- Описание технологической схемы дефосфотации с использованием ca(oh)2 на примере цеха бхо и тооп
- Бхо ооо — лида — чехова 18
- Отказ от потребления гхфу 141b и конверсия на озонобезопасные вспениватели при изготовлении ппу-изоляции в секторе бытового холодильного оборудования
- Оценка потребления орв в секторе бхо и объемов их утилизации
- Перспективы применения озонобезопасных хладагентов в бытовом холодильном оборудовании
- Выводы:
Описание технологической схемы дефосфотации с использованием ca(oh)2 на примере цеха бхо и тооп
Бытовые сточные воды после механической очистки на решетках и песколовках проходят отстаивание в первичных отстойниках 1, далее биологическую очистку в аэротенках 2 и разделение иловой смеси во вторичных отстойниках 3. Часть ила 14 возвращается в аэротенки, а избыточная часть 15 – в илоупотнитель 5. Надиловая вода 9 из илоуплотнителя, обогащенная фосфатами, направляется в отстойники физико-химической очистки и обрабатывается известью с целью осаждения кристаллов солей ортофосфорной кислоты
13 12
14 15
сырой осадок Ca(OH)2 флокулянт 9 10 8
Рис.4.1. Схема комбинированного метода удаления фосфатов в цехе БХО и ТООП.
1- первичный отстойник; 2 – аэротенк; 3 – вторичный отстойник; 4- контактный отстойник; 5 – сооружение для высвобождения фосфора (илоуплотнитель); 6 – камера реакции и смешения; 7 – отстойник физико-химической очистки; 8 — осадок, содержащий Ca5OH(PO4)3 и MgNH4PO4·6H2O; 9 – надиловая вода, обогащенная фосфором; 10 – надиловая вода освобожденная от фосфора; 11 – промотстойник; 12 – очищенная вода на доочистку; 13 – бытовые сточные воды на очистку; 14 – циркулирующий активный ил; 15 – избыточный активный ил; 16 – отделение обезвоживания осадка
Уплотненный активный ил возвращается в аэротенк, где он в присутствии питательного субстрата, поступающего со сточной жидкостью, и растворенного кислорода начинает «жадно» поглощать фосфор. Иловая вода из илоуплотнителя, обогащенная фосфатами, направляется в отстойники физико-химической очистки и обрабатывается известью с целью осаждения кристаллов солей ортофосфорной кислоты. Взаимодействуя с Са(ОН)2, ортофосфат образует труднорастворимые соединения, причем, помимо Са5ОН(РО4)3, образуется также двуосновная соль ортофосфат магния-аммония (MgNH4(PO4)·6H2O). При этом, если учесть более высокую активность магния, то образование (MgNH4(PO4)·6H2O) будет происходить в первую очередь [5].
Расход извести зависит от значений рН иловой воды, поступающей из илоуплотнителей на физико-химическую обработку и требуемого эффекта удаления фосфора из сточной жидкости. Для повышения эффективности задержания зародышей кристаллов гидроксилапатита и ортофосфатов магния-аммония в смеситель вводится флокулянт.
Так как иловая вода после отстойников физико-химической очистки имеет высокое значение рН, то перед сбросом на повторную очистку ее следует пропускать через карбонизатор, продуваемый углекислым г азом (обычно очищенными топочными газами). Использование углекислого газа является дешевым, доступным и легко реализуемым методом. В карбонизаторе рН снижается до значений, которые обеспечивают поддержание величины рН после смешения иловой воды с исходной сточной жидкостью в пределах 6,5-8,5. Такая технология позволяет удалить фосфор примерно на 90 % [4].
Рис. 1. Комбинированный метод удаления биогенных элементов.
1 – первичный отстойник; 2 – аэротенк; 3 – вторичный отстойник; 4 — сооружение для высвобождения фосфора (илоуплотнитель); 5 – камера реакции и смешения; 6 – отстойник физико-химической очистки; 7 — карбонизатор; 8 – насосная станция; 9 – циркулирующий и избыточный активный ил; 10 — циркулирующий активный ил; 11 – неуплотненный циркулирующий и избыточный активный ил; 12 – уплотненный активный ил, обедненный фосфором; 13 – иловая вода, обогащенная фосфором; 14 – иловая вода, освобожденная от фосфора; 15 – иловая вода на повторную очистку; 16 – уплотненный избыточный активный ил; 17 – осадок из первичного отстойника; 18 – осадок, содержащий Ca5OH(PO4)3 и MgNH4PO4·6H2O;
.
