Môc ®Ých cña c©n b»ng vËt chÊt vµ n¨ng l−îng lµ:
§Ó ®Þnh l−îng nh÷ng tæn thÊt vËt liÖu vµ n¨ng l−îng cña qu¸ tr×nh s¶n
xuÊt.
ThÓ hiÖn sè liÖu nÒn cho t×nh h×nh s¶n xuÊt hiÖn t¹i cña c«ng ty.
§Ó lµ c¬ së cho ®Ò xuÊt c¸c c¬ héi SXSH.
§Ó tiÕn hµnh c©n b»ng vËt chÊt vµ n¨ng l−îng cÇn ph¶i x©y dùng ®−îc s¬
®å c«ng nghÖ cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. LiÖt kª ®−îc c¸c th«ng sè ®Çu vµo vµ ®Çu
ra cña tõng c«ng ®o¹n, trªn c¬ së ®ã ®Ó ®o ®¹c nh»m l−îng ho¸ c¸c yÕu tè liªn
quan ®Õn qu¸ tr×nh.
M« h×nh tæng qu¸t cña mét qu¸ tr×nh nh sau:
Dßng vµo: - Nguyªn liÖu chÝnh, n−íc, h¬i n−íc, ho¸ chÊt, c¸c chÊt phô trî,...
- N¨ng l−îng: nhiÖt, ®iÖn, l¹nh.
Dßng ra: - S¶n phÈm chÝnh, s¶n phÈm phô.
- ChÊt th¶i/tæn thÊt: n−íc th¶i, chÊt th¶i r¾n, khÝ, n¨ng l−îng,...
Giaïo trçnh SAÍN XUÁÚT SAÛCH HÅN
Nguyãùn Âçnh Huáún = 36 = ÂHBKÂN
XÐt cho toµn bé c¸c b−íc c«ng nghÖ:
I – c©n b»ng vËt chÊt
1/ §Æt vÊn ®Ò:
1/ §Æt vÊn ®Ò:1/ §Æt vÊn ®Ò:
1/ §Æt vÊn ®Ò:
Mét c«ng cô rÊt quan träng cho tÝnh to¸n ®Þnh l−îng c¸c chÊt « nhiÔm di
chuyÓn tõ n¬i nµy ®Õn n¬i kh¸c, chuyÓn ®æi c¸c chÊt « nhiÔm tõ tr¹ng th¸i nµy
sang tr¹ng th¸i kh¸c lµ ®Þnh luËt b¶o toµn vËt chÊt.
Mét s¬ ®å dßng vËt chÊt ®−îc b¾t ®Çu víi viÖc ph©n tÝch hÖ thèng:
+ HÖ thèng gåm nh÷ng lo¹i s¶n phÈm vµ c¸c qu¸ tr×nh.
+ Ranh giíi cña hÖ thèng.
+ Kho¶ng thêi gian ph©n tÝch.
2/ C©n b»ng vËt chÊt:
2/ C©n b»ng vËt chÊt:2/ C©n b»ng vËt chÊt:
2/ C©n b»ng vËt chÊt:
Theo ®Þnh luËt b¶o toµn vËt chÊt, c©n b»ng khèi l−îng cña mét qu¸ tr×nh
®−îc m« t¶ theo ph−¬ng tr×nh:
Trong ®ã:
A
i
: nguyªn liÖu ®−îc sö dông.
B
j
: s¶n phÈm vµ c¸c vËt liÖu thõa t¹o ra trong qu¸ tr×nh.
NÕu kÓ c¶ n¨ng l−îng, th× ta cã ph−¬ng tr×nh sau:
∑
∑
=
ji
B
A
∑
∑
∑
∑
+=+
pjki
D
B
C
A
Giaïo trçnh SAÍN XUÁÚT SAÛCH HÅN
Nguyãùn Âçnh Huáún = 37 = ÂHBKÂN
Trong ®ã:
C
k
: n¨ng l−îng ®Çu vµo vµ n¨ng l−îng tiªu tèn trong qu¸ tr×nh.
