorzystuje się 40-60 kg granulowanego węgla aktywnego na partię. Przy koszcie emisji dwutlenku węgla wynoszącym 4–6 USD za kg koszt zakupu dwutlenku węgla na zabieg wynosi 160–360 USD. Przy 10 zabiegach rocznie roczny koszt emisji dwutlenku węgla wynosi 1600–3600 USD.
Po obróbce węglem kąpiel należy przefiltrować w celu usunięcia cząstek węgla. Do filtracji zużywane są wkłady filtracyjne lub media. Wymiana filtra dodaje 200-400 USD za zabieg lub 2000-4000 USD rocznie. Praca związana z obróbką węglem – ustawienie złoża węgla, cyrkulacja kąpieli, monitorowanie i usuwanie zużytego węgla – wynosi 4–6 godzin na zabieg. Przy 65 dolarach za godzinę roczny koszt pracy wynosi 2600–3900 dolarów.
Zużyty węgiel, zawierający produkty rozkładu organicznego i jony metali z kąpieli, jest odpadem niebezpiecznym. Utylizacja kosztuje 2-3 dolary za kg. Przy 400-600 kg zużytego węgla wytwarzanego rocznie, koszt utylizacji wynosi 800-1800 dolarów.
| Element kosztowy oczyszczania węgla | Na leczenie | Roczne (10 zabiegów) |
|---|---|---|
| Zakup węgla aktywnego | $160-$360 | $1,600-$3,600 |
| Wymiana wkładu filtra/mediau | $200-$400 | $2,000-$4,000 |
| Praca (4-6 godzin × 65 USD/godz.) | $260-$390 | $2,600-$3,900 |
| Utylizacja odpadów niebezpiecznych (40-60 kg zużytego węgla) | $80-$180 | $800-$1,800 |
| Przestój w produkcji (2-3 godziny × 500 USD/godz.) | $1,000-$1,500 | $10,000-$15,000 |
| Razem na zabieg | $1,700-$2,830 | – |
| Całkowity koszt roczny | – | $17,000-$28,300 |
Efekt eliminacji PTFE
Przejście na wymiennik ciepła z PTFE eliminuje katalityczny rozkład dodatków, który generuje zanieczyszczenia organiczne. Częstotliwość obróbki węglem można zmniejszyć o 70-90% – z co 4-6 tygodni do co 6-12 miesięcy. W niektórych zakładach można całkowicie wyeliminować rutynowe oczyszczanie węglem, opierając się na systemie ciągłej filtracji w celu utrzymania czystości kąpieli.
Roczny koszt leczenia węglem spada z 17 000–28 300 USD do 2000–5000 USD (za 1-2 zabiegi rocznie). Roczna oszczędność wynosi 15 000–23 000 dolarów na kąpiel. W przypadku obiektu wyposażonego w wiele kąpieli galwanicznych skumulowane oszczędności są znaczne.
Oszczędność ta jest niezależna od innych zalet PTFE,-eliminacji wymian grzejników, skrócenia przestojów i wydłużenia żywotności kąpieli. Jest to bezpośrednia redukcja kosztów chemicznych, która pojawia się w budżecie operacyjnym natychmiast po konwersji PTFE.
Synergia przedłużenia życia kąpieli
Redukcja zanieczyszczeń organicznych wydłuża również okres między wymianami kąpieli. Organiczne produkty rozkładu gromadzą się w kąpieli z czasem i ostatecznie osiągają stężenia, których obróbka węglem nie jest w stanie odpowiednio kontrolować. W tym momencie wannę należy wyrzucić i wymienić. Zmniejszając stopień powstawania zanieczyszczeń organicznych, PTFE wydłuża czas pomiędzy opróżnianiami kąpieli. Oszczędność w wydłużeniu żywotności kąpieli, obliczona w poprzedniej analizie, łączy się z oszczędnością obróbki węglem.
Streszczenie
Przejście na wymiennik ciepła z PTFE zmniejsza lub eliminuje potrzebę obróbki kąpieli galwanicznych węglem aktywnym poprzez usunięcie katalitycznego źródła zanieczyszczeń organicznych. Roczna redukcja kosztów zakupu środków chemicznych,-obejmujących węgiel, filtry, robociznę i usuwanie odpadów niebezpiecznych,-wynosi 15 000–23 000 USD na kąpiel. W ciągu 15 lat eksploatacji wymiennika PTFE łączne oszczędności wynikające z obróbki węglem przekraczają 225 000 dolarów na kąpiel.
Wsparcie inżynieryjne w zakresie ilościowego określenia redukcji kosztów środków chemicznych jest dostępne po przedstawieniu aktualnej częstotliwości oczyszczania węglem, kosztów środków chemicznych i robocizny, objętości kąpieli oraz rodzaju i stanu grzejnika.
