- •1. Структура курсової роботи
- •2. Виконання розрахунків на пеом
- •3. Моделювання і аналіз процесу каталітичної очистки в стаціонарних умовах
- •3.1. Математична модель і методика розрахунку каталітичного процесу
- •3.2. Визначення параметрів теплообмінника-рекуператора
- •3.3. Аналіз автотермічного режиму
- •3.4. Аналіз схеми з додатковим підігрівом суміші
- •3.5. Аналіз схеми з підживленням пального компонента
- •4. Нестаціонарний метод очистки газів (реверс-процес)
- •4.1. Особливості реверса-процесу
- •4.2. Математичний опис реверс-процесу
- •4.3. Вплив технологічних параметрів на характеристики реверс - процесу
- •5. Оцінка еколого-економічної ефективності систем газоочищення
- •5.1. Розрахунок екологічного ефекту
- •5.2. Розрахунок витрат на впровадження та економічної ефективності очисних споруджень
- •Ціни на складові експлуатаційних витрат
- •6. Приклад виконання розрахунків
- •6.1. Розрахунок і аналіз схем каталітичного газоочищення з реакторами, що працюють у стаціонарному режимі
- •6.1.1. Розрахунок схеми з автотермічними умовами проведення процесу
- •6.1.2. Розрахунок схеми з додатковим підігрівом суміші
- •6.1.3. Розрахунок схеми з підживленням суміші, що очищається
- •6.2. Розрахунки теплообмінників-рекуператорів
- •6.2.1. Вибір стандартних теплообмінників
- •6.2.2. Перевірочні розрахунки стандартних теплообмінників
- •6.3. Порівняння схем каталітичного газоочищення з реакторами, працюючими в стаціонарному режимі
- •Основні показники роботи схем очистки газових викидів
- •6. 4. Розрахунок і аналіз схем каталітичного газоочищення з реакторами, що працюють у нестаціонарному режимі (реверс-процес)
- •6.5. Розрахунок еколого-економічної ефективності схем каталітичного газоочищення
- •6.5.1. Розрахунок екологічного ефекту
- •6.5.2. Розрахунок економічної ефективності очисних споруджень
- •Основні технологічні показники схем каталітичного газоочищення
- •7. Рекомендована література
- •Додатки
5.2. Розрахунок витрат на впровадження та економічної ефективності очисних споруджень
Економічний результат заходів щодо захисту атмосферного повітря в гривнях визначається по наступній формулі:
ΔR = ΔY + ΔD, |
(5.5) |
де ΔY – відвернений збиток, що наноситься суспільству при забрудненні навколишнього середовища, гривень у рік;
ΔD – додатковий доход від приведених довкілля-захисних заходів.
Для розглянутих випадків ця величина може бути прийнята в межах 30 –70 тис. грн. у рік.
Відвернений збиток визначається по формулі:
ΔY = γ Eecol , |
(5.6) |
де γ – вартісна оцінка шкоди від умовної одиниці викидів, грн / умов. т. В Україні відповідно до експертних оцінок γ = 24 грн / умов. т.
Таблиця 5.2
Речовина |
Індекс речовини |
Густина, кг/м3 |
Клас небезпеки |
AS усл.т./т |
Δр* грн /т.рік |
СО |
1 |
1,25 |
4 |
1 |
46 |
Метан |
2 |
0,717 |
4 |
1,26 |
46 |
Бутан |
3 |
2,70 |
4 |
1,26 |
46 |
Пентан |
4 |
3,217 |
4 |
1,26 |
46 |
Гептан |
5 |
4,468 |
3 |
1,26 |
200 |
Декан |
6 |
6,345 |
4 |
1,26 |
46 |
Бензол |
7 |
3,485 |
2 |
49,0 |
1340 |
Толуол |
8 |
4,11 |
3 |
49,0 |
200 |
Ксилол |
9 |
4,736 |
3 |
49,0 |
200 |
Стирол |
10 |
4,647 |
2 |
310 |
5900 |
Етанол |
11 |
2,055 |
4 |
2,93 |
800 |
Бутанол |
12 |
3,306 |
3 |
24 |
200 |
Фенол |
13 |
4,20 |
2 |
310 |
3700 |
Ацетон |
14 |
2,592 |
4 |
2,22 |
310 |
Фурфурол |
15 |
4,289 |
3 |
310 |
200 |
* – орієнтовані значення за умови наднормативних викидів.