При использовании извести в качестве реагента, постоянная подача ее на ступени механической очистки, либо непосредственно в аэротенк, не приемлема. Обработка известью биологически очищенных сточных вод усложнена, поскольку такая технология должна заканчиваться рекарбонизацией, что позволит осуществлять сброс очищенных сточных вод в водные объекты. Поэтому применение извести для обработки всего объема сточных вод не нашло широкого применения. Наиболее распространено использование извести в системе биологического удаления фосфора для обработки образующегося внутреннего потока сточных вод.
Известь можно применять только при очистке локальных стоков, т.к. при этом происходит резкое повышение pH и, как следствие, необходимо добавлять кислоту, что в условиях ограничения норм по солям делает этот процесс малоприемлемым. Большее развитие получили методы, связанные с применением различных солей алюминия и железа. Сущность использования этих реагентов сводится к образованию малорастворимых солей – фосфатов железа или алюминия, а такие сорбций фосфатов на гидроокисях данных элементов. Метод применяют на всех стадиях очистки воды. Соли можно добавлять перед первичными отстойниками, увеличивая тем самым и общий эффект осветления стоков. Добавляют известь и в аэротенки, а также перед контактной фильтрацией. Из-за сорбции гидроокисей металлов взвешенными веществами, расход солей коагулянтов наименьший при добавлении их после вторичных отстойников. Но в этом случае необходимо иметь дополнительные сооружения — смеситель, камеру коагуляции, осветлитель или фильтр. Во всех названных случаях, за исключением симультантного осаждения в аэротенках, необходимо использовать трехвалентные ионы металлов, а в отмеченном варианте возможно применение наиболее дешевого реагента — железного купороса, отхода многих перерабатывающих производств. Двухвалентное железо, при его добавлении в аэротенк, окисляется в трехвалентное и таким образом оказывает необходимое действие. Использование каждого реагента имеет сбои недостатки. Из-за сильной адсорбционной способности фосфата к осажденному фосфату или гидроксиду железа могут образовываться сильно диспергированные фосфоросодержащие коллоиды. Эти коллоиды не оседают и не могут быть удалены даже с помощью мембранного фильтрования. Применение гидроокиси алюминия ограничивается ее способностью к растворению при pH более 7,2.Использование коагулянтов на стадии биоочистки наиболее простой метод, т.к. эти соли можно вводить периодически, несколько раз в сутки, добавляя их непосредственно в аэротенк.
Дозы реагентов зависят от места их ввода в сооружения очистки стоков. Наименьшие — при добавлении после вторичных отстойников, они составляют от, 1,2 до 1,8 г иона металлов на г. фосфора. При контактном фильтровании сорбированных фосфатов эффект очистки улучшается, если наряду с коагулянтом вводят неионогенные флокулянты в дозе 0,1-0,5 мг/л.
Была проанализирована эффективность использования реагентного метода осаждения фосфатов на различных этапах очистки сточных вод, что связано, во-первых, с тем, что этот метод является стандартным и с наличием значительного количества различных коагулянтов. Именно. Одним из наиболее популярных коагулянтов в настоящее время является оксихлорид алюминия. Этот коагулянт отличается от наиболее известного сульфата алюминия, прежде всего тем, что содержит в своем составе гидроксидную группу, что определяет его меньшую кислотность. По концентрации фосфора в очищаемой воде, можно определить оптимальное значение рН, при котором образуется наименее растворимое соединение.
Таким образом, увеличение затрат позволяет повысить качество очищенной воды, что в свою очередь, позволит в дальнейшем отказаться от доочистки сточных вод, в отдаленной перспективе предотвратит необходимость проведения работ по рекультивации водоемов и устранения последствий их эвтрофикации, а также улучшит общую экологическую обстановку.
Заключение
В данной работе было произведено исследование и анализ наиболее распространенных методов глубокой очистки сточных вод от соединений фосфора, приведены их достоинства и недостатки. Были рассмотрены методы осаждения коагулянта относительно биологической очистки и выбран сам коагулянт Са(ОН)2 с точки зрения эколого-экономической эффективности.
