2017 www.entropie.nl TOVERS VAN HELDER Aanmaaktover 12 AANMAKEN 1 TON VLAKGLAS PRIJS 52.129 Vraag Wat is de prijs van het aanmaken van 1 ton vlakglas? Antwoord Recept ΔSσ ΔScf ΔSθ [kj/ K] [kj/ K] [kj/ K] 1 1 transportsysteem 2,, 1 glasfabriek 3,, 1 vrachtwagen 4,, 990 mensen 474-53 91 5 2,E+19 m³ lucht 0 0 0 6,, 750 kg zilverzand 823-30 255 7,, 268 kg kalksteen 294-11 91 8,, 171 kg soda 1.817 72 10.898 9,, 7 kg dieselolie in 14, 17 10,, 148 kg aardgas in 13 11 857.143 kj stroom 7.233-75 6.251 12 0 pm in 9 e.v. 13 1.000 kg vlakglas maken 669 1.810 20.546 14,, 200 tonkm doen 326-176 822 AMT 11 1.000 kg vlakglas klaar 11.637 1.538 38.955 Gereedschappen 1 1 transportsysteem Het verplaatsen van tussenproducten van het ene gereedschap naar het andere schematiseren met 1 transportband, lengte 1000 m, opvoerhoogte 100 m De band draait continu 365 dagen per jaar.
C tsband 219.000 ton glas/jaar ofwel 0,007 ton glas/s Ti1 = 1/C = 144 s/ton glas Td1 = 20 jaar = 6,E+08 s qi1 tsband/ton glas = Ti1/Td1 = 2,E-07 ΔS inzet tsband / ton glas = 2,E-07. Eigentover Gereedschap [kj/ K]. Verder pm in afwachting van de eigentover. 2 1 glasfabