จุดบอดค่าใช้จ่ายในการกำจัด
การจัดหาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะประเมินราคาซื้อ ค่าติดตั้ง และค่าบำรุงรักษา ค่าใช้จ่ายในการกำจัดไม่ค่อยรวมอยู่ในการคำนวณ สมมติฐานก็คือการขนย้ายและการกำจัดถือเป็นค่าใช้จ่ายเล็กน้อยซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายจิปาถะที่ไม่คู่ควรกับการวิเคราะห์
สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เป็นโลหะในการให้บริการทางเคมี สมมติฐานนี้ไม่ถูกต้อง สแตนเลสหรือขดลวดไทเทเนียมที่สึกกร่อนซึ่งถูกถอดออกจากการชุบกรดหรืออ่างดองนั้นไม่ใช่เศษโลหะ เป็นของเสียอันตราย การปนเปื้อนบนพื้นผิว-โลหะหนัก กรดตกค้าง เกลือของโลหะที่เป็นพิษ- ทำให้เกิดการจำแนกประเภทตามกฎระเบียบที่ต้องมีใบอนุญาตกำจัดในโรงงานเฉพาะทาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE เมื่อหมดอายุการใช้งานจะเป็นสารเฉื่อยทางเคมี พื้นผิวฟลูออโรโพลีเมอร์ไม่มีสารปนเปื้อนที่ถูกดูดซับซึ่งการล้างน้ำไม่สามารถขจัดออกได้ หลังจากการล้างการปนเปื้อนแบบธรรมดา วัสดุดังกล่าวจะถูกจัดประเภทเป็นขยะอุตสาหกรรมที่ไม่เป็นอันตราย- หรือพลาสติกรีไซเคิลได้ในบางเขตอำนาจศาล
ส่วนต่างของต้นทุนการกำจัดมีความสำคัญและเกิดขึ้นซ้ำๆ ในรอบการเปลี่ยนทดแทนหลายครั้ง การรวมไว้ในการวิเคราะห์ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานจะทำให้การเปรียบเทียบทางเศรษฐกิจหันไปใช้ PTFE มากขึ้น
ตัวกระตุ้นการจำแนกประเภทขยะอันตราย
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เป็นโลหะในบริการเคมีอุตสาหกรรมจะสะสมการปนเปื้อนจากการกัดกร่อน ผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน-โลหะออกไซด์ คลอไรด์ ซัลเฟต-มีส่วนประกอบจากอ่างกระบวนการ คอยล์สแตนเลสจากสายการชุบนิกเกิลจะมีเกลือนิกเกิล คอยล์ไทเทเนียมจากอ่างชุบโครเมี่ยมจะมีสารประกอบโครเมียม ตัวแลกเปลี่ยน Hastelloy จากการดองด้วยกรดจะมีโมลิบดีนัมและเศษเหล็ก
เกณฑ์ที่กำหนดสำหรับการจำแนกประเภทของเสียอันตรายยังต่ำ การทดสอบขั้นตอนการชะล้างโดยลักษณะความเป็นพิษจะกำหนดว่าของเสียชะล้างโลหะที่มีการควบคุมสูงกว่าความเข้มข้นที่อนุญาตหรือไม่ นิกเกิลที่สูงกว่า 5 มก./ลิตร โครเมียมที่สูงกว่า 5 มก./ลิตร หรือตะกั่วที่สูงกว่า 5 มก./ลิตรในน้ำชะขยะจะจัดประเภทของเสียว่าเป็นอันตรายในเขตอำนาจศาลส่วนใหญ่
โดยทั่วไปแล้วตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่สึกกร่อนที่มีการปนเปื้อนบนพื้นผิวจะเกินเกณฑ์เหล่านี้ หน่วยทั้งหมด-โลหะและการปนเปื้อนรวมกัน-กลายเป็นของเสียอันตรายที่ต้องมีการจัดแสดง การขนส่งที่ได้รับอนุญาต และการบำบัดในสถานที่ที่ได้รับอนุญาต
ตารางที่ 1: การสิ้นสุด-ของ-การเปรียบเทียบต้นทุนการกำจัดอายุการใช้งาน (เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 50 kW, รอบการบริการ 5 ปี)
| องค์ประกอบต้นทุนการกำจัด | คอยล์โลหะ (อันตราย) | คอยล์ PTFE (ไม่-เป็นอันตราย) |
|---|---|---|
| การจำแนกประเภทขยะ | เป็นอันตราย (โลหะ-ปนเปื้อน) | ของเสียทางอุตสาหกรรมที่ไม่-เป็นอันตราย |
| ฆ่าเชื้อก่อนทิ้ง | จำเป็น (การล้างด้วยกรดทำให้เกิดของเสียเพิ่มเติม) | ไม่จำเป็น (ล้างน้ำเพียงพอ) |
| ฆ่าเชื้อแรงงานและสารเคมี | $400-800 | $100-200 |
| การปรากฏตัวของของเสียอันตราย | $150-300 | ไม่จำเป็น |
| ใบอนุญาตขนส่งของเสียอันตราย | $500-1,000 | ไม่จำเป็น (ค่าขนส่งมาตรฐาน) |