Применение реагентов оправдано только в сочетании с биологической очисткой при необходимости дополнительного удаления фосфора фосфатов, с целью доведения качества очистки сточных вод до нормативных требований по сбросу в водоем рыбохозяйственного значения в реку Барсучки и предотвращения процесса эвтрофикации. При этом введение реагентов целесообразно производить в иловые воды, образующиеся на стадиях обработки осадка и возвращаемые на доочистку в промотстойник.
Список использованной литературы
Date: 2022-05-14; view: 894; Нарушение авторских прав
Бхо ооо — лида — чехова 18
БХО предлагает оптом и в розницу корма и кормовые добавки для животных.
Мы работаем с крупными сельскохозяйственными предприятиями, а также с частными фермерами, которые разумно тратят свои деньги и хотят иметь качественный продукт на длительный срок. Все кормовые добавки производятся из натуральных природных компонентов. Вся предлагаемая нами продукция имеет сертификаты качества, а также информируем покупателей о составах и оптимальных нормах вода добавок в корм для различных видов животных и птиц.
Мы предлагаем:
- корм для домашних животных: кроликов, свиней, кур, цыплят
- дерть ячменную, тритикале ржаную, кукурузную
- кормовые смеси
- отруби
- зерно
Важность качественного корма и кормовых биодобавок сложно переоценить.Минеральные добавки для крупного рогатого скота способствуют значительному приросту веса и снижению заболеваний. Биодобавки для свиней увеличивают плодовитость, живую массу помета и повышают устойчивость к заболеваниям. Кормовые добавки для овец повышают прирост массы и настриг шерсти при значительном улучшении ее качества. Добавки для птиц улучшает оперение, яйценоскость и прочность скорлупы.Минеральные кормовые добавки для пушных животных повышают качество шкурок, увеличивает массу тела и качество помета.Минеральные кормовые добавки для пушных животных повышают качество шкурок, увеличивают массу тела и качество помет.
Оптовая цена на нашу продукцию зависит от объема партии и будет рассчитана по вашей предварительной заявке. Если у вас есть сомнения в качестве нашей продукции, то для пробы можете купить кормовые добавки небольшим объемом, а позднее приобрести нужное количество.
Наши преимущества:
- Оптимальные цены
- Высокое качество продукции
- Натуральность
- Возможны скидки и отсрочка платежа.
Наши специалисты готовы предоставить для вас полную информацию и в необходимом объеме ответить на все ваши вопросы. Будем рады видеть вас в числе своих клиентов.
Отказ от потребления гхфу 141b и конверсия на озонобезопасные вспениватели при изготовлении ппу-изоляции в секторе бытового холодильного оборудования
По состоянию на сегодняшний день в секторе производства бытовой холодильной техники полностью отказались от потребления ГХФУ 141b и перешли на использование циклопентана ООО «Беко» (г. Киржач Владимирской обл.), ООО «Вестел-СНГ» (г. Александров Владимирской обл.)
, ООО «БСХ Бытовые приборы» (г. Санкт-Петербург), ЗАО «Завод холодильников «Стинол» (г. Липецк), ОАО «КЗХ «Бирюса» (г. Красноярск), ООО «Логера» (г. Руза Московской обл.) и ООО «Завод «Океан» (г. Уссурийск Приморского края). Таким образом, в секторе производства БХО вопросы конверсии на альтернативные вспениватели во многом уже решены.
В настоящее время в рамках Проекта ЮНИДО / ГЭФ — Минприроды России «Поэтапное сокращение потребления ГХФУ и стимулирование перехода на не содержащее ГФУ энергоэффективное холодильное и климатическое оборудование в Российской Федерации посредством передачи технологий» практически завершена реализация подпроектов конверсии на озонобезопасные технологии (циклопентан)
на ФГУП «Завод имени Серго» (г. Зеленодольск, Республика Татарстан) и ООО «СЭПО-ЗЭМ» (г. Саратов). Предполагается, что до конца 2022 г. аналогичная программа перевода производственных мощностей на циклопентан будет в значительной части реализована на ООО «ТПК «Орские заводы» (г.