Річний економічний ефект у гривнях складає:
E = ΔP + ΔR – (ΔC + ЕnΔК) , |
(5.7) |
де ΔP – зміна величини плати за забруднення середовища при установці систем газоочищення в порівнянні з викидами даної суміші в атмосферу без очищення;
ΔС – приріст експлуатаційних витрат на зміст установки;
ΔК – приріст одноразових витрат на проектування, придбання і монтаж установок газоочищення;
Еn – нормативний коефіцієнт економічної ефективності одноразових витрат.
В Україні для довкілля-захисних заходів його можна прийняти рівним 0,18.
Величина ΔP розраховується по формулі
|
(5.8) |
де Δp – зміна величини плати за забруднення середовища, віднесена до 1 тонни S-ої речовини, при установці систем газоочищення в порівнянні з викидами даної суміші в атмосферу без очищення; грн/т.рік. Значення Δp вибирається по табл. 5.2.
Розрахувавши річний економічний ефект E для розглянутих схем, вибирають ту, котра забезпечує максимальне його значення.
Серед витрат на впровадження очисних споруджень виділяють капітальні та експлуатаційні. Капітальні витрати включають вартість основних виробничих фондів (ОВФ) – апаратів, необхідних для здійснення очищення. Приріст одноразових витрат на проектування, придбання та монтаж установок газоочищення (ΔК) визначається з використанням питомих витрат на ОВФ (табл. 5.3).
Таблиця 5.3
Питомі витрати на ОВФ
Устаткування |
Одиниці виміру |
Величина |
Кожухотрубчастий теплообмінник |
грн / м2 |
950 |
Реактор вертикальний |
грн / м3 |
3700 |
Трубчаста піч |
грн / шт |
39000 |
Насос для подачі рідкого палива |
грн / шт |
1600 |
Перемикаючі пристрої |
грн / шт |
14000 |
Примітка: питомі витрати на газодувку не включені в таблицю, тому що вона використовується у всіх схемах і її параметри у всіх варіантах однакові.
Експлуатаційні витрати включають витрати на використання ОВФ. Витрати, співвіднесені на розрахунковий рік, складаються з виробничих експлуатаційних витрат у повному обсязі. Враховується вартість усіх витрачених ресурсів – палива, електроенергії, каталізатора. Для віднесення капітальних витрат на розрахунковий період використовують амортизацію ОВФ. Амортизація – віднесення частини вартості ОВФ на розрахунковий період. Розмір амортизованих витрат визначається нормою амортизації. У неї включаються витрати на поточний ремонт ОВФ, витрати на їхній зміст, витрати на заробітну плату основним виробничим робітникам, а так само нормативний коефіцієнт окупності вкладень Еn=0,18. Спрощено можна установити норму амортизації на рівні 20–25 %. Така ставка забезпечує виконання всіх статей витрати, зв'язаних з експлуатацією ОВФ. Строго говорячи, амортизацію, витрати на доставку і монтаж устаткування, зарплату, відносять до різних статей, але для рішення задач оцінки еколого-економічної ефективності їх можна визначити як деякий відсоток вартості ОВФ і включити в загальну норму амортизації. При розрахунку витрат на схеми очищення варто використовувати наступні допущення:
1. Схеми очищення працюють 8000 годин у рік.
Схеми установок спрощені і включають тільки такі апарати – реактор, теплообмінник-рекуператор, трубчаста піч, насос для подачі додаткового палива. Для реверс-процесу додатково включають перемикаючі пристрої.
Приріст капітальних витрат (ΔК) включає витрати на зазначені апарати і відрізняється для кожного варіанта розглянутих схем каталітичного очищення. Приріст експлуатаційних витрат на газоочищення, віднесених до розрахункового року визначаються по формулі:
ΔС = ∑Сi Ni; |
(5.9) |
де – відповідно ціна і річна кількість i-ої статті експлуатаційних витрат по кожному варіанту.
Ціни на що враховуються складові експлуатаційних витрат, необхідні для оцінки приросту витрат, приведені в табл. 5.4.
Таблиця 5.4