| ค่าธรรมเนียมสถานที่บำบัด/กำจัด | $800-1,500 | 100-300 เหรียญสหรัฐ (ฝังกลบหรือรีไซเคิล) |
| ต้นทุนการกำจัดรวมต่อหน่วย | $1,850-3,600 | $200-500 |
| เปลี่ยนใหม่กว่า 15 ปี | 3-5 ยูนิต | 0-1 หน่วย |
| ค่าใช้จ่ายในการกำจัดทั้งหมด 15 ปี | $5,550-18,000 | $200-500 |
ข้อกำหนดในการชำระล้างการปนเปื้อน
ก่อนการกำจัด คอยล์โลหะจำเป็นต้องชำระล้างการปนเปื้อนเพื่อลด-แม้ว่าจะไม่ค่อยกำจัด-การจำแนกประเภทขยะอันตรายออกก็ตาม การชำระล้างการปนเปื้อนเกี่ยวข้องกับการทำความสะอาดด้วยสารเคมีเพื่อขจัดคราบบนพื้นผิว กระบวนการทำความสะอาดทำให้เกิดกรดของเสียและน้ำชะล้างที่ต้องบำบัด
น่าแปลกที่การชำระล้างการปนเปื้อนที่รุนแรงยิ่งขึ้นอาจทำให้โปรไฟล์ของเสียแย่ลงได้โดยการละลายโลหะมากขึ้นจากพื้นผิวที่สึกกร่อน ส่งผลให้ปริมาณโลหะในการทำความสะอาดของเสียเพิ่มขึ้น กระบวนการนี้ลดการปนเปื้อนบนคอยล์ในขณะที่สร้างกระแสของเสียที่เป็นของเหลวรองซึ่งต้องมีการกำจัดด้วย
คอยล์ PTFE ต้องการการปนเปื้อนน้อยที่สุด พื้นผิวที่ไม่ติด-จะขจัดคราบออกด้วยการล้างน้ำหรือเช็ดเบาๆ ไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดสารเคมี ไม่มีการสร้างของเสียทุติยภูมิ น้ำที่ใช้ล้างมีเพียงสารตกค้างจากกระบวนการที่เกาะติดหลวมๆ เท่านั้น ไม่ใช่ PTFE ที่ละลาย เนื่องจาก PTFE ไม่ละลาย
ศักยภาพในการรีไซเคิล
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโลหะมีค่าเศษโลหะเมื่อทำความสะอาด อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายในการกำจัดการปนเปื้อนเพื่อให้ได้มาตรฐานการยอมรับเศษเหล็กมักจะสูงกว่ามูลค่าเศษซาก ผู้ค้าเศษเหล็กปฏิเสธโลหะที่ปนเปื้อนสารเคมีหรือลดราคาอย่างหนัก มูลค่าสุทธิที่ได้รับคืนมักจะเป็นลบหลังจากค่าใช้จ่ายในการกำจัดการปนเปื้อน
ในทางเทคนิคแล้ว PTFE สามารถรีไซเคิลได้ แม้ว่าโครงสร้างพื้นฐานการรีไซเคิลสำหรับฟลูออโรโพลีเมอร์จะมีจำกัด วัสดุนี้สามารถบดและใช้เป็นสารตัวเติมหรือรีไซเคิลทางเคมีในโรงงานเฉพาะทางได้ ในทางปฏิบัติ PTFE -ของ-อายุการใช้งานส่วนใหญ่จะถูกฝังกลบเป็นของเสียที่ไม่-อันตรายโดยมีต้นทุนต่ำ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการฝังกลบฟลูออโรโพลีเมอร์เฉื่อยนั้นต่ำกว่าการฝังกลบโลหะหนัก-ของเสียที่ปนเปื้อน
สรุป
ต้นทุนการบำบัดและกำจัดของเสียสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโลหะที่สึกกร่อนนั้นสูงกว่าต้นทุนสำหรับหน่วย PTFE เฉื่อยตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อย่างมีนัยสำคัญ การจำแนกประเภทขยะอันตรายซึ่งเกิดจากการปนเปื้อนของโลหะบนพื้นผิวที่สึกกร่อน จำเป็นต้องมีการขนส่ง การบำบัด และการแยกออกที่ได้รับอนุญาต ซึ่งจะมีค่าใช้จ่าย 1,850-3,600 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อเหตุการณ์การกำจัด
ตลอดระยะเวลา 15- ปีที่มีการเปลี่ยนคอยล์โลหะหลายครั้ง ต้นทุนการกำจัดสะสมอาจเกินกว่า 15,000 ดอลลาร์ ความเฉื่อยทางเคมีของ PTFE ช่วยให้การจัดการ-อายุการใช้งาน-ง่ายขึ้นด้วยการล้างน้ำและการกำจัดที่ไม่เป็นอันตราย ลดทั้งต้นทุนและภาระด้านกฎระเบียบ
การวิเคราะห์ทางวิศวกรรมสำหรับการเปรียบเทียบต้นทุนการกำจัดของเสียตลอดอายุการใช้งานในเขตอำนาจศาลด้านกฎระเบียบเฉพาะจะมีให้เมื่อมีการส่งเคมีของกระบวนการ การกำหนดประเภทขยะในปัจจุบัน ต้นทุนของผู้จำหน่ายในการกำจัด และข้อมูลความถี่ในการเปลี่ยน