Таблица 5 — Сравнение озонобезопасных альтернативных вспенивателей, рекомендуемых для применения в секторе БХО
| Вспениватель | Преимущества | Недостатки | Примечание |
|---|---|---|---|
| Циклопентан и смеси циклопентана и изопентана | Низкий ПГП | Горючи | Высокие суммарные капитальные затраты (оказываются приемлемыми для большинства предприятий сектора БХО) |
| Низкие эксплуатационные затраты | Международный отраслевой стандарт | ||
| Хорошие термоизоляционные и механические характеристики пеноматериалов | |||
| ГФУ-245fa | Негорючи | Высокий ПГП | Низкие суммарные капитальные затраты |
| Хорошие термоизоляционные и механические характеристики пеноматериалов | Высокие эксплуатационные затраты | Высокие термоизоляционные характеристики (по сравнению с углеводородами) | |
| Отработанная технология | |||
| ГХФО / ГФО | Низкий ПГП | Высокие эксплуатационные затраты | Отработанная в течение последних лет технология |
| Негорючи | Многообещающие показатели энергоэффективности (равны или лучше, чем у насыщенных ГФУ) | ||
| Низкие суммарные капитальные затраты |
К настоящему времени подавляющее большинство производителей БХО в мире отказалось от использования ГХФУ 141b в качестве вспенивающего агента и осуществили конверсию на циклопентан. Переходя на циклопентан, предприятие получает целый ряд преимуществ, таких как: существенное повышение качества и класса энергопотребления выпускаемой бытовой холодильной техники, освоение современных технологий, не оказывающих отрицательного воздействия на озоновый слой и климат Земли, возможность экспорта выпускаемой продукции за пределы Российской Федерации, а также возможность сотрудничества и совместной деятельности с основными мировыми производителями БХО.
Перевод предприятия, производящего БХО, на циклопентан представляет собой довольно сложную с технической точки зрения задачу, поскольку речь идет о замене / модернизации всей технологической линии. Более того, из-за взрывоопасности циклопентана на всех стадиях подготовки и реализации проекта по отказу от ГХФУ 141b предприятием должно уделяться особое внимание вопросам безопасности.
Ведущими производителями пенозаливочного оборудования являются преимущественно итальянские компании (Cannon Afros Spa., SAIP S.u.r.I. и др.).
Устанавливаемое оборудование должно соответствовать следующим европейским и российским нормам:
- IEC79–16 «Оборудование электрическое для взрывоопасных газовых сред»;
- IEC79–10 «Классификация взрывоопасных зон»;
- IEC79–14 «Электрооборудование во взрывоопасных зонах»;
- EN50054 «Электрооборудование для обнаружения и измерения горючих газов, Общие требования и методы испытаний»;
- EN50057 «Электрооборудование для обнаружения и измерения горючих газов — эксплуатационные требования для группы II с указанием нижнего предела взрываемости на 100%»;
- VDMA 24 169 «Bauliche Explosionsshutzmanahmen an Ventilatoren»;
Компания, осуществляющая модернизацию имеющихся у российских предприятий заливочных машин в «предпентанизированном» исполнении должна их оснастить оборудованием, соответствующим нормам ATEX. В подтверждение этого на оборудование должна быть нанесена маркировка: Ex II 3/-G IIA T3 (0 °C <= Tamb <= 40 °C) X
Ориентировочная стоимость оборудования, которое необходимо приобрести предприятию — производителю БХО для осуществления конверсии на озонобезопасный циклопентан, может составить в среднем от 790 до 880 тыс. долл. США. Эта сумма зависит как от количества заливочных машин для запенивания шкафов / дверей бытовых холодильников и морозильников на предприятии, так и стратегии их конверсии.
Дополнительные расходы предприятия на проведение строительных и монтажных работ, приобретение вентиляционного оборудования, переобучение персонала и т. д. могут составить до 50% от стоимости конверсии основного оборудования.
Таким образом, суммарные затраты предприятия сектора БХО на осуществление конверсии на озонобезопасный циклопентан могут составить от 1,2 до 1,3 млн долл. США.
Оценка потребления орв в секторе бхо и объемов их утилизации
В соответствии с п. 2 ст. 51 «Требования в области охраны окружающей среды при обращении с отходами производства и потребления» Федерального закона от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (в ред. Федерального закона от 23 июля 2022 г. № 226-ФЗ) запрещается «захоронение в объектах размещения отходов производства и потребления продукции, утратившей свои потребительские свойства и содержащей озоноразрушающие вещества, без рекуперации данных веществ из указанной продукции в целях их восстановления для дальнейшей рециркуляции (рециклирования) или уничтожения.
