strokovne informacijestrokovne informacijeSTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJE

http://tio2-center/index.php

Modra stran – informator za strokovne kadre izhaja četrtletno. Uredniški odbor: glavni urednik – mag. Vladimir Vrečko, člani za področja: kemija – mag. Karmen Rajer-Kanduč, dr. Andrej Lubej, ekonomija – mag. Jure Vengust, informatika – Roman Broz, knjižnica – mag. Zoran Pevec. Če želite prejemati svoj izvod sporočite to na tel. 6097; e-pošta: knjiznica@cinkarna.si. Dostopen je tudi na intranetnem naslovu: http://tio2-center/index.php ISSN 1580-9099.

81drugo

četrtletje2008

Uvodnik HACCP V CINKOVEM SULFATU Uvajanje energetskih skrbnikov v

Cinkarni Celje Ali je velikost pomembna? Elementna sestava snovi

Možnost pasovnega odvzema pare v proizvodnjo

Pravopis, slog in uglajenost pisanja (XI)

Povzetki zaključnih poročil raziskovalno-razvojnih projektov

Letno kazalo

UVODNIKPa smo jo dobili. Revijo za slovenske inženirje namreč. Po tem, ko se v medijih po-javljajo politiki, kulturniki, znanstveniki in celo jara gospoda, so se slovenski inženirji le prebudili in naredili prvi korak z izdajo svoje revije. Hvalevredni so nameni ured-ništva in cilji revije, saj ni namenjena le predstavitvi strokovnega dela, ampak tudi premislekom o vlogi tehniške inteligence v sodobni družbi in povečanju njenega vpliva na družbena dogajanja. Ne morem si kaj, da ne bi citiral uvodnih misli ministra za razvoj dr. Žige Turka: “Slo-venska država vsako leto velikodušno nagrajuje kulturnike, nagrajuje celo znanstve-nike, vsaj ceh izbira “člana ceha leta”. Inženir pa, kot da ga ne bi zanimalo priznanje ljudi. Njegovo priznanje je, da je rešil problem, ukanil naravo. Inženirja, kot da ne bi zanimal denar, saj svoje delo obračunava na uro, ne pa v odstotku prihranjenega ali zasluženega. Optimist pravi, da je kozarec na pol poln, pesimist, da je napol prazen. Inženir ugotovi, da je enkrat prevelik … Pomen revije Inženir vidim tudi v tem, da v času, ko so oči javnosti dostikrat uprte v lažni blišč in namišljene probleme, v ospre-dje postavi profil, ki zna priti do rešitev. Hkrati pa si želim, da bi se revija zavedla tudi Heideggerjeve misli, namreč, da je bistvo tehnike izven tehnike, da je torej bistvo inženirja zunaj inženirstva. S svojim delom namreč inženirji odločilno spreminjajo svet, v katerem delajo in imajo zato do narave in ljudi tudi posebno odgovornost.”

Kaj še lahko dodamo? Morebiti svoj razmislek o naši družbeni in strokovni odgovor-nosti, moči ter samozavesti in o tem, kaj lahko mi storimo za boljši in odgovornejši svet okoli nas.

Glavni urednikmag. Vladimir Vrečko

V obratu Cinkovega sulfata proizvajamo cinkov sulfat v treh kristalnih oblikah, kot ZnSO₄. H₂O, ZnSO₄. 6 H₂O in ZnSO₄. 7 H₂O.Osnovni princip proizvodnje je reaktiranje raz-ličnih sekundarnih cinkovih surovin z žveplo-vo kislino, kemijsko čiščenje surove raztopine ZnSO₄, koncentriranje oziroma uparjanje razto-pine ZnSO₄, kristalizacija, centrifugiranje, sušenje (samo ZnSO₄. H₂O) in pakiranje.Kristalni obliki ZnSO₄. H₂O in ZnSO₄. 7 H₂O se uporabljata tudi v proizvodnji krmnih mešanic, kot krmni dodatek in v farmacevtski industriji za proizvodnjo antibiotikov za živali (cinkbacitracin – Krka Novo mesto).Pred leti so tuji kupci pričeli spraševati, če sta naša proizvoda ZnSO₄. H₂O in ZnSO₄. 7 H₂O »feed gra-de«. Zato sem pričela iskati možnosti registracije našega obrata za proizvodnjo krmnih dodatkov in po izpolnitvi pogojev v Pravilniku o pogojih, ki jih morajo izpolnjevati obrati na področju ži-valske prehrane (Ur. l. RS št.8/2003), smo 11. 11. 2004 dobili odločbo, da izpolnjujemo pogoje in registrsko številko obrata.S 1. 1. 2006 se je spremenila nacionalna zakono-daja in zakonodaja Skupnosti na področju krme. Na podlagi te zakonodaje smo 30. 10. 2006 dobili od Ministrstva za kmetijstvo, gozdarstvo in pre-hrano – Veterinarska uprava RS začasno odločbo do 31. 12. 2007. Pogoj za nadaljnjo registracijo je bil vzpostaviti sistem analize tveganj in kritičnih nadzornih točk na podlagi načel HACCP.HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) je sistemska metoda ugotavljanja in ocenjevanja dejavnikov tveganja pri postopkih proizvodnje in prometa z živili, ki prepoznava kritične kontrol-ne točke in določa način kontrole. Vsem je sistem HACCP bolj poznan pri zagotavljanju varnosti ži-vil, vendar pa se pričenja varnost živil po načelu »od vil do vilic«.V našem primeru to pomeni, da mora biti kvali-teta krmnega dodatka (ZnSO₄. H₂O in ZnSO₄. 7 H₂O) neoporečna, saj ga v končni fazi posredno dobimo na krožnik.Ker smo leta 2005 pridobili certifikat ISO 9001, sem sistem HACCP integrirala s sistemom kako-vosti.Postavitev sistema HACCP temelji na sedmih jas-no definiranih načelih in štirinajstih izvedbenih stopnjah. Načela sem priredila za naš sistem po-stavitve HACCP.

Marija Portič

HACCP V Cinkovem sulfatuNAČELA IN FAZE IZGRADNJE HACCP PO NA-ŠIH MERILIH

1. Priprava procesnega diagrama. Ugotovitev nevarnosti po posameznih delih procesa.

Analizirati tveganja in določiti preventivne ukrepe.

2. Na procesnem diagramu določiti kontrolne točke KT.

3. Za vsako KT določiti normativne vrednosti.4. Vzpostavitev monitoringa in hrambo poda-

tkov.5. Določiti korektivne ukrepe za odpravo po-

manjkljivosti, če se izkaže, da KT ni obvladova-na.

6. Vzpostaviti postopke verifikacije.7. Urediti in uporabljati dokumentacijo v skladu

z vsemi postopki. IZVEDBENE STOPNJE:

1. Obseg obvladovanja.2. Izbira HACCP ekipe.3. Opis izdelka.4. Identifikacija uporabe izdelka.5. Izdelava diagramov procesa.6. Preverjanje diagramov procesa v proiz-

vodnem postopku.7. Analiza tveganja in določitev preventivnih

ukrepov.8. Uporaba diagrama procesa za določitev

KT.9. Določitev KKT10. Vzpostavitev sistema nadzora za vsako KT.11. Vzpostavitev korektivnih ukrepov.12. Vzpostavitev postopkov verifikacije.13. Vzpostavitev in redno posodabljanje do-

kumentacije.14. Preverjanje HACCP sistema in sprememb

vsaj enkrat letno.

Sama postavitev sistema se začne z analizo tve-ganja, ki ji sledi določitev KKT (kritična kontrolna točka) in njihovih kritičnih mejnih vrednosti. Sledi ji določitev postopkov spremljanja in obvladova-nja. Za določitev KKT je bilo potrebno odločitve-no drevo. Po izdelavi odločitvenega drevesa se je izkazalo, da so za zagotavljanje kvalitete izdelka dovolj samo KT (kontrolna točka).

PRIKAZ ODLOČITVENEGA DREVESA

Vhodna surovina – Zn-posnemki (KT1-SK)

Ali lahko Zn-posnemki vsebujejo previsoko vsebnost težkih kovin?

DA

Ali je možno preprečiti vnos težkih kovin v končni proizvod?

DA – ni KKT

Kontrola reaktiranja (KT1-P), kontrola oksidacije (KT2-P), kontrola cementacije(KT3-P),

kontrola naknadne oksidacije(KT4-P), kontrola uparevanja(KT6-P) in

kontrola kristalizacije(KT7-P) so določene kot KT, ker se kontrole ponavljajo tako dolgo

dokler se ne doseže vrednost predpisana v Planu kontrole procesa. Uspešnost KT od 1 do 4

se kontrolira še dvakrat, in sicer s KT5-P (kontrola čistosti razt. ZnSO₄ pred uparjanjem) in

KT1-L (kontrola čistosti razt. ZnSO₄ pred uparjanjem).

Kontrola čistosti razt. ZnSO₄ pred uparjanjem (KT5-P in KT1-L)

Ali je možno, da razt. ZnSO₄ ni popolnoma skladna s parametri določenimi v Planu kontrole

procesa?