D
p
: n¨ng l−îng trong s¶n phÈm vµ n¨ng l−îng sinh ra trong qu¸ tr×nh.
Nguyªn liÖu ®Çu vµo, s¶n phÈm ®Çu ra cã thÓ tån t¹i ë nhiÒu d¹ng kh¸c
nhau nh−: vËt liÖu ë d¹ng r¾n, láng vµ khÝ.
N¨ng l−îng ë d¹ng: ho¸ n¨ng, nhiÖt n¨ng, ®iÖn n¨ng hoÆc c¸c d¹ng kh¸c.
V× vËy cÇn ph¶i ®o ®¹c khèi l−îng hoÆc thÓ tÝch cña nguyªn liÖu ®Çu vµo
vµ s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh.
§Ó thiÕt lËp c©n b»ng n¨ng l−îng cÇn ®o nhiÖt ®é, ®é Èm, khèi l−îng vµ
thÓ tÝch cña ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña mét qu¸ tr×nh.
Cã thÓ m« pháng s¬ ®å cho bµi to¸n c©n b»ng vËt chÊt cña mét qu¸ tr×nh
nh sau:
Khi c©n b»ng vËt chÊt cÇn ph¶i xÐt ®Õn qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸. Th«ng qua
sù chuyÓn ho¸, vËt liÖu ®−îc chuyÓn ®æi thµnh s¶n phÈm míi víi thµnh phÇn ho¸
häc míi. Thµnh phÇn ho¸ häc ®−îc biÓu thÞ bëi hÖ sè tØ l−îng c¸c nguyªn tè
riªng biÖt vµ ®Æc tÝnh ho¸ häc cña c¸c nguyªn tè ®ã.
Do chi phÝ ph©n tÝch cao, nªn khã ®−a ra mét c©n b»ng hoµn chØnh cho tÊt
c¶ c¸c nguyªn tè cã liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh (vÝ c¸c nguyªn tè vÕt cã tham gia
vµo qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸). Do vËy cÇn ph¶i chän mét vµi nguyªn tè c¬ b¶n nhÊt
®Ó x¸c ®Þnh.
C¸c b−íc ph©n tÝch dßng vËt chÊt:
Ph©n tÝch hÖ thèng x¸c ®Þnh danh môc c¸c nguyªn vËt liÖu vµ s¶n phÈm.
Giaïo trçnh SAÍN XUÁÚT SAÛCH HÅN
Nguyãùn Âçnh Huáún = 38 = ÂHBKÂN
§o ®¹c khèi l−îng dßng vËt chÊt vµo vµ ra t¹i mét vµi thêi ®iÓm trong mét
®¬n vÞ thêi gian hoÆc mét ®¬n vÞ khèi l−îng s¶n phÈm.
X¸c ®Þnh nång ®é c¸c nguyªn tè ®_ lùa chän t¹i mét vµi thêi ®iÓm (khèi
l−îng/khèi l−îng hoÆc khèi l−îng/thÓ tÝch).
TÝnh to¸n dßng khèi l−îng nguyªn tè tõ c¸c dßng s¶n phÈm vµ c¸c phÐp ®o
®¹c nång ®é cña c¸c chÊt.
B¸o c¸o ®Çy ®ñ c¸c kÕt qu¶.
KÕt qu¶ x¸c ®Þnh c©n b»ng khèi l−îng:
X
NL
: nguyªn liÖu ®Çu vµo.
X
SPi
: nguyªn liÖu ph©n bè cho s¶n phÈm i.
k
xi
: hÖ sè chuyÓn ho¸: Σkxi = 1.
3/ Mét sè
3/ Mét sè 3/ Mét sè
3/ Mét sè ph−¬ng
ph−¬ngph−¬ng
ph−¬ng ph¸p ®Ó x¸c ®Þnh c©n b»ng vËt :
ph¸p ®Ó x¸c ®Þnh c©n b»ng vËt : ph¸p ®Ó x¸c ®Þnh c©n b»ng vËt :
ph¸p ®Ó x¸c ®Þnh c©n b»ng vËt :
Ph−¬ng ph¸p 1:
§o tÊt c¶ c¸c vËt liÖu ë dßng vµo vµ dßng ra trong suèt kho¶ng thêi gian
vËn hµnh cña qu¸ tr×nh. §©y lµ ph−¬ng ph¸p tæng qu¸t nhÊt vµ còng tèn kÐm
nhÊt.
