Минимизация отходов из специальных химических процессов
Используйте этот комплексный подход в качестве основы для процесса стратегии развития в целях выявления экологически безопасных и экономически эффективных, малоотходных генерирующих процессов.
Специальность химический процесс развития может охватывать широкий спектр химии, даже для той же молекулы целевого или приложения. В результате организации процесса разработки часто сотрудничая с многочисленными сырья, широкий спектр растворителей, а также смеси молекул и / или изомеров. Процессы, которые делают низкой чистоты химических веществ со многими побочными продуктами, используя широкий спектр растворителей могут генерировать до 10 фунтов отходов за фунт продукта. Хотя суммарный объем остается относительно небольшим, в последние годы, охране окружающей среды США (EPA) уделяет более пристальное внимание на этот показатель отходов в продукт.
EPA требует от компаний пройти предварительное уведомление производства (PMN) процесса, прежде чем она позволит промышленному производству и продаже любого химического вещества, которое не находится на контроле за токсичными веществами закона (TSCA) инвентаризации. Когда объемы производства малы - менее 10 000 кг / год - EPA может разрешить производство по низким освобождения (LVE). Если EPA есть озабоченности по поводу воздействия на работников химических или воздействия на окружающую среду новых химических побочных продуктов или процессов, она часто ограничивает производство значительно более низкие суммы. В ходе рассмотрения заявки (90 дней для PMN, 30 дней для LVE), EPA может потребовать проведения дополнительных испытаний, что приведет к задержке коммерциализации или даже отрицают применение, тем самым блокируя коммерциализации.
Очевидно, что в наилучших интересах производителя, чтобы определить, разработке и коммерциализации "лучший" процесс с финансовой и экологической точек зрения. Это включает в себя выбор лучших растворителей и сырье (т.е. те, низкая стоимость, низкий риск для здоровья работников, переработки, низкая воспламеняемость и минимальное воздействие на окружающую среду), а маршрут, который является эффективным (например, с быстрой кинетики, в нескольких шагах, мало побочных и экономичное оборудование).
Хотя процессы, которые генерируют 10 раз больше отходов, чем продукт становится все реже, типичная операция по химической специальности могут по-прежнему среднем 1-2 фунтов отходов за фунт продукта. Для осуществления шаг изменения количества отходов, образующихся за фунт товаров, производимых, производителей специализированной химической должны разработать всеобъемлющую стратегию, которая касается как непосредственных потребностей и коренных причин. В этой статье изложены новые внимание охране окружающей среды по минимизации отходов в PMN и LVE приложений и представляет методология, известная как "Лучший дизайн процесса", в целях синтеза маршрута выявления и минимизации образования отходов в процессе развития.
Немедленных и краткосрочных решений. Краткосрочные решения для опасных отходов минимизации сосредотачиваются на конце трубы программ или оборудования. Типичные маршруты минимизации включают лечение, замкнутой рециркуляции растворителей назад в этот процесс, используя оборудование, такое как периодический или непрерывный дистилляция, экстракция, или адсорбции на молекулярных сит или ионно-обменных смол. Очистка растворителем использования может быть уменьшен путем дистилляции партии и переработку или через установку спрей шаров в технологическом оборудовании. Растворители, которые не могут быть повторно использованы в процессе могут быть достаточно высокого качества для использования другими компаниями в таких операциях, как мебель зачистки и, как краски растворители. Некоторые материалы могут быть квалифицированы как "продолжает использования растворителя" в очень низких классов растворителя приложений, таких как машины очистки и барабаном, или, как котел корма и топлива в соответствии с коммерческими топлива смешивания программы ЕРА. Наконец, растворитель может быть возвращен в бак сырья НПЗ, если оно имеет достаточно высокого качества и октанового числа.
Первопричин и долгосрочных решений. Номер 1 обеспечивает рамки 12 принципов зеленой химии, химики и инженеры могут использовать при разработке новых химических процессов. Мы считаем, что наиболее важные из этих принципов предполагает профилактику. Это означает, что мы должны разработать химический процесс с самого начала для предотвращения образования отходов и побочных продуктов.
Первопричин высокой отходов, создания процессов, часто встречается в химии или синтез выбранному маршруту производить молекулы-мишени. В конечном счете, к уменьшению отходов, изменения процесса или даже изменение маршрута синтеза необходима. Это может быть очень сложным и дорогостоящим для преобразования существующих процессов на зеленый процессов, потому что во многих приложениях, такого рода изменения должны быть одобрены заказчиком и могут быть связаны значительные затраты на процесс развития работы и переквалификации продукта. Если не будет четких драйверов для изменения, такие, как нормативные требования или значительного сокращения расходов, групп процессе развития неизбежно сосредоточить свое время на новый продукт / процесс развития или устранения неполадок проблем качества существующих продуктов. Хотя это и не быстрое решение большого числа существующих отходов процессов, внедрение четкого переднего плана процесс стратегии развития, которая подчеркивает, минимизацию отходов в процессе разработки нового продукта может достичь желаемых долгосрочных результатов.
"Best процесса Дизайн"