В секторе БХО до 2002–2003 гг. широко применялись ХФУ 11 — в качестве вспенивателя теплоизоляции и ХФУ 12 — в качестве хладагента. Производство этих хладонов было полностью прекращено в стране в конце 2000 г. в соответствии с обязательствами Российской Федерации по Монреальскому протоколу по веществам, разрушающим озоновый слой (Монреальский протокол), но их потребление в секторе сохранялось как за счет созданных самими предприятиями — производителями бытовой холодильной техники запасами, так и запасами, сформированными предприятиями — производителями ОРВ и их дочерними структурами.
Отказ от ХФУ 11 и переход на ГХФУ 141b оказался для предприятий сектора некритично затратным мероприятием ввиду того, что эта замена практически не сопровождалась технологическим перевооружением (оборудование для вспенивания теплоизоляции осталось прежним).
В связи с тем, что использование мотор-компрессоров, сконструированных для ХФУ 12, невозможно даже в случае применения наиболее близкого к нему по физико-химическим и термодинамическим свойствам альтернативного хладагента ГФУ 134a, а мощности по производству мотор-компрессоров этого типа оставались в стране значительными (несколько млн шт.), многими предприятиями сектора был выбран путь поэтапной конверсии.
Для производства нового бытового холодильного оборудования, а также ретрофита и сервисного обслуживания находящихся в эксплуатации бытовых холодильников и морозильников в 2000-е гг. достаточно широко применялись смесевые хладагенты российского производства на основе ГХФУ, которые не требуют замены компрессора и минерального масла ХФ12–16.
Также российской промышленностью было освоено производство ряда озонобезопасных смесевых хладагентов на основе ГФУ (R134a, R152a, R218) и углеводородов (изобутан — R600a, бутан — R600) для использования в действующем холодильном оборудовании в качестве заменителя ХФУ 12.
Ситуация с продолжающимся до настоящего времени потреблением в стране ХФУ 12 осложняется его использованием в основном для сервисного обслуживания БХО, т. е. находящихся в настоящее время в эксплуатации у населения «озоноопасных» холодильников и морозильников, эксплуатируемых постоянно в квартирах и частных домах, и периодически — на дачных и приусадебных участках.
В целом можно считать, что сектор БХО включает в себя не только само производство холодильников и морозильников, но и его сервисное обслуживание и ремонт (как правило, крупные предприятия — производители обладают своей собственной сетью мастерских по ремонту и сервисному обслуживанию бытовых холодильников и морозильников).
На территории Российской Федерации имеется также несколько тысяч юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, оказывающих услуги по ремонту находящихся в эксплуатации холодильников и морозильников. Ремонт находящегося в эксплуатации БХО в России осложняется достаточно широкой номенклатурой применяемых хладагентов по типу (ХФУ, ГХФУ, ГФУ и УВ) и двумя видами масла, несовместимыми друг с другом (минеральное и синтетическое).
В значительном количестве случаев ремонт бытовых холодильников и морозильников оказывается нецелесообразным в связи с тем, что его стоимость может достигать 30–40% от цены нового агрегата аналогичного класса в озонобезопасном исполнении.
Учитывая значительный возраст основной части БХО, работающего на ХФУ (от 15 до 50 и более лет), ежегодно в ремонте с полной заменой хладагента нуждаются около 0,8–1,2 млн холодильных агрегатов. С учетом типовой нормы заправки, составляющей 0,15 кг, общий годовой объем ХФУ 12 или его заменителей, необходимый для обеспечения функционирования холодильников и морозильников старого образца, оценивается в 150 мт.
Ситуация с наличием в эксплуатации БХО, содержащего ГХФУ несколько иная: вышеуказанные смесевые хладагенты применялись в качестве замены ХФУ 12 лишь на российских предприятиях, а на приобретенных зарубежными компаниями активах конверсия на озонобезопасные хладагенты была осуществлена в большинстве случаев еще до 2000 г.
Тенденция с применением ГХФУ 141b в качестве вспенивателя была практически аналогичной, но сдвинутой во времени на несколько лет (потребление сохранилось до настоящего времени на ряде отечественных предприятий — ООО «ТПК «Орские заводы», ООО «СЭПО-ЗЭМ»).