Ph−¬ng ph¸p 2:
ChØ ®o nh÷ng vËt liÖu dÔ tiÕp cËn. Ph−¬ng ph¸p nµy cho phÐp x¸c ®Þnh c©n
b»ng vËt chÊt cña c¸c qu¸ tr×nh mµ kh«ng thÓ kh¶o s¸t toµn bé b»ng ph−¬ng
ph¸p ®o ®¹c thùc nghiÖm.
Ph−¬ng ph¸p 3:
Sö dông c¸c th«ng tin s½n cã vÒ c¸c qu¸ tr×nh ®_ ®−îc kh¶o s¸t ®Ó m« t
dßng vËt chÊt ®i qua mét qu¸ tr×nh cha ®−îc kh¶o s¸t.
4/ C¸c nguån th«ng tin cÇn thiÕt ®Ó lËp c©n b»ng vËt
4/ C¸c nguån th«ng tin cÇn thiÕt ®Ó lËp c©n b»ng vËt 4/ C¸c nguån th«ng tin cÇn thiÕt ®Ó lËp c©n b»ng vËt
4/ C¸c nguån th«ng tin cÇn thiÕt ®Ó lËp c©n b»ng vËt
chÊt:
chÊt:chÊt:
chÊt:
- Sè liÖu ®o ®¹c, ph©n tÝch cña c¸c dßng vµo, s¶n phÈm vµ c¸c dßng th¶i.
Giaïo trçnh SAÍN XUÁÚT SAÛCH HÅN
Nguyãùn Âçnh Huáún = 39 = ÂHBKÂN
- C¸c sè liÖu theo dâi mua b¸n nguyªn liÖu, ho¸ chÊt, s¶n phÈm,...
- Sè liÖu theo dâi s¶n xuÊt hµng ngµy.
- KiÓm kª nguyªn liÖu.
- KiÓm kª c¸c nguån th¶i.
- Lµm s¹ch thiÕt bÞ.
- C¸c ®Æc tÝnh cña s¶n phÈm.
- B¶ng tÝnh c©n b»ng vËt chÊt khi thiÕt kÕ.
- C¸c sè liÖu ghi chÐp vÒ s¶n xuÊt.
- NhËt ký vËn hµnh.
- Qui tr×nh vËn hµnh vµ c¸c tµi liÖu h−íng dÉn vËn hµnh.
Yªu cÇu c¸c sè liÖu ®−a vµo c©n b»ng vËt chÊt ph¶i tin cËy, chÝnh x¸c vµ ®Æc
tr−ng.
C¸c sè liÖu ®Ó thiÕt lËp c©n b»ng vËt chÊt cã thÓ ®−îc ghi vµo b¶ng theo mÉu
biÓu sau:
5/ L
5/ L5/ L
5/ Lu ý khi c©n b»ng vËt chÊ
u ý khi c©n b»ng vËt chÊu ý khi c©n b»ng vËt chÊ
u ý khi c©n b»ng vËt chÊt:
t:t:
t:
- X¸c ®Þnh ®−êng biªn / ph¹m vi c©n b»ng.
- X¸c ®Þnh c¸c qu¸ tr×nh n»m trong miÒn c©n b»ng.
- X¸c ®Þnh dßng vËt chÊt / th«ng sè c©n b»ng.
- Khung thêi gian c©n b»ng: 1giê, 1 mÎ, 1 ca, 1 ngµy,...
- X¸c ®Þnh ®¬n vÞ sö dông: kg; kg/thêi gian;...
- Chó ý träng l−îng vËt chÊt kh«ng ®−a vµo liªn tôc nh− n−íc röa.