DB11-T1346-2016工业企业清洁生产审核物料平衡技术导则

1、DBDBT62016北 京 市 地 方 标 准DBT62016-12-01 实施I北京市质量技术监督局 发布DBT62016 HYPERLINK l _bookmark2 HYPERLINK l _bookmark3 HYPERLINK l _bookmark4 HYPERLINK l _bookmark1 5 程序步骤 HYPERLINK l _bookmark5 3 HYPERLINK l _bookmark6 7 实测与衡算 HYPERLINK l _bookmark7 5 HYPERLINK l _bookmark8 HYPERLINK l _bookmark9 HYPERLINK l

2、 _bookmark10 HYPERLINK l _bookmark11 HYPERLINK l _bookmark12 HYPERLINK l _bookmark13 HYPERLINK l _bookmark14 HYPERLINK l _bookmark15 HYPERLINK l _bookmark16 DBT62016前 言GBT口。商大学。1DBT62016 工业企业清洁生产审核物料平衡技术导则 范性引用文件 凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件。GBT 12452 企业水平衡测试通则GBT25973 工业企业清洁生产审核 技术导则定义GBT1245

3、2 和 GB/T 25973 中确立的以及下列术语和定义适用于本文件。衡所选取的生产过程某一特定工艺流程的空间范围。的某一单元操作、若干单元操作的组合、审核重点整体等。input of material统的各种物质。 output of material。g relict output from processing于目标产物的各种物质。2DBT62016注：包括除目标产物之外以气、液、固等形态从系统输出的各种物质；工艺残余物是系统工艺步骤产生并排出其 及相关描述。materialbalance 律及其相互之间的对应量化关系。分(或组分) 质量平衡，又分为单成分(或组分)质量平衡、 多成分(或

4、组分)质量平衡、 全成分(或组分) calculation of material balance物 质(物料整体、组成成分、 构成元素)质量之间所存在的量化关系。objectsubstanceofmaterialbalance 整体，需建立物料的总质量平衡关系；若对象物质为物料中的某一或某些成分(也可称为靶成分) ，需建立该 成分的质量平衡关系；若对象物质为物料中的某一或某些元素 (也可称为靶元素) ，需建立该元素的质量平衡 一般原则4.1 客观性与真实性的信息和真实有效的数据为基础。4.2 科学性与合理性物质运动规律、质量守恒定律、质量平衡原理及物料衡算相关公允方法等。4.3 代表性与典型

5、性映通常情况下所选定系统的物质运动性状及其物质利用效率水平。4.4 目的性与效用性系统，其物料平衡关系应满足但不限于以下目的：握工艺残余物产生源、性状及其量化特征；明工艺残余物产生原因；找并确定可行的清洁生产方案等。3物质利用效率DBT62016物质利用效率统，物料平衡关系应满足但不限于以下用途：量化掌握系统的输入输出物质质量平衡关系及其性状特征；评估工艺残余物产生性状 (如工艺残余物产生强度与负荷) ；系统排查工艺残余物产生的具体原因；估判断工艺残余物产生量的削减潜力与机会等。 程序步骤 测计划不平衡关系不、确认成立用料平衡实测计划 步骤要点 ，得到其工艺流程输入输出物料图。1.2 应妥善选

6、择、合理确定适宜的对象物质。在根据生产过程工艺流程及其特性选择确定适宜的对 限于环境管理要求、生产经营管理关注等方面的相关具体要求。4DBT620161.3 应根据生产过程工艺流程及对象物质的特性，判断并确定将要建立的物料平衡关系的具体类型 1.4 应预先识别、判明将要建立的物料平衡具体类型、表达形式的适用情形，其适用情形包括但不 物料总质量平衡关系一般适合于成分利用效率相等这种特殊情形下物质利用效率的计算与评 针对现实中常见的成分利用效率不等的工艺过程(如所有的分离工艺过程、 所有的化学反应过 程及生化反应过程等) ，通常无法且无须建立所有成分或元素的质量平衡关系，一般只能选择 某个或某些特

7、定的成分或元素作为对象物质并建立其质量平衡关系，才能有效地表征并评估其 率并分析与之相关的工艺残余物产生原因等。1.5 应根据环境管理要求、经济价值高低对比以及工艺流程的物质运动基本特性等方面的因素进行 .1.6 在进行实测之前，应制定能够建立对象物质输入输出质量平衡关系的完备实测计划。1.8 在实测前，应根据物料平衡计划做好所有的相关准备工作。2 无化学反应工艺过程的对象物质选取6.2.1 若工艺过程的各个成分利用效率相同，可选择任何一种最容易检测计量的物质种类(通常是物 质量，也可以是其中某一成分质量或某一元素质量) 作为审核追踪的对象物质。注： 对某一工艺过程而言，各个成分利用效率相同是