С учетом вышеизложенного представляется полезным оценить количество озоноразрушающих ХФУ и ГХФУ, которое может быть извлечено из бытового холодильного оборудования для рекуперации, восстановления, рециркуляции (рециркулирования) и уничтожения.
Следует отметить, что в середине 1990-х гг. российскими заводами — производителями БХО были закуплены 4 комплектные линии по производству мотор-компрессоров мощностью 1 млн шт. каждая. Средства для конверсии этих линий на R134а или R600a у предприятий отсутствовали, в связи с чем в производимых на них мотор-компрессорах применялись вышеуказанные смесевые хладагенты на основе ГХФУ.
Учитывая технологическую сложность и экономическую нецелесообразность извлечения из холодильного контура БХО и последующего разделения на отдельные компоненты с помощью ректификации смесевых хладагентов на основе ГХФУ предлагается организовать их 100%-е уничтожение в рамках системы сбора и утилизации БХО.
В бытовых холодильниках и морозильниках приблизительно с 2002–2003 гг. стали использовать вместо ХФУ 11 ГХФУ 141b в качестве вспенивателя теплоизоляции.
Принимая во внимание, что ХФУ 11 и ГХФУ 141b, применявшиеся в качестве вспенивателя теплоизоляции БХО в озоноопасном исполнении, технически сложно извлечь из пенополиуретана и регенерировать (восстановить), целесообразно рассмотреть возможность их 100%-ого уничтожения (сжигания) в рамках проведения мероприятий по сбору и утилизации БХО. Следует отметить, что подобный подход полностью соответствует практике, сложившейся в развитых странах.
Для извлечения ХФУ 12 из холодильного контура холодильников и морозильников требуются недорогие и доступные оборудование и оснастка, которыми могут оснащаться создаваемые в настоящее время мощности по утилизации БХО.
С учетом типовой нормы заправки БХО (0,15 кг) количество ХФУ 12, которое по состоянию на начало 2022 г. потенциально может быть извлечено из холодильников и морозильников для рекуперации, восстановления, рециркуляции (рециркулирования) или уничтожения, составляет 1,6–1,8 тыс. (оптимистическая оценка).
Таблица 2 — Состав российских озонобезопасных смесевых хладагентов — заменителей ХФУ-12
| Наименование хладагента | Содержание компонентов,% | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| R21 | R152а | R218 | R600 | R600a | |
| С1 | — | 70,0 | — | — | 30 |
| С10М1А | — | 33,0 | 30,0 | 5,0 | — |
Перспективы применения озонобезопасных хладагентов в бытовом холодильном оборудовании
Практически во всех производимых в мире бытовых холодильниках используются новые хладагенты, не содержащие ОРВ. Основными хладагентами в настоящее время являются изобутан (R600а) и ГФУ 134а. Более 50% бытовых холодильных устройств, выпускаемых в настоящее время в мире, содержит R600а, практически все остальные — ГФУ 134а.
Около 1% устройств работает на ГФУ 152а, ГХФУ 22 или смесях на их основе. Таким образом, в странах, не входящих в список Статьи 5 Монреальского протокола (развитые страны), ежегодно потребляется около 3,8 тыс. т, а в странах Статьи 5 Монреальского протокола (развивающиеся страны) — 7,7 тыс. т ГФУ 134а.
Причина такой разницы заключается в региональных различиях: подавляющее большинство холодильников и морозильников, производимых в Европе, содержат R600а, в то время как в других регионах этот хладагент менее распространен. Производство устройств, работающих на R600а, широко распространено в Азии, немного меньше — в Южной и Центральной Америке и Южной Африке, практически отсутствует в Северной Америке и начинает расти в Австралии.
Основные усилия при разработке новых бытовых холодильников и морозильников направлены на повышение энергоэффективности посредством использования усовершенствованных компонентов, например, компрессоров с регулируемой скоростью (фактически все новые продукты высокого класса в Европе оснащены устройствами изменения частоты) и вакуумными изоляционными панелями. Экономия энергии достигается также за счет установки микропроцессорных устройств управления.
С развитием технологий продолжается постепенное внесение изменений в конструкцию изделий, целью которого является переход от R134а на R600а.