DA

Ali lahko to neskladje vpliva na kvaliteto končnega proizvoda?

NE – ni KKT

Kontrola sušenja ZnSO₄. 7H₂O v ZnSO₄. H₂O (KT2-L)

Ali lahko kontrolirana parametra ob neskladju vplivata na tveganje varnosti proizvoda?

NE – ni KKT

Kontrola polprodukta (KT2-SK)

Ali se lahko v postopku kontrole ugotovi previsoka vsebnost Cl?

DA

Ali je možno ukrepati pred pakiranjem končnega proizvoda?

DA – ni KKT

Kontrola končnega proizvoda (KT3-SK)

Ali je možno, da kontrolirani parametri odstopajo od vrednosti določene v Specifikaciji proizvoda

toliko, da bi vplivalo na tveganje varnosti proizvoda, ki se uporablja za krmne dodatke?

NE – ni KKT

LEGENDA KONTROLNIH TOČK PO IZVAJALCIH:KT – SK so kontrolne točke, za katere izvaja analize

Služba kakovostiKT – P so kontrolne točke, ki jih kontrolirajo v pro-

izvodnji vodje izmeneKT – L so kontrolne točke, ki jih kontrolira tehnik v

analitskem laboratoriju PE Kemija

LEGENDA KONTROLNIH TOČK:KT1 – SK kontrola vhodne surovine cinkovih po-

snemkovKT2 – SK kontrola polproduktaKT3 – SK kontrola končnega produkta ZnSO₄. H₂O in

ZnSO₄. 7 H₂O.KT1 – P kontrola reaktiranja – surove raztopine

ZnSO₄KT2 – P kontrola oksidacijeKT3 – P kontrola cementacijeKT4 – P kontrola naknadne oksidacijeKT5 – P kontrola čistosti razt. ZnSO₄ pred uparja-

njemKT6 – P kontrola uparevanjaKT7 – P kontrola kristalizacijeKT1 – L kontrola čistosti razt. ZnSO₄ pred uparja-

njemKT2 – L kontrola sušenja ZnSO₄. 7 H₂O v ZnSO₄.

H₂O.

Po postavitvi vseh izvedbenih faz v naš proiz-vodnji postopek smo po presoji komisije, ki jo je določilo Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano – Veterinarska uprava RS dobili 5. 10. 2007 odločbo. Odločba vsebuje številko odobrit-

ve obrata, ki je k 705 03 009 in odobritev opravlja-nja naslednjih dejavnosti poslovanja s krmo: proizvodnja krmnih dodatkov (Iz 1. poglavja

PrilogeIV Uredbe 183/2005/ES), dajanje na trg krmnih dodatkov (Iz 1. poglavja

PrilogeIV Uredbe 183/2005/ES),

skladiščenje krmnih dodatkov, prevoz krmnih dodatkov.Seznam odobrenih dejavnosti poslovanja s krmo je na spletu in tako smo vsem interesentom pre-poznavni.

Branko Starič

Uvajanje energetskih skrbnikov v Cinkarni Celje

Zap.št.

Objekti v okviru lokacij Odgovorna oseba

Skrbnik za izvajanje ukrepov učinkovite rabe energije

1 TiO₂ Zoran Kanduč Dragan Kovačevič2 Metalurgija Franc Gutenberger Emil Dokler3 Grafika Dušan Žbogar Beno Mesarec4 Kemija Celje Andrej Lubej Franc Grabler5 Vzdrž. in energetika Jože Gajšek Drago Reš6 Uprava Nikolaja Podgoršek Selič Bojan Gračner7 Razvoj Pavel Blagotinšek Andraš Molnar8 VNO – večnamenski object Otmar Slapnik Slavko Štingl9 Marketing Borut Sedovnik Darko Valek10 Služba kakovosti Karmen Rajer Kanduč Bojana Uršič11 Kadrovska služba Alenka Pregelj Boris Mavec – kuhinja,

Temnik Branko – ostalo v kks in širše12 Veflon Darko Košak Jože Cvelfar

UvodV letu 2006 začeti razširjeni energetski pregled smo v Cinkarni Celje, d. d., uspešno zaključili v me-secu aprilu 2007. V poglavju: Možnosti za učinko-vito rabo energije je več zelo pomembnih pogla-vij, kot so: oskrba z energijo, naprave za oskrbo z energijo in izgube pri distribuciji energije. Potem pa še podpoglavja: raba energije tehnoloških procesov, raba energije pomožnih naprav za za-gotovitev delovnih pogojev, sistem spremljanja rabe energije in postavljanja ciljev (CSRE-M&T), ter uvedba energetskega mendžmenta.

Uvajanje energetskih skrbnikov za učinkovito rabo energije v Cinkarni CeljePo analizah opravljenega energetskega pregle-da smo na sestankih projekta: ORE – optimiza-cija rabe energije sprejeli sklepe, da se imenuje-jo skrbniki za izvajanje ukrepov učinkovite rabe energije(URE). Ti skrbniki so zadolženi za izvaja-nje ukrepov URE v okviru lokacij – posameznih objektov:Odgovorne osebe za posamezne lokacije (gre za direktorje PE ali služb) so imenovanim skrbnikom izdale pooblastilo za izvajanje ukrepov URE. S

skrbniki smo predstavniki vodstvene projektne skupine imeli skupne sestanke, kot tudi sestanke vezane na posamezno problematiko, in sicer za najpomemnejša področja.

Odprava puščanja parePri vseh sistemih z nadtlakom prihaja v določeni meri do netesnosti sistema in s tem do puščanja, v tem primeru pare. Puščanja pare ni izmerjeno in ga lahko le ocenimo na osnovi razlike med proizvodnjo ter porabo. Na osnovi podatkov je razvidno, da prihaja do okoli 18 % odstopanja porabe in proizvodnje. Del tega odstopanja po-menijo negotovost meritev in odjemi manjših porabnikov, ki niso zajeti v meritvi, del pa lahko pripišemo tudi puščanju sistema. Slednje smo tudi zasledili med ogledom posameznih obratov. Če so meritve relativno natančne, lahko oceni-mo puščanje parnega sistema na okoli 10–16 %. Ob zmanjšanju puščanja, bi pomenilo dodatno zmanjšanje trenutnih primanjkljajev pare in s tem posredno manjšo porabo zemeljskega plina v kotlovnici Energetika, ki te primanjkljaje pokri-va s parnimi kotli na ZP (zemeljski plin). Za po-moč pri odkrivanju netesnosti parnega sistema si

lahko poleg vizualnega lociranja mest puščanja (predvsem pozimi) pomagamo tudi z ultrazvoč-nim detektorjem puščanja. V parnem sistemu so kritični predvsem ventili, prirobnični spoji in še posebej izločevalniki kondenzata. Ukrep odprave mest netesnosti predvideva in vključuje: določi-tev odgovornosti za obhode in kontrole sistema, ter osveščanje zaposlenih (označevanje mest ne-tesnosti in obveščanje odgovornih oseb), redne obhode in kontrole proizvodnje pare, parovoda in porabnikov pare ter sanacijo mest netesnosti, vodenje zapisnikov o odkritih mestih netesnosti ter uspešnosti pri njihovi odpravi, uporaba ul-trazvočnega detektorja, ki omogoča zadovoljivo odkrivanje mest netesnosti kljub hrupu okolice (večino glavnih porabnikov pare obratuje nepre-kinjeno), za zmanjšanje izgub zaradi netesnosti naj se, kjer je to možno, zapirajo parovodi v od-delke (stroje), ki ne obratujejo, posebno pozor-nost nameniti odvajalnikom kondenzata.

Odprava netesnosti sistema komprimiranega zrakaEn največjih potencialov je tu prav gotovo ukrep tesnitve razvoda 7,5-barskega sistema KZ. Ker proizvodnja obratuje nepretrgoma, ni mogoče izmeriti stopnjo netesnosti sistema komprimira-nega zraka. Največkrat je stopnja netesnosti oko-li 25 do 35 %, izmerjena pa je bila že tudi preko 50 %. Dobri sistemi imajo med 10 do 15 % stop-njo netesnosti. Iz tega lahko ocenimo, da se delež puščanja giblje med 20 % do 30 %. Ocenjujemo, da bi bilo možno doseči s stalnimi akcijami tes-njenja zmanjšanje stopnje netesnosti za 10 % in s tem doseči prihranke v vrednosti 41.000 € oziro-ma 610 MWh električne energije. To bi pomenilo letno zmanjšanje izpusta CO2 za 300 t. Ukrep od-prave mest netesnosti predvideva in vključuje: določitev odgovornosti za obhode in kontrole sistema ter osveščanje zaposlenih (označeva-nje mest netesnosti in obveščanje odgovornih

oseb), redne obhode in kontrole proizvodnje, razvoda in porabnikov komprimiranega zraka, ter sanacijo mest netesnosti, vodenje zapisnikov o odkritih mestih netesnosti ter uspešnosti pri njihovi odpravi, nabava ultrazvočnega detek-torja, ki omogoča zadovoljivo odkrivanje mest netesnosti, kljub hrupu okolice (večino glavnih porabnikov komprimiranega zraka obratuje ne-prekinjeno), opravljanje testa stopnje puščanja vsaj vsake pol leta, če je mogoče ali pa vsaj par-cialno, obratovanje pri najnižjem tlaku v sistemu, ki še omogoča normalno delovanje porabnikov KZ, za zmanjšanje izgub, zaradi netesnosti naj se, kjer je to možno, zapirajo vodi v oddelke (stro-je), ki ne obratujejo. Priporočljiva je tudi vgradnja avtomatskih odvajalnikov kondenzata, saj le-ti zmanjšajo možnost prekomerne porabe kom-primiranega zraka zaradi izpusta kondenza. Za odpravo netesnosti je sicer v projektu ORE prak-tično že izvedena razvojno raziskovalna naloga, katere rezultat je sistematično odkrivanje in sana-cija netesnosti sistema komprimiranega zraka.