8、指任意两种成分(如a 和b) 进入目标产物中的质量占其各自输入总质量之比相等 (UaUb ) ，见附录 D；或任意两种成分(如a 和b) 进入所有残余物汇总物中的质量占其 重金属元素或其他有毒有害元素、 有害成分等)、 经济因素 (如成本高、价值高等) 等综合考虑、选择并确定合适的对象物质。注： 对某一工艺过程而言，成分利用效率不同是指任意两种成分(如a 和b) 进入目标产物的质量占其各自输入总UaUb见附录 D；或任意两种成分(如a 和b) 进入所有残余物汇总物中的质量占其各自 D 化学反应工艺过程的对象物质选取3.1 当反应物成分、 反应产物成分属于环境管理要求的有关对象(如有毒有害成分等

9、) 、生产经营 。3.2 根据环境管理要求 (如重金属元素或其他有毒有害元素、有毒有害成分等) 或生产经营管理关 。4 某些特定情形下的对象物质选取， DBT620164.3 对使用、产生并排放其他有毒有害物质或重点污染物排放量大的工艺过程，首先应将有毒有害 或重点污染物的来源物质 (成分或组分) 作为对象物质。算实测要点应在正常运行工况下进行。 所采用的方法应符合相关标准与规范。使用的仪器仪表应准确可靠，且在合格有效期内。4 实测点位设置应满足物料衡算的要求，有组织的主要物料应准确实测。对于因工艺条件所限无 法实测或实测不准的物质(如无组织排出的残余物) ，应根据质量守恒定律，当满足质量平衡

10、计算所需 的基本前提及相关条件时，可采用物料衡算方法计算得到对象物质的相关质量(质量流率) 等数据。1.5 对周期性(间歇) 生产的工艺过程，应按正常一个生产周期1)逐批进行实测，一般情况下至少实 7 输入物料、输出物料的实测应同步，应在同一生产周期内完成相应的输入物料和输出物料的实 7.1.8 边实测边记录，应及时记录原始数据，并记录实测时的工艺条件(如温度、压力、密度等) 。衡算要点1 有组织的主要物料通常应根据实测结果计算得到对象物质的质量或质量流率。7.2.2 因工艺条件所限无法实测或实测不准的物质(如无组织排出的工艺残余物) ，则应根据质量守 恒定律按照物料衡算方法，进行输入输出物料

11、计算，得到对象物质的质量或质量流率。3 应将物料实测、平衡计算结果按单元操作工艺流程及审核重点整体分别编制对象物质的输入输 系是否成立进行分析，并做出明确的判断。判断、确认物料平衡关系1 步骤要点.1.1 应根据质量平衡原理、对象物质特性、物料实测数据及输入输出质量衡算结果，判断确定其输 量平衡关系是否建立。8.1.2 若对象物质的输入输出质量平衡关系不成立，应找到并根据其具体原因(如物料漏项、测量误 再进行重测或补测，直至对象物质的输入输出质量平衡关系得以建立。 判别依据 输出质量平衡关系已经建立，方能用于后续步骤。6DBT62016对象物质的输入质量与输出质量(若有， 还应包括系统内部增量

12、) 之间的相对偏差5%； 物质输入输出质量平衡关系已经建立，方能用于后续步骤。对象物质的输入质量及生成质量之和与输出质量及消耗质量(若有， 还应包括系统内部增量) 间的相对偏差5%； 及消耗质量(若有， 应包括系统内部增量) 之和这两者之间的相对偏差则应满足其所在行业的 9 计算并评估物质利用效率9.1.1 当工艺过程的各个成分利用效率相同时，利用已确认成立的质量平衡关系，可按公式(1) 计算 物质的利用效率，该对象物质的利用效率与其他任一成分物质利用效率互为相等。U = 100% (1)U 对象物质的利用率，%；m物的该对象物质量，单位为千克 (kg) 或千克每秒 (kg/s) ；mkg千克

13、每秒 (kg/s) 。然后按公式(2)、 公式(3) 计算，便能分别得到该对象物质的总流失率以及通过气、液、固等不 L 对象物质的总流失率，%； mkg千克每秒 (kg/s) 。Lj (3)DBT62016Lj 对象物质分别通过气、液、固等形态残余物途径的流失率，%；mj单位为千克 (kg) 或千克每秒 (kg/s) ；m位为千克 (kg) 或千克每秒 (kg/s) 。9.1.2 当工艺过程的成分利用效率不同时，若对象物质为成分且进入目标产物流，利用已确认成立的 该成分质量平衡关系，可按公式(1) 计算得到该成分的利用效率；再按公式(2)、 公式(3) 计算， 因。9.1.3 当工艺过程的成分