После вывода ХФУ 12 из обращения ГФУ 134а стал основным хладагентом, используемым в бытовых холодильных устройствах. Этот хладагент относится к классу безопасности А1 (низкотоксичное и трудногорючее вещество) и, следовательно, не представляет угрозы для безопасной эксплуатации бытовых холодильников и морозильников.
ГФУ 134а обладает практически такими же показателями энергоэффективности, как и ХФУ 12, однако постоянное усовершенствование холодильных агрегатов, работающих на ГФУ 134а, привело к значительному росту их эффективности. Стоимость систем, работающих на ГФУ 134а, существенно выше в силу большего размера.
R600а является основной альтернативой ГФУ 134а. При внедрении R600а в 1994 г. в Европе наблюдалась обеспокоенность его высокой горючестью. К настоящему времени вопрос уже закрыт: в частности, благодаря уменьшению количества хладагента в бытовых холодильниках (менее 150 г;
С учетом законодательных требований к безопасности (например, стандарта IEC 60335–2–89) R600а идеально подходит для бытовых холодильников, поскольку при его использовании повышаются показатели энергоэффективности и снижается уровень шума (по сравнению с оборудованием, работающем на ГФУ 134а).
В целом существенных препятствий для использования R600а нет, что подтверждается наличием на рынке на сегодняшний день более 500 млн бытовых холодильников, работающих на этом хладагенте. Однако в некоторых регионах (например, в США) R600а практически не используется, чему может быть несколько причин.
Это общие проблемы обеспечения общественной безопасности (или ее восприятия) и заблуждения по поводу безопасности и аварий, связанных с его горючестью, что находит отражение в ограничительных национальных стандартах и нежелании инициировать распространение R600a в регионе.
Несмотря на то, что законодательство США до сих пор ограничивает использование R600а, в 2022 г. Агентство по охране окружающей среды (EPA) включило R600а и смесь углеводородов (R441A) в Политику новых значимых альтернатив (SNAP) для бытовых и малых коммерческих (торговых) холодильников и морозильников.
R600а является практически стандартным хладагентом, используемым в бытовых холодильниках и морозильниках в Европе. Ежегодно в мире производится более 50 млн приборов, работающих на R600а. Повышение энергоэффективности значительно уменьшило воздействие бытовых холодильников на климат благодаря снижению прямых (выбросы хладагента) и непрямых (выбросы СО2, связанные с потреблением электроэнергии) выбросов.
Использование ГФО 1234yf в бытовых холодильниках и морозильниках технически возможно и может быть промежуточным этапом при переходе от ГФУ 134а к R600а в некоторых странах, так как давление и мощность ГФО 1234yf немного ниже, чем у ГФУ 134а, а горючесть меньше, чем у R600а, что облегчает применение этого хладагента в странах, где действуют строгие ограничения на использование R600а.
Таблица 3 — Оценка находящегося в эксплуатации БХ Федерации, содержащего ХФУ-11 и ХФУ-12, млн шт.
| Годы (2002–2022) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2022 | 2022 | 2022 | 2022 | 2022 |
| 40,7 | 41,2 | 39,2 | 37,1 | 34,8 | 32,0 | 29,1 | 27,0 | 24,7 | 21,9 | 18,8 | 15,8 | 12,5 |
Таблица 4 — Оценка находящегося в эксплуатации БХО в Российской Федерации, содержащего ГХФУ-21, ГХФУ-22. ГХФУ-142b и ГХФУ-141b (производство импорт), млн шт.
| Годы (2002–2022) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2022 | 2022 | 2022 | 2022 | 2022 |
| 0,9 | 1,8 | 2,4 | 4,5 | 7,6 | 11,3 | 14,3 | 15,4 | 16,6 | 18,1 | 19,3 | 20,6 | 21,8 |
Начались исследования возможностей использования ГФО 1234yf вместо ГФУ 134а, но эти разработки не рассматриваются в качестве первоочередной задачи (в отличие от использования в автомобильных кондиционерах). Согласно предварительным оценкам эффективность ГФО 1234yf может быть такой же, как у ГФУ 134а, однако на практике она зачастую немного ниже.
По этой причине капиталовложения в оборудование на 1% выше, чем при использовании технологий на основе ГФУ 134а в силу увеличения площади теплообменников (компенсация более низкой энергоэффективности). Принимая во внимание цену, этот процент определяется по стоимости хладагента при первой заправке.