Puščanje vodeNa lokaciji smo v letu 2007 prejeli iz javnega vo-dovodnega omrežja 96.066 m3 pitne vode. Od tega je le 61.383 m3 interno izmerjenih in obra-čunanih, kar pomeni okoli 64 % kupljene vode. Tako je potencialni delež puščanja sistema sko-

raj 36 %, kar bi pomenilo pri ceni vode okoli 1,3 €/m3 okoli 45.000 € letno. Pri obhodih je bil ugotovljen velik delež sanitarnih armatur, ki niso tesnile. Na po-dročju učinkovite rabe tako pit-ne kot tudi tehnološke vode ima velik vpliv tudi osveščanje zapo-slenih. Ob povečanem puščanju internega omrežja, kjer ne mo-remo odkriti in odpraviti mest puščanja, je priporočljivo znižati tlak v omrežju na najnižji tlak, ki še zadovoljuje potrebam. To je potrebno preveriti ločeno za vsak odcep in po potrebi vgra-

šibko žvižganjeskoraj neviden curek pare

slišno puščanje

šibko žvižganjeskoraj neviden curek pare

šibko žvižganjeskoraj neviden curek pare

850 Sm3 ZP na leto

slišno puščanje vidno puščanje

šibko sikanjeviden curek pare

2.000 do 4.000 Sm3 ZP na leto

vidno puščanje

šibko sikanjeviden curek pare

šibko sikanjeviden curek pare

Puščanje na parovodih / ventilih

Slika 1: Letne izgube zaradi puščanja pare

premer luknjice izguba zraka izguba energijemm l/s kW €

1 1,2 0,3 1683 11,1 3,1 1.739

5 31,0 8,3 4.656

10 123,8 33,0 18.513

Slika 2: Letne izgube zaradi puščanja KZ pri obratovalnem tlaku 7 bar

diti redukcijski ventil ter ga nastaviti na ustrezen tlak. S tem se zmanjšajo izgube zaradi netesnosti sistema. Priporoča se tudi namestitev avtomat-skih magnetnih ventilov, ki samodejno izklopijo posamezne stroje oziroma oddelke, ko le-ti niso v pogonu.Izkušnje kažejo, da je možno zmanjšati porabo in stroške pri porabi vode do 5 % letno z izvedbo enostavnih ukrepov kot so: redno pregledovanje sanitarnih armatur in osveščanje zaposlenih.

Racionalnejše ogrevanje in hlajenjeNa lokaciji se nahaja parovod, ki poleg tehnolo-ških porabnikov napaja s toploto preko toplotnih postaj tudi toplovodne ogrevalne sisteme ne-katerih poslovnih stavb, ki se nahajajo na lokaciji Cinkarne. Podpostaje so stare, prav tako so do-trajane tudi vremensko vodene regulacije ogre-vanja posameznih stavb. Stavbe tudi niso v celoti opremljene s termostatskimi ventili na radiator-skih ogrevalih. Za dosego optimalnih pogojev za ogrevanje stavb in vseh prostorov v njej, je po-membno urediti centralni regulacijski sistem za uravnavanje temperature dovodne vode obeh sekundarnih ogrevalnih krogov toplotnih pod-postaj. S centralnim sistemom regulacije tempe-rature dosežemo izenačene temperaturne po-goje za vsa ogrevala. Temperaturo ogrevalnega medija določa regulacijska enota na podlagi de-janske potrebe po toploti, ki je odvisna od tem-perature zraka okolice in toplotnih karakteristik stavbe. Prednosti sistema centralne regulacije so: zmanjšanje toplotnih izgub razvodnega omrež-ja, zagotavljanje optimalnega delovanja lokalne regulacije na samih ogrevalih, skrajšanje časa obratovanja ogrevalnega sistema glede na za-hteve uporabnika, možnost izklopa lokalnih ob-točnih črpalk. Toplotne izgube primarnega vro-

čevodnega omrežja zmanjšamo z znižanjem temperature medija v glavnem razvodu in s toplotno izolacijo cevi ter armatur razvo-da. Dodatne prihranke energije za ogrevanje lahko dosežemo tudi z znižanjem temperature zraka v prostoru na nižji tem-peraturni nivo v obdobju, ko so potrebe po toploti manjše, npr. v nočnem času ali izven delo-vnikov. Nižji temperaturni nivo dosežemo z znižanjem tempe-rature ogrevalnega medija. Cen-tralna regulacija temperature dovodnega ogrevalnega medija izboljšuje tudi učinkovitost delo-vanja lokalne regulacije oziroma termostatskih ventilov. Zaradi

prednastavitve temperature predtoka, se dvig-ne odzivnost in natančnost delovanja lokalnih termostatskih ventilov. Pričakovati je, da bi bil ob zamenjavi stare temperaturne regulacije in pri notranji temperaturi prostorov okoli 20 °C moč doseči okoli 7 % prihranek energije. Drugi po-tencialni ekonomsko opravičljivi ukrepi: vgradnja termostatskih ventilov - prihranek pribl. 5–10 %, hidravlično uravnovešenje dvižnih vodov - pri-hranek pribl. 8 %, izolacija podstrešja, vračilna doba pribl. 2–5 let, zamenjava oken ni ekonom-sko opravičljivo in spada bolj pod vzdrževalne stroške. Pri morebitni zamenjavi je ekonomsko opravičljivo izbrati nadstandardna izolacijska okna, ob zamenjavi oken je smotrno izvesti tudi prisilno ventilacijo z rekuperacijo odpadne to-plote, saj nova okna bistveno bolje tesnijo, kar lahko privede do prezračevanja z odpiranjem oken uporabnikov. Z izvedbo ukrepov v zame-njavo vremensko vodenih regulacij, hidravlične-mu uravnoteženju dvižnih ogrevalnih vodov ter vgradnje termostatskih ventilov je moč pričako-vati med 15 in 20 % prihranek energije, kar po-meni zmanjšanje porabe pare za 950 ton letno.

Optimalna razsvetljavaRelativno majhen delež (4,5%) električne energije se v tovarni Cinkarna Celje porablja za razsvetlja-vo. Z vidika velikosti (kWh) porabe za razsvetljavo pa so na tem segmentu porabe velike možno-sti za doseganje prihrankov in s tem zmanjšanje stroškov za električno energijo. Osvetljenost de-lovnih mest in prostorov je eden od osnovnih pogojev za varno in kvalitetno delo. Prvo vodilo pri uvajanju ukrepov na področju učinkovite rabe električne energije pri razsvetljavi je, da se osvet-ljenost delovnih mest z ukrepi ne sme poslabšati, nasprotno, ostati mora enaka ali boljša. Po posa-

Puščanja vode

hitrokapljajoča

pipakapljajoča pipa1 kapljica/sek

pipa z drobnimcurkom

Puščanja vode

hitrokapljajoča

pipa

30 m³ vodena leto

kapljajoča pipa1 kapljica/sek

kapljajoča pipa1 kapljica/sek

7 m³ vodena leto

pipa z drobnimcurkom

pipa z drobnimcurkom

100 m³ vode(vroče) na leto

Slika 3: Potencialne izgube zaradi puščanja vode

meznih enotah naj se določi odgovorne osebe za stanje razsvetljave. Na področju energetsko učinkovite razsvetljave ima velik vpliv tudi osveš-čanje zaposlenih. Vsi delavci naj dobijo navodila, da naj ugašajo razsvetljavo, ko ni potrebe po do-datnem razsvetljevanju prostorov. Če se to ne bo izvajalo, je treba v prehodnih prostorih namestiti avtomatske senzorje prisotnosti v prostoru. Iz-kušnje kažejo, da je možno zmanjšati porabo in stroške pri porabi električne energije za razsvet-ljavo do 5 % letno z izvedbo enostavnih ukrepov kot so: redno čiščenje svetilk in okenskih površin v proizvodnih objektih, ugašanje razsvetljave, ko ni potrebe po dodatnem razsvetljevanju, upora-ba lokalne razsvetljave in pravočasna zamenja-va dotrajanih sijalk. Običajno se fluorescenčne sijalke zamenjuje šele tedaj, ko začnejo utripati. Po približno dveh letih in pol (7500 obratovalnih urah) sijalke izgubijo približno eno tretjino svoje svetilnosti, zato je smiselno, da se po tem času istočasno zamenjajo vse sijalke z novimi.