14、利用效率不同时，若对象物质为不进入目标产物的成分，可利用已确认成立 的该成分质量平衡关系，按公式(4) 计算得到该成分消耗负荷，可作为表示其利用效率的指标之一。S (4) mkg每秒 (kg/s) ；然后按公式(5) 计算，便能得到该成分通过气、液、固等形态残余物途径的流失率，应对这些结 Lj = 100% (5)Lj 该成分分别经由气、液、固等形态残余物途径的流失率，%；Lmjkgkg/s) ； mkg每秒 (kg/s) 。 8DBT62016 关现象及问题的具体产生原因 、效率低、流失多、产污重等现象及问题的下列方面的具体原因：术；备；制；与能源；艺残余物；况；况。 等方面可行性的分析评估

15、)、方案的实施 (如选定系统范围内可行中高费方案实施后的绩效核算) 等环 生产备选方案。 估的背景值。 成的价值损失进行计算及评估分析。 DBT62016(规范性附录)输出物料图A.1 单元操作工艺过程物料输入输出际情况应标出输入输出物料的种类与名 mp输出至下一工艺过程的物质流(p)的质量；mk输入的物质流(k)的质量；mq从本过程回收后再回用的物质流(q)的质量；mg产生的气态残余物(g)的质量；ml产生的液态残余物(l)的质量；ms产生的固态残余物(s)的质量；mh本过程回收的残余物(h)的质量；m工艺过程中间累积物质()的质量增加量或减少量(若发生的话) ；A输出物料图DBT62016

16、(规范性附录)表达形式B化学反应物与反应产物的质量平衡关系 (B1)表示。EmDBmIRkg每秒 (kg/s) ；mG 反应生成的成分(R)量，单位为千克 (kg) 或千克每秒 (kg/s) ；mURkg (kg/s) ；mERkg) 或千克每秒 (kg/s) ；mD系统积累的成分(R)量，单位为千克 (kg) 或千克每秒 (kg/s) 。当系统累积量不变 (即 mD = 0 ，如输入输出质量流率不变且相等的稳态定常过程) ，该成分(R)t)内的质量平衡用方程(B2)表示。B)。B他物质的质量平衡关系 和(即总质量)、 任一元素 (如重金属元素、贵金属元素等) 质量、 任一惰性物质成分(如溶媒

17、、惰性 质量等，这些物质的质量(m)在某一时段(t)内的平衡关系用方程(B3)表示。UmDBmI输入系统的物质量，单位为千克 (kg) 或千克每秒 (kg/s) ；mmUkg秒 (kg/s) ；DBT62016mD 系统积累的物质量，单位为千克 (kg) 或千克每秒 (kg/s) 。 m某一时段(t)内的平衡关系用方程(B4)表示。B)。DBT6(资料性附录)对象物质选取及实测计划框架(示例)C1 背景车间，其主要工艺为：对上一车间来的含硫化氢 (H2S) CC问题与思路在审核工作中，若仅建立了硫磺回收车间全部输入输出物料的总质量平衡关系(即使是针对整个流 程建立了全部输入物料与输出物料的总质

18、量平衡关系)而没有建立硫元素及其相关成分质量平衡关系的 形式上获知废弃物(烟气及其 SO2 ) 形成于何处，但无法对其形成的原因作出清晰判断。对 的实际捕集率密切相关)、 瓦斯气体中的硫化物(相关组分及其质量) 等。料总质量平衡关系的话，必然就缺 仅建立了所有输入输出物料的总质量平衡关系，对揭示导致形成上述现象和问题的相关 及具体原因提供不了所需的支持与帮助，这将造成两方面恶果：一是造成了人力物力财力的有形 更重要的是不可能有效发挥清洁生产审核的功能效用和取得本可以实现的绩效潜力。 DBT62016核重点现场实际情况进一步分析造成上述现象及问题产生的 C对象物质选取及实测计划框架参数)S 输入流量(温度、压力、组分等)、 SS S 集率(去除率) 量S(或以同步统计得到的产品硫磺绝干 量实测值两者之和代替之) 压力、组分等)、 总硫分含量等物料平衡的对象物质、实测计划框架及其后续详尽的完备实测计划，通过实测能建立预期的 DBT62016(规范性附录)分利用效率的表达形式与分类D 无化学反应的工艺过程按成分利用效率状态是否相同进行分类针对无化学反应的某一工艺过程，根据其任意两种不同成分