В настоящее время диоксид углерода — R744 (включая транскритические системы) представляется единственной перспективной альтернативой, пригодной для использования в обычных парокомпрессионных бытовых холодильниках. Опыт использования хладагента получен на базе многолетней эксплуатации большого числа торговых автоматов, которые схожи с бытовыми холодильниками, но содержат большее количество хладагента.
Дополнительные расходы могут быть связаны с большим весом материалов, необходимых для обеспечения минимального уровня эффективности, в частности, морозильников в любых климатических условиях или холодильников и морозильников в теплом климате. Однако в силу использования большинства таких устройств внутри помещений влияние температуры наружного воздуха на температуру окружающей среды и эффективность системы уже не имеет прежнего значения. Более высокая стоимость также обусловлена конструкцией испарителя, который должен соответствовать высокому давлению R744.
Основные препятствия для использования R744 связаны с большими затратами на материалы, что снижает конкурентоспособность оборудования, работающего на нем. Кроме того, имеются дополнительные препятствия, например — общее опасение перед высоким давлением, влияние национальных и международных стандартов, требования которых увеличивают стоимость конечного продукта, отсутствие учебных материалов и высокая стоимость сервисного оборудования.
До сих пор ни один из основных производителей БХО не наладил серийный выпуск систем, работающих на R744, поэтому его широкое распространение в этом секторе не представляется вероятным в течение ближайших 10–15 лет.
С учетом вышеизложенного следует отметить, что все предприятия сектора БХО в Российской Федерации, принадлежащие зарубежным компаниям-производителям холодильной техники, осуществили поэтапный отказ от использования в качестве хладагента ГФУ 134a в пользу R600a (изобутан).
Исключением является только ЗАО «Завод холодильников «Стинол», которое сохранило в своей производственной программе порядка четырех моделей холодильников, заправляемых ГФУ 134а. Реализация комплексного подхода (наряду с конверсией на циклопентан в изготовлении теплоизоляции бытовых холодильников и морозильников) позволила перейти этой группе предприятий на выпуск продукции с высокими показателями энергоэффективности (класс «А» и выше).
Предприятиям, принадлежащим государственным и частным российским владельцам (ОАО «КЗХ «Бирюса», ФГУП «Завод имени Серго», ООО «СЭПО-ЗЭМ» и ООО «ТПК «Орские заводы»), для сохранения конкурентоспособности на российском рынке еще предстоит осуществить отказ от использования R134a в качестве хладагента и переход на R600a.
Выводы:
- Значительная часть предприятий сектора БХО в основном применяет в качестве хладагента изобутан R600а (более половины новых холодильников и морозильников, производимых в мире) и ГФУ 134а (остальные).
- R600а остается основной альтернативой ГФУ 134а. Благодаря использованию в холодильном контуре небольшого количества хладагента (около 65 г) исключена проблема его быстрой воспламеняемости. До настоящего времени не было разработано новых альтернатив, обладающих такой же энергоэффективностью и конкурентоспособной ценой. Имея более низкую стоимость чем ГФУ 134а, R600а требует дополнительных капиталовложений для увеличения размера компрессоров. Также могут возрасти производственные затраты для выполнения требований к безопасности систем.
- Начались исследования возможностей применения ГФО 1234yf вместо ГФУ 134а, однако эти разработки не рассматриваются в качестве первоочередной задачи. Меньшая по сравнению с R600a воспламеняемость позволяет найти применение ГФО 1234yf в странах со строгими ограничениями на использование R600а (Российская Федерация к ним не относится). Рассматривается также возможность использования R744 (CO2), однако его внедрение требует существенных дополнительных затрат.
- Значительная часть предприятий сектора БХО в Российской Федерации уже осуществила полный отказ от ГХФУ 141b в качестве вспенивателя, а оставшаяся часть — завершит конверсию на озонобезопасный циклопентан до середины 2022 г.
- Потребление в секторе БХО ГФУ 134а, обладающего значительным ПГП, в качестве хладагента вероятно будет завершено к 2022 г., что обусловлено большей энергоэффективностью, низким ПГП и меньшей ценой хладона R600a.
- На российском рынке наметился рост продаж дорогих моделей элитного класса бытового холодильного оборудования импортного производства, что необходимо учитывать отечественным производителям БХО при разработке своей маркетинговой политики.
По материаламМеждународного центра научной и технической информации(г. Москва)