ZaključekKot primer, da se na tem področju kar nekaj do-gaja in da ne gre le za suho teorijo, naj podamo pregled opravljenega dela, evidentiranje proble-mov in definiranje ukrepov iz zadnjega zapisnika s skrbniki za URE:PE Kemija je podala mnenje o regulaciji ogreva-nja. Med delovnim časom je nastavljena tempe-ratura v prostorih 22 0C, izven pa 15 0C (zadeva je enostavna, ker imajo plinsko ogrevanje). Ter-mostatske ventile bodo vgradili. Opažajo, da se v popoldanskem času – čas čiščenja, ne ugašajo luči. PE Grafika ima slabe izkušnje s termostatski-mi ventili v preteklosti. Predlagajo ureditev zade-ve v povezavi s toplotno podpostajo. Kadrovska služba ima izredne težave z ogrevanjem (posle-dica poplavljene podpostaje). Opozarjajo na ne-racionalna trošenja pitne vode in ugašanje luči. Služba kakovosti je vgradila termostatske ventile in so zelo zadovoljni. Podpostajo v PE V+E je OE ARM vzdrževanje uredila, po tem modelu naj bi se uredilo tudi druge podpostaje. Služba za raz-iskave in razvoj – varčne žarnice imajo 5x manj-šo porabo, samo rade »zmanjkajo«. Rešitev? V PE Metalurgijanimajo nobene sodobne regulacije ogrevanja. Potrebna je ureditev regulacije pod-postaje in regulacije temperature po prostorih. In dogovori o nadaljnem delu. Izstavljen je KU VZDR, EN 14/07 – namestitev termostatskih ven-tilov na radiatorje: zaželena je vgradnja kvaliter-nih termostatskih ventilov renomiranega proiz-vajalca, kjer to še ni (odločitev skrbniki sprejmejo v dogovoru s svojimi vodji). Ventile je potrebno občasno malo »preizkusiti«, da se ne »zapečejo«, ker potem spustijo ali ne prepuščajo vode (bloki-

rajo). Pričakujejo se pobude in interes PE in Služb (ali so za realizacijo ali ne?). Zamenjavo navadnih žarnic z varčevalnimi bo opravila OE Elektro-vzdrževanje. Potrebna je posodobitev podpostaj po modelu iz PE V+E. Prva prioriteta je Kadrovska služba (pod Kuhinjo), potem pa še Marketing, VNO(večnamenski objekt), Valjarno in ostale. V času čiščenja naj čistilke ugašajo luči za sabo po objektih, ki jih čistijo. Pričakuje se, da nadrejene osebe podajo ustrezna navodila.

Viri: Energetski pregled Cinkarna Celje, IJS – CEU,

april 2007. Spodbujanje izvajanja energetskih pregledov,

Javni razpis MOP RS, maj 2006; Metodologija izvedbe energetskega pregleda,

MOP RS, december 2004; Dopisi, vabila, zapisniki, pooblastila, CC, sep-

tember 2007 – januar 2008.

Dr. Andrej Lubej

Ali je velikost pomembna?

Odgovor na to večno dilemo, je zdaj znan. Dala ga je nanotehnologija. Glasi se: »Ne, velíkost ni pomembna, pomembna je majhnost«.

Večini od nas je pojem nanotehnologija poznan, mnogi se tudi zavedamo revolucije, ki jo prinaša v kemijo. Razlog, kot je znano, je v tem, da se pri isti snovi, če je ta v obliki zelo zelo majhnih del-cev, kemijsko-fizikalne lastnosti bistveno spreme-nijo. Pravzaprav, po domače povedano, prične se obnašati popolnoma noro. Tako na primer lahko celo zlato, ki je sinonim za kemijsko inertnost, po-stane reaktivno in tvori spojine s snovmi, na kate-re je drugače popolnoma rezistentno.

Ampak kako pravzaprav deluje ta nanotehno-logija? Odgovor na to vprašanje seveda ni in ne more biti popolnoma enoličen, ker je efektov na nivoju nanovelikosti precej. Za ilustracijo si po-glejmo, kako si lahko razložimo učinek zmanjša-nja delcev na kemijsko reaktivnost enostavne kri-stalinične spojine. Če pozorno pogledamo sliko 1, lahko ugotovimo, da sestavljajo delec atomi, ki imajo štiri različne pozicije: 1) vogelno, 2) robno, 3) ploskovno in 4) notranjo. No, kar takoj lahko povemo, da atomi, ki so v notranjosti kristala, za kemijske reaktante niso dosegljivi, tako da jih lah-ko takoj pozabimo. Preostali trije pa vidimo, da

se med seboj bistveno razlikujejo. Tako v števi-lu vezi, kot v prostorski dostopnosti. Najmanjše število vezi, le tri, imajo vogelni atomi in ti tudi najbolj štrlijo ven iz snovi, zato so za reaktante najbolj dostopni. Sledijo robni, ki imajo štiri vezi in so že prostorsko bolj zagrajeni. Najmanj odprti pa so ploskovni, ki so v kristal vgrajeni s kar pet-imi vezmi. Če pomislimo, da je za potek kemijske reakcije pomembno, da dovedemo dovolj ener-gije za razbitje kemijskih vezi, potem je jasno, da bo v primeru večjega števila vezi potrebno do-vesti sorazmerno več energije. Torej bo reakcija težje potekla sredi ploskve, kjer atom drži v kri-stalni rešetki pet vezi kot na vogalu, kjer sta dve manj. Ampak to še ni vse! Da se bodo vezi sploh lahko cepile, mora reaktant najprej priti v stik z atomom, to pa je jasno, da lahko bolje stori tam, kjer je več prostora. In tega je bistveno več na vogalih in na robovih, kot pa sredi ploskve. Ugo-tovimo torej lahko, da so vogalni in robni atomi kemijsko bistveno bolj reaktivni, kot pa tisti, ki se skrivajo v notranjosti ploskve.

In kaj se dogaja, ko manjšamo velikost delcev? Predstavljajmo si teoretično najmanjši možen kristal. Tega sestavlja le osem atomov in v stra-nici ima samo eno vez. Vidimo (slika 2a), da so pri njem vsi atomi vogelni, torej tisti najbolj re-aktivni. Na sliki 2b je kristal, ki ima za osnovno stranico dve kemijski vezi. Ta ima še vedno osem vogelnih atomov, poleg tega pa še 4 x 3 robne in 6 ploskovnih. Tretja slika (2c) prikazuje kristal povečan še za eno kemijsko vez. Število vogelnih atomov je še vedno 8, robnih je 8 x 3 in ploskov-nih 4 x 6. Če tako nadaljujemo lahko ugotovimo sledeče: 1) Število vogelnih atomov se ne spre-minja, 2) število robnih je enako 12 x (n-1) in 3) število ploskovnih je enako 6 x (n-1)2; pri čemer je n-število vezi v stranici kristala.

Dejstvo je torej, da se razmerje med tistimi bolj aktivnimi atomskimi mesti in onimi drugimi z večanjem kristala manjša v škodo kemijske reak-tivnosti. Kako drastične so lahko te spremembe dobro pokaže Gibbs-Thompsonova oziroma Ostwald- Freundlichova enačba topnosti,

ln(Sr /S∞) = 2 M γ /ν R T ρ r

Sr /S∞ je razmerje ravnotežne topnosti delca veli-kosti r in zelo velikega delca in r je karakteristična dimenzija delca. Ostalo so različne fizikalno-ke-mijske konstante in parametri.

ki kaže, da je ravnotežna topnost snovi ekspo-nentno odvisna od velikosti delcev. Empirično dejstvo, ki sledi iz velikostnega reda konstant in parametrov v izrazu, je, da se topnost pri velikost delcev nad 1 mikron ne spreminja več. So pa spremembe zelo opazne pri nanodimenzijah. Za primer lahko povem, da se topnost titanovem di-oksidu velikosti 4 nanometre (anatasni po hidro-lizi) poveča za več kot 100 %. Če pa bi se delec zmanjšal na 1 nanometer pa bi bila topnost že 20 večja. Ob tem velja poudariti, da idealiziran 4-nanometerski delec vsebuje približno 1000

Slika 1: Prikaz zgornjega vogala enostavne kubične kristalne rešetke, kjer so razvidne štiri različne pozicije atomov. 1) vogelna, 2) robna, 3) ploskovna in 4) notranja.

Slika 2: Z manjšanjem delcev se povečuje razmerje med aktivnimi in pasivnimi mesti v kristalni rešet-ki. (Prikazani delci zaradi preglednosti niso skicirani v enakem velikostnem razmerju).

atomov: 8 vogelnih, 96 robnih, 384 ploskovnih in 512 notranjih. Pri njem je razmerje reaktivnih atomov (vogelni in robni) proti manj reaktivnim (ploskovni) torej 0,27. Pri 1 nanometerskem delcu je to razmerje že več kot 1.

Spreminjanje topnosti zaradi spreminjanja veli-kosti delcev je eden od razlogov za to, da se lah-ko v literarnih virih navedeni podatki za topnost-ne produkte nekaterih spojin med seboj precej razlikujejo. Tipičen primer je kalcijev hidroksid oziroma apno, za katerega lahko najdemo za K0

sp(25) vrednosti v razponu med 5,6.10-6 do 9,37.

10-6. Ena od bolj opaznih posledic spreminjanja topnosti v odvisnosti od velikosti delcev je sta-ranje suspenzij. Pri tem gre zato, da pri obarjanju najprej nastanejo zelo majhni delci. Ker pa niso vsi enaki, se med sabo razlikujejo tudi v topno-sti. Manjši delci, ki imajo večjo topnost se zato prično raztapljati in se obarjajo na že formiranih večjih delcih in porazdelitev delcev prične drseti v področje stabilnejših večjih delcev. Takemu le-zenju pravimo Ostwald-rippening. Pojav je zelo znan in moteč v gradbeništvu, pri pripravi apna. Zaradi njega gradbinci za bolj zahtevna dela uporabljajo apno, ki ga starajo vsaj eno leto.

Ksenija Gradišek

Elementna sestava snoviDanes najpogosteje uporabljene instrumentalne tehnike določanja elementne sestave snovi so atomske in masne spektrometrije.

Pri atomskih spektrometrijah izkoriščamo lastnost atomov ali ionov, da absorbirajo elektro-magnetno valovanje (EMV). Pri tem elektroni iz osnovnega stanja preidejo v višje energetsko stanje t.i. vzbujeno stanje, ki je nestabilno, zato zelo hitro poteče relaksacija, vrnitev v osnovno stanje, pri tem pa se sprosti (emitira) energija v obliki EMV.Atomi ali ioni elementov imajo glede na naboj in velikost jedra ter pravila razporejanja elektronov okoli jedra (kvantna števila): karakteristično energijo osnovnega stanja, karakteristične energije prehodov v vzbujena

stanja, določene verjetnosti posameznih prehodov.

Zato lahko glede na valovno dolžino absorbira-nega ali emitiranega EMV ločimo med atomi ali ioni različnih elementov. Z merjenjem intenzitete karakterističnega absorbiranega, emitiranega ali fluoresciranega elektromagnetnega valovanja določamo koncentracijo elementa. Glede na vr-sto merjenega (detektiranega) EMV ločimo: absorbcijsko spektroskopijo (AS), emisijsko spektroskopijo (ES), fluorescentna spektroskopijo (FS).

Pri atomski spektroskopiji se energije absorbira-nega ali emitiranega EMV pojavljajo v dveh ener-gijskih območjih: UV-VIS – vzbujanja in relaksacije zunanjih elek-

tronov atomov ali ionov,

X-žarki – vzbujanja in relaksacije notranjih elek-tronov atomov ali ionov.

Glavne faze atomske spektroskopije, ki so lah-ko medsebojno tudi združene, so: injiciranje, atomizacija ali ionizacija, vzbujanje atomov ali ionov, detekcija.

InicijciranjeOdvisno od vrste atomske spektroskopije v meril-ni sistem injiciramo vzorce v trdni (tablete, perle, prah), tekoči (raztopine, emulzije) ali plinasti obliki. V fazo atomizacije oz. vzbujanja tako vzorec vsto-pa bodisi v trdni obliki, kot prah, aerosol ali plin.Atomizacija vzorca – razbitje molekulskih vezi, tvorba atomov ali ionovAtomizacija vzorca je potrebna le pri atomskih spektroskopijah, kjer izkoriščamo prehode zuna-njih elektronov, ker s tem odstranimo interferen-ce v spektrih, ki bi lahko nastajale zaradi preho-dov elektronov molekulskih vezi. Pri detekcijah absorbirane ali emitirane energije zaradi vzbuja-nja in relaksacije notranjih elektronov atomizaci-ja vzorca ni potrebna. Ti elektroni ne sodelujejo pri tvorbi molekulskih vezi, karakteristične ener-gije njihovih prehodov ne interferirajo s prehodi elektronov molekulskih vezi.

Najpogostejše tehnike atomizacije so: plamenska (1700–3150 °C), elektrotermična – grafitna (1200–3000 °C), tvorba hladnih par – redukcija (le za določanje

živega srebra), hidridne tehnike (tvorba hidridnih plinov, ki

pod vplivom plamena ali elektrotermično ato-

mizirajo) – (za določitev As, Bi, Ge, Pb, Sb, Se, Sn, Te), induktivno sklopljena argonova plazma (ICP)

(6000–8000 °C)

VzbujanjePri emisijskih spektroskopijah v fazi atomizacije ali ionizacije poteče tudi vzbujanje. To vzbujanje je praviloma neselektivno. Pri absorbcijskih in fluorescentnih spektroskopijah pa sta fazi atomi-zacije in vzbujanja ločeni, vzbujanje je selektivno, saj pri tem uporabljamo EMV določene valovne dolžine in vzbudimo samo atome elementov, katerih energije prehodov v vzbujena stanja so enake energiji uporabljenega EMV.

Najpogostejše tehnike vzbujanja: plamen (neselektivno vzbujanje), EMV (praviloma selektivno vzbujanje, lahko

tudi neselektivno, če uporabimo širši spekter različnih valovnih dolžin EMV (žarnice, rent-genske cevi …), ICP (neselektivno vzbujanje).

DetekcijaDetektiramo lahko intenzitete absorbiranega, fluoresciranega ali emitiranega EMV: absorbcijska spektrometrija – merimo in-

tenziteto absorbiranega EMV oz. razliko v in-tenziteti EMV pred vstopom v vzorec in po iz-stopu iz vzorca, fluorescentna spektrometrija – po selektiv-

nem vzbujanju merimo karakteristično emiti-rano EMV zaradi relaksacij, emisijska spektrometrija – po neselektiv-

nem vzbujanju med številnimi emitiranimi valovnimi dolžinami EMV merimo le izbrane valovne dolžine karakteristične za prehode (elemente), ki nas zanimajo.

Zaradi neselektivnega vzbujanja je praviloma število interferenc pri emisijskih spektrometri-jah večje kot pri absorbcijskih ali fluorescentnih spektrometrijah.

Glede na različne postopke inicijacije, atomizaci-je, vzbujanja in detekcije obstajajo različne spek-troskopije:FAAS – plamenska atomska absorbcijska spek-

troskopija,GAAS – grafitna (elektrotermična) atomska ab-

sorbcijska spektroskopija,Hydride formation AAS – hidridna atomska ab-

sorbcijska spektroskopija (As, Bi, Ge, Pb, Sb, Se, Sn, Te),

Cold vapour AAS – atomska absorbcijska spek-troskopija s tvorbo hladnih par (Hg),

AES – atomska emisijska spektroskopija,AFS – atomska fluorescentna spektroskopija,ICP-AES (ICP-OES) – atomska emisijska (optična)

spektroskopija z induktivno sklopljeno plaz-mo,

XRF – rentgenska fluorescentna spektroskopija,XRA – rentgenska absorbcijska spektroskopija,XRE – rentgenska emisijska spektroskopija …

Spektroskopije, ki se pogosto uporabljajo tako v industriji kot pri kliničnih, tehnoloških in okoljskih raziskavah in omogočajo kvalitativno in kvantita-tivno določanje širokega spektra elementov so: FAAS, GAAS, ICP – AES, XRF.

Masno spektrometrijo lahko uporabljamo pri kvalitativnem ali kvantitativnem določanju organskih ali anorganskih snovi. Za določanje elementne sestave uporabljamo tehniko ICP-MS.Glavne faze ICP-MS:

tvorba aerosola, injiciacija aerosola v induktivno sklopljeno ar-

gonovo plazmo (temp. 7500 K – 10000 K), v plazmi se kapljice aerosola hitro posušijo, raz-

gradijo, vaporizirajo in atomizirajo in nato ioni-zirajo (proces poteče v 10 ms), plazma proizvaja skoraj izključno 1+ nabite

ione, pozitivno nabiti ioni potujejo v področje viso-

kega vakuuma, elektrostatske leče vzdržujejo curek ionov in

separirajo ione od fotonov ali nevtralnih del-cev, ki bi lahko povzročali šum na detektorju, curek ionov vstopi v analizator (najpogosteje

je uporabljen kvadropolni analizator), v električnem polju analizatorja se ioni ločujejo

na osnovi razmerja masa iona/naboj iona, pri dani napetosti analizatorja je obstojno

samo eno razmerje m/naboj in samo ioni, ki imajo to razmerje lahko pridejo do detektorja, s spreminjanjem napetosti na analizatorju

omogočimo detektiranje različnih ionov.

Sklapljanje ICP-MS z različnimi separacijskimi me-todami (HPLC, GC, IC …) omogoča zelo uspešno elementno speciacijo. Pri elementnih speciacijah določamo vsebnost posamezne kemijske obli-ke elementa v vzorcu in ne njegove celokupne koncentracije. Elementne speciacije so zlasti po-membne pri raziskavah okolja, hranil in kliničnih študijah, saj so toksičnost, prehranska vrednost, mobilnost, obstojnost, biodostopnost, hlapnost in reaktivnost odvisne od kemijske oblike ele-menta in je zato informacija o celokupni vsebno-sti elementa nezadostna.

Primeri pomena elementnih speciacij: Cr: Cr(III) je esencialni element, Cr(VI) je toksi-

čen, kancerogen, As: toksičnost As pada As(III) > As(V) > organ-

ske oblike, Se: pri Se je koncentracijska meja med esen-

cialnim delovanjem in toksičnostjo zelo ozka, organske oblike so praviloma manj toksične (selenoproteini), nekateri produkti metaboliz-ma selenoproteinov naj bi imeli celo antikan-cerogen učinek, Hg: alkilirana oblika (MeHg) je 10–100-krat bolj

toksična kot elementarni Hg.

Prvi računalniško vodeni ICP-MS so bili instru-menti proizvedeni leta 1987. Od tedaj dalje se to področje zelo hitro razvija. Strokovnjaki Agi-lenta so na letošnji predstavitvi novosti na po-dročju ICP-MS celo napovedali, da bo ICP-MS v prihodnosti v celoti izpodrinila AAS. Agilent je v letošnjem letu razpisal natečaj za evropske labo-ratorije (k sodelovanju so povabili tudi Fizikalni laboratorij Cinkarne Celje, Erico …), v katerem

poziva analizne laboratorije naj predstavijo svo-je izvirne aplikacije na ICP-MS. Avtorje najboljše aplikacije bodo nagradili denarno in z izletom na Japonsko. Tudi ta razpis kaže na velik interes pro-izvajalca za hiter razvoj ICP-MS tehnike.

Glede na številne komercialno dostopne instru-mentalne tehnike elementne analize je pred vsakim analitskim laboratorijem mnogokrat po-membno vprašanje. Katero tehniko izbrati? Od-govor na to bo lažji, če bomo poznali odgovore na sledeča vprašanja: katere elemente želimo določati, kakšno je njihovo koncentracijsko območje, kolikšna je količina razpoložljivega vzorca, kakšna je frekvenca vzorcev (število vzorcev/

dan), kakšni so matriksi vzorcev, kolikšna je sprejemljiva cena analize (komerci-

alno upravičena), kakšen laboratorijski prostor je na voljo, kakšna je veščina analitikov.

FAAS GAAS ICP-AES ICP-MS XRFŠtevilo elementov, ki jih lahko določamo

66 75 75 Na - U

koncentracijsko območje ppm - 0,01% ppt-ppm ppb -10% 0,01% - sub ppt ppm - 100%količina dovoljene raztopljene snovi v vzorcu

> 10% 10% 1%

agresivnost medija lahko zelo agresiven

omejeno omejeno omejeno

linearno dinamično območje

3 2,5 8 9

poraba vzorca 1 ml 1-100 µl 1 ml 1 ml 1-15ganaliza monoelementna monoelementna multielementna multielementna multielementnadetekcija sekvenčna sekvenčna simultana simultana sekvenčna DXRF

simultana EXRFinterference malo malo veliko nekaj nekaj

(sekundarna absorbcija)

cena instrumenta / EUR * 70 000 FAAS+GAAS 70 000 150 000 180 000izvajanja analize enostavno zahtevnejše zahtevnejše zahtevno enostavnokalibracije enostavna enostavna zahtevnejša zahtevna zahtevnapogostost kalibracije dnevno dnevno dnevno dnevno ob večjih

servisnih posegih

* podane so le okvirne ocene, z izborom različne opreme se lahko te vrednosti močno spremenijo

UvodV sklopu dejavnosti optimizacije rabe energije v proizvodnji, je ena izmed glavnih aktivnosti za-gotoviti pogoje za konstanten pasovni odvzem pare iz omrežja lastne proizvodnje pare do upo-rabnika. S konstantnim pasovnim odvzemom pare v proizvodnjo TiO₂, bo po izvedenih ukre-pih odvzem v približnih mejah med 10 t/h do 20t/h. Predvsem je pomembno, da zgornja meja ne presega predvidene vrednosti. S tem bi za-gotovili konstantno porabo v TiO₂, kar omogoča predvideno proizvodnjo pare in možen stalen višek pare, katerega je možno izkoristiti v različne namene – avtor je eno izmed možnih rešitev iz-rabe viška pare že opisal.Zato se vodi projekt – Obvladovanje proizvodnje in porabe pare, z izvedeno aplikacijo uporabe akumulatorja pare za izravnavo preseženih vred-nosti porabe pare v proizvodnji TiO₂. Za analizo dogajanja in spremljanje dinamike porabe pare glede na obremenitev proizvodnje, je avtor iz-delal aplikacijo, kjer so vse potrebne informacije o stanju porabnikov pare za celotno proizvod-njo pare TiO₂ zbrane na enem mestu. Zbrane

Mag. Dejan Ketiš

Možnost pasovnega odvzema pare v proizvodnjoinformacije so prikazane na operaterski postaji v Energetiki. Na osnovi analize dinamične porabe pare avtor meni, da samo ukrep z akumulatorjem ne bo zadostil pogojem prevelike porabe pare nad zgornjo želeno mejo. S kombinacijo ukrepov uporabe akumulatorja pare in kontroliranega proženja injektorjev pare po posameznih šaržnih posodah pa ustvarimo dobre pogoje za izpol-nitev zastavljenih ciljev. V tem članku se opisuje princip kontroliranega proženja parnih injektor-jev na izbranem primeru.

Dinamika porabe pare v proizvodnji TiO2

Pri reševanju naloge je zelo pomembno pri-dobiti realne informacije v realnem času. Le na osnovi dobrih informacij lahko naredimo dobro analizo dogajanja in dinamično sliko porabe pare v proizvodnji. Zato je izdelana aplikacija, kjer iz posameznih podatkovnih blokov krmilnikov po procesih zbiramo stanje parnih injektorjev po šaržnih posodah in porabo iz kontinuiranih po-rabnikov pare. Podatki so zbrani in se prikazujejo v Energetiki. Operater ima realni pogled na tre-nutno proizvodnjo pare, na stanje porabnikov

Slika 1. Stanje parnih injektorjev šaržnih posod po procesu TIO₂

in trenutno porabo pare v proizvodnji. Iz slike na operaterski postaji lahko opravi analizo stanja porabnikov v trenutku, ko konična poraba pare prebije dogovorjeno vrednost. Iz rednega za-pisovanja kombinacij aktivnih injektorjev, lahko pridemo do analize kombinacij aktivnih šaržnih porabnikov, ki v danem trenutku prebijajo žele-no porabo pare. Analiza je lahko dobra osnova za kasnejši model preprečevanja stanj, ki povzro-čajo preveliko porabe pare.

Slika 1 prikazuje stanje posameznih šaržnih po-sod glede segrevanja s paro. Rdeči stolpci pome-nijo, da se v tem trenutku te posode segrevajo s paro. Trenutno so izvedena stanja za procese razklop, hidroliza, priprava surovin, SKO ter konti-nuirni sušenje A in B. Na sliki je tudi akumulator, kjer v tem trenutku črpa iz omrežja 4,9 t/h pare, njegovi aktivni porabniki pa so hidroliza 5,1 t/h porabe in beli del 2,7 t/h porabe.

Če analiziramo trenutno stanje porabe iz slike, vidimo, da konična vrednost celotne porabe TiO₂ prebija in znaša 22,5 t/h in je rdeče barve. Kljub dejstvu, da v tem trenutku akumulator črpa iz omrežja samo 4,9 t/h pare in pokriva porabo hidrolize in beli del, je vzrok za previsoko porabo hkratna aktivnost šaržnih posod na pripravi su-rovin –posoda na-tit 3201 in SKO – posode 3808 C, 3802 B, 3802 A in 3802 C. S porazdelitvijo izva-

janja aktivnosti posameznih injektorjev pa lahko preprečimo konične prebitke pare.

Slika 2 prikazuje trenutno vrednost odvzema pare po porabnikih – razklop, hidroliza, beli del – spodnji diagrami in odvzem pare iz omrežja v akumulator na zgornjem diagramu rdeče barve. Moder zgornji diagram predstavlja padec tlaka v akumulatorju.

Če analiziramo trende pri zelo obremenjeni pro-izvodnji – hkrati so aktivni razklop, hidroliza in beli del, vidimo, da se trend črpanja pare iz omrežja v akumulator povečuje. Dodatni vklopi posod na SKO in pripravi surovin pa zagotovo prebijejo že-leno zgornjo mejo porabe pare.

Primer kontroliranega vklopa parnih injektorjev na SKOPoraba pare v proizvodnji TiO₂ je približno pol-ovica kontinuirne do 15t/h, polovica pa so šaržni vklopi, skupaj do približno 25 t/h.V tem trenutku akumulator na šaržnem delu pokriva nekje med 6 do 8 t/h šaržne porabe, okrog 6 t/h pa je nepo-krite šaržne porabe.Prebitek pare znaša v neugodnih situacijah do 5 t/h pare nad postavljeno zgornjo mejo. To so pri-bližne številke.Za kontrolo šaržnih vklopov imamo naslednje možnosti:

Slika 2. Trendi vrednosti porabe pare po porabnikih in odvzem iz omrežja v akumulator

kontrolirano proženje parnih injektorjev zno-traj procesa na primer SKO, Hidrolize, Priprave surovin, kontrolirano proženje parnih injektorjev na na-

čin, da se upošteva stanje med posameznimi procesi.

Upoštevati moramo še dejstvo, da imamo različ-ne tipe posod glede na funkcijo delovanja:

posode vezane na izvedbo šarže. V tem prime-ru ne moremo vplivati na zadrževanje aktivno-sti segrevanja posode s paro, posode vezane na ukaz operaterja ali na tem-

peraturni pogoj. V tem primeru lahko vpliva-mo na kontrolirano zadrževanje segrevanja posod.

Primer opisuje kontrolirano segrevanje posod znotraj procesa SKO. Za izhodišče predpostavi-mo, da se nobeden izmed večjih šaržnih porab-nikov znotraj SKO ne vklopi istočasno z drugim. Vklopi posod (segrevanje) se izvaja samostojno po posameznih posodah. S tem dosežemo ena-komernejšo porabo pare znotraj procesa, kar bo verjetno že zadostovalo za pasovni stalni od-vzem pare.Razporedimo posamezne šaržne porabnike (po-sode) tako, da je istočasno aktivna samo ena posoda (skupina).Pri tem je pomembno, da ča-

sovno ne omejujemo izvajanje šarž, ampak pre-prečujemo hkratno aktiviranje segrevanja dveh ali več posod.

Slika 3 prikazuje razdelitev porabnikov pare po skupinah. Osnovno izhodišče je, da se lahko v da-nem trenutku segreva le ena posoda (skupina), druge so za čas delovanja injektorja “na čakanju”. Posode 3808 AB in C so šaržne posode, kjer se izvajanje šarže časovno ne sme omejevati. Če pride na primer med posodo 3808A in 3809 pri izvajanju šarže do prekrivanja koraka segrevanje znotraj šarže, se izvede segrevanje na posodi, ki je prva na koraku, drugi injektor čaka zaključek segrevanja prvega. Čas segrevanja na omenje-nih posodah je do 25 min., dnevna ponovitev segrevanja do 10-krat. Če upoštevamo majhno verjetnost, da se ujameta koraka znotraj šarže in da se delno prekriva čas segrevanja, je večja ko-rist postopka urejen pasovni odjem pare, kot pa nekoliko podaljšan čas šarže.

Programska izvedba kontroliranega vklopa segrevanja posod 3808 ABCPosode 3808 ABC so šaržne posode, ki ne smejo imeti časovnih omejitev proženja šarž. Ob pokri-vanju koraka znotraj šarže lahko omejimo izva-janje segrevanja na način, da je aktiviran vedno le en injektor, drugi je “na čakanju”. Če s slike 3 upoštevamo predpostavko aktivnosti samo ene

Slika 3. Razdelitev šaržnih porabnikov po skupinah na SKO

3808 A

V 1009

3808 B V2009 3809 V2014

3808 C

V3009

3801 A B

V0001A V0002B

3802ABC V2002B V1002A V3002C

on

off

on off

skupine posod v danem trenutku, dobimo s po-močjo Boolove algebre dovolj enostavne izraze:

Za vodenje posod 3808 ABC:

3808 A = 3809 + 3808 B = 3809 • 3808 B

3809 = 3808 A • 3808 B

3808 B = 3809 • 3808 A

Ponazorimo z Boolovimi simboli:

Slika 4 prikazuje programsko izvedbo kontrolira-nega vodenja injektorjev na posodah 3808 A B in C. Na posodo 3808 A je prišel ukaz šarže za vklop segrevanja ventila A. Le ta se odpre.V času segrevanja posode 3808 A pride do zahteve za vklop posode 3808 B in prekrivanja koraka. Po-soda B se vklopi, vendar pa se njen pripadajoč injektor ventil B ne odpre, dokler se ne zapre ventil A. Ventil B se odpre na zahtevo posode B takoj, ko se zapre ventil A. Takšen princip vodenja omogoča le aktivnost enega injektorja v danem

3808 A3809

3808 B 38093808 A

3808 A

3808 B 3809

3802 A 3802 B 3802 C

3808 A

3808 B

3808 C

3801 A

3802 ABC

3808 A

3808 B

3808 C

3801 B

3808 B

Slika 4. Programska izvedba v PCS7

trenutku, prednost pa imajo posode, ki so veza-ne na izvajanje šarže, 3808 ABC.

PovzetekKombinacija uporabe akumulatorja pare in kon-troliranih nadzorov proženja injektorjev znotraj posameznih procesov, je po moji oceni dovolj dober ukrep, da dosežemo želeni pasovni od-vzem pare. Ukrepi se lahko izvedejo predvsem

na SKO, hidrolizi in pripravi surovin in na poso-dah, ki so vezane samo na temperaturni pogoj. Verjetno bi to zadostovalo za konstantni pasovni odvzem pare z enim akumulatorjem. Predlagam, da omenjeni predlog vpeljemo v proizvodnjo kot testni režim, analiza pa bo pokazala ali gremo v pravo smer ali pa predpostavka ne dopušča takšnega režima vodenja proizvodnje.

Elektronska poštaVpis naslovnika

sporočilo je sestavljeno iz glave in telesa spo-ročila; glava je sestavljena iz podatkov o pošiljatelju,

naslovniku sporočila in naslova sporočila; temu sledi vsebina in na koncu podpis; naslov prejemnika vpišemo v vrstico Za; če želimo posameznim osebam poslati spo-

ročilo le v vednost, vpišemo njihove naslove v polje Kp; če je potrebno sporočilo poslati na več naslo-

vov, in če ne želite, da bi drugi prejemniki vi-deli, komu vse ste poslali sporočilo, uporabite polje Skp; napačna uporaba teh polj ima lahko neprijet-

no posledico – lahko se npr. razkrije poslovna skrivnost.

Naslov in vsebina sporočila

prejemnik bi moral ob pogledu na pošto ve-deti, kaj približno lahko pričakuje; vpisano sporočilo naj bi imelo glavo in rep; to pomeni, da mora sporočilo vsebovati uvod-

ni pozdrav, besedilo sporočila, pozdrav in pod-pis pošiljatelja, ki si ga lahko naredite s podpis-no datoteko; kako ustvarite podpisno datoteko (sig file): v

Outlooku pridete do omenjene možnosti po naslednji poti: v meniju izberite Orodja (Tools) / Možnost (Options) / Oblika pošte (Mail for-mat) / Podpis (Signature); priporočljivi so naslednji podatki: ime in pri-

imek, položaj, naslov, telefonska številka, faks in naslov vaše spletne strani; nekatera podjetja dodajo še komercialna ali uporabna sporočila; besedilo: pišite razumljivo in jasno;

Mag. Zoran PevecMISLIMO, KJER SMO – V STROKOVNI KNJIŽNICI

Pravopis, slog in uglajenost pisanja (XI) bodite vljudni, spoštljivi in tolerantni do ljudi z

drugačnimi vrednotami; uporabljajte osebni odnos; odstavki naj bodo kratki in jedrnati, še zlasti, ko

gre za poslovno korespondenco; za daljše novice uporabite povezavo do splet-

ne strani; ne uporabljajte velikih črk – to v e-svetu po-

meni, da kričite; vsako sporočilo pred pošiljanjem še enkrat

preberite, preverite naslove prejmnikov, da ne boste izgledali površni, nezanesljivi; preverite slog pisanja; emotikone oz. smeške uporabljajte le v zaseb-

nih sporočilih; bodite previdni pri uporabi kratic ali akronimov

(prve črke posameznih dolgih besed) – lahko, da jih prejemnik ne bo razumel; upoštevajte morebitne razlike v jeziku, kulturi,

izobrazbi, splošni razgledanosti.

Oblikovanje sporočil

izogibajte se uporabi ozadij, neberljivih pisav, animacij, slik, različnih slogov ipd.; vse to zmanjša berljivost.

Odgovor na sporočilo

na sporočila odgovarjajte v čim krajšem mož-nem času, vsaj v 24 urah; sicer lahko pošiljatelj to razume kot neodziv-

nost; pri odgovarjanju uporabite funkcijo Odgovori

(Reply) oz. Odgovori vsem (Reply to All) in pu-stite originalno sporočilo nedotaknjeno pod svojim odgovorom. Zaradi obilice sporočil se lahko zgodi, da prejemnik ne bo natančno ve-del, na katero sporočilo se nanaša odgovor;

pri odgovarjanju na točno določeni del sporo-čila lahko odgovor napišete pod del besedila, na katerega se odgovor nanaša, in sicer tako, da bo prejemnik natančno vedel, na katere dele besedila ste mu odgovorili.

5. Posredovanje pošte in dodajanje prilog

sporočilom, ki ste jih prejeli in ki jih posreduje-te naprej, ni vljudno menjati vsebine; oseba, ki vam je sporočilo poslala, se mora stri-

njati, da jo pošiljate tudi na druge naslove; spoštujte avtorske pravice; preverite velikost poslane datoteke – da preveč

na zapolnite morebitne modemske povezave prejemnika; vsekakor je dobro, da, kot rečeno, prej prido-

bite prejemnikovo privolitev.

Predgrevanje zraka pred kalcinacijoProjekt: 009-010-06Vodja: Vinko RakošCilj projektne naloge je ocena izvedljivosti in smotrnosti predgrevanja primarnega in sekun-darnega zraka pred kalcinacijo z uporabo viškov pare iz proizvodnje žveplove kisline.Cilj predgrevanja zraka pred kalcinacijo je zniža-nje specifične porabe plina na kalcinaciji.

Zamenjava pomožnega mlevnega sredstvaProjekt: 009-008-06Vodja: Igor KolencZ nalogo smo raziskali smotrnost zamenjave ob-stoječega TMP s TME na Mikronizaciji, kot organ-ski dodatek in na Belem mletju kot pomožno mlevno sredstvo.

Na-titanatProjekt: 009-007-06Vodja: Tatjana RožmanVzrok strjevanja Na-titanata ni znan, zato smo se lotili vprašanja potrebnega časa kuhanja Na-titanata, ki je sedaj po recepturi 4 ure. Z analizo rutilizacijskih kali ter njihovim delovanjem pri kal-cinaciji izvedeni v laboratoriju, smo želeli poiskati razlike, ki bi nakazovale potreben čas kuhanja.

Video posnetki, predstavitve, slike, verižna pisma

nikar ne pošiljajte neželene pošte (spam), s katero označujemo vsa sporočila komercialne narave; nanjo tudi ne odgovarjajte in jih takoj izbrišite; nikomur ne pošiljajte verižnih pisem; če pošiljate opozorila pred virusi, najprej pre-

verite, ali ne gre za potegavščino.

Konzervativnost in liberalnost

bodite konzervativni pri tem, kar pošiljate in liberalni pri tem, kar prejemate; »duhovna« sporočila delujejo posiljeno; z neokusno šalo lahko koga tudi užalite.

Povzetki zaključnih poročil raziskovalno-razvojnih nalog in projektov

Večnamenska oprema – posoda 32.33Projekt: 009-77-00Vodja: Tatjana RožmanUsposobitev posode 32.33 za pripravo peptiza-cije. Posoda 32.33 služi kot rezerva za posodo 32.09.

Rekonstrukcija omakanja in peščenega mletjaProjekt: 009-70-00Vodja: Igor KolencOd julija 2005 delujeta dve novi liniji omakanja in peščenega mletja s sedmimi peščenimi mlini ter selekcijo na dveh baterijah hidrociklonov s kapa-citeto, ki je bila predvidena v Opisu izdelka.

Razklop in raztapljanje na pilotni napraviProjekt: 009-001-00Vodja: Mateja Močnik IvecPilotna naprava za razklop in raztapljanje, ki je pomanjšan razklopni stolp, je bila postavljena, da bi omogočila testiranje različnih pogojev pri iz-vedbi razklopa in opazovanja vplivov posamez-nih spremenljiv na potek in rezultate poskusov.Najprej je bilo potrebno zagotoviti ponovljivo izvajanje, saj so bili prvi testi nezanesljivi. S spre-membo vsakega od nastavljivih parametrov smo

prišli do vrednosti teh parametrov, ki so omo-gočili zanesljivo vodenje poskusov in so dajali rezultate, primerljive rezultatom v proizvodnem merilu. Osnovni pogoji so zapisani v navodilu za delo 009.54.01.005! Sledilo je testiranje različnih vplivov: pomletje rud temperatura in čas zorenja delež posamezne rude v rudni mešanici razmerje kislina: ruda za razklop razredčitev (za proženje reakcije) temperatura in čas raztapljanja motnost uporabljene vode za raztapljanje

Ugotovljeno je bilo: z izboljšanjem pomletja rude se izboljša izkori-

stek razklopa in raztapljanja; višja temperatura zorenja pozitivno vpliva na

dokončanje razklopnih reakcij v času mirova-nja mase ter posledično vodi do boljšega iz-koristka po raztapljanju; daljši čas zorenja oz. mirovanja izboljša izkori-

stek (velja za mešanice z več žlindre oz. za raz-klop same žlindre), ciklusa pa ne podaljša, saj se na račun podaljšanja zorenja skrajša čas, po-treben za raztapljanje; dvig razmerja kislina: ruda za razklop preko te-

oretično potrebnega dodatka;

kisline za razklop negativno vpliva na izkori-stek, dodatno pa je neugoden še; iz ekonomskega vidika, ker pomeni večjo pora-

bo sveže in manjšo reciklirane kisline; povečanje razredčitve za proženje reakcije pre-

ko določene meje ima negativen; vpliv na izkoristek; pozitiven učinek višje temperature raztapljanja

je zgolj navidezen; koncentracija TiO2 se po-veča zaradi zgoščevanja (izhlapevanja pri višjih T), dejansko pa je izkoristek boljši pri nižjih, a še vedno dovolj visokih temperaturah (80 oC); potreben čas za raztapljanje je zelo odvisen od

rude oz. rudne mešanice, ki jo uporabljamo; pri z žlindro bogatih mešanicah je bolj kot raztap-ljanje smiselno podaljšati zorenje, pri pretežno ilmenitnih mešanicah pa ravno obratno; bolj kot motnost pralne vode je bila za mot-

nost nastale raztopine odločilna (pre)visoka temperatura raztapljanja.

Za vse omenjene ugotovitve so natančne vred-nosti podane v posameznih poglavjih tega po-ročila.

Čeprav je naloga v zastavljenem obsegu zaklju-čena, ostaja pilotna naprava za razklop in raz-tapljanje v uporabi kot pomembna naprava za preučevanje razklopnih parametrov in testiranje različnih rud.

Letno kazalo 2007Broz, Roman Drugačen način izbiranja ponudnikov 79, četrto četrtl./2007Gaberšek, Vesna Neopazen vstop bakrovega fungicida Cuprablau Z Ultra v svet

nanotehnologije76, prvo četrtl.2007

Gominšek, Tomi Sadra – kalcijev sulfat dihidrat – CaSo4 x 2H₂O 78, tretje četrtl./2007Gominšek, Tomi CEGIPS – SADRA v Cinkarni 79, četrto četrtl./2007Ketiš, Dejan Optimizacija nivojev vode v bazenih bistre in filtrirane vode v procesu

priprave vode76, prvo četrtl./2007

Ketiš, Dejan Nadgradnja kontrolnega sistema PC27 s procesno informacijskim sistemom IT

76, prvo četrtl.2007

Ketiš, Dejan Avtomatizacija in informatizacija 78, tretje četrtl./2007Ketiš, Dejan Programsko orodje za optimizacijo regulacijskih zank v proizvodnji 79, četrto četrtl./2007Pevec, Zoran Pravopis slog in uglajenost pisanja (VI) 76, prvo četrtl./2007Pevec, Zoran Pravopis, slog in uglajenost pisanja (VII) 77, drugo četrtl./2007Pevec, Zoran Pravopis slog in uglajenost pisanja (VIII) 78, tretje četrtl./2007Pevec, Zoran Pravopis slog in uglajenost pisanja (IX) 79, četrto četrtl./2007Pustinek, Jurij Določitev Na₂O in SiO₂ v vodnem steklu – zamenjava »klasične« metode

s tirimetrično določitvijo na avtomatskem titratorju76, prvo četrtl.2007

Rajer Kanduč, Karmen Pigmentni titanov dioksid kot referenčni material? 79, četrto četrtl./2007Starič, Branko Razširjeni energetski pregled 77, drugo četrtl./2007Starič, Branko Sistem spremljanja rabe energije in postavljanja ciljev (CSRE – M&T) 79, četrto četrtl./2007Vačovnik, Irena Sistem ravnanja z okoljem 77, drugo četrtl./2007Vengust, Jure Beg kapitala iz TiO₂ 78, tretje četrtl./2007Vengust, Jure Ishihara Sangyo Kaisha, LTD 79, četrto četrtl./2007Verhovšek, Dejan Nanotehnologija titanovega dioksida 78, tretje četrtl./2007Žbogar, Dušan CTP s konvencionalnimi ofsetnimi tiskarskimi ploščami Cinkarne Celje 77, drugo četrtl./2007

strokovne informacijestrokovne informacijeSTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJESTROKOVNE INFORMACIJE

http://tio2-center/index.php

Modra stran – informator za strokovne kadre izhaja četrtletno. Uredniški odbor: glavni urednik – mag. Vladimir Vrečko, člani za področja: kemija – mag. Karmen Rajer-Kanduč, dr. Andrej Lubej, ekonomija – mag. Jure Vengust, informatika – Roman Broz, knjižnica – mag. Zoran Pevec. Če želite prejemati svoj izvod sporočite to na tel. 6097; e-pošta: knjiznica@cinkarna.si. Dostopen je tudi na intranetnem naslovu: http://tio2-center/index.php ISSN 1580-9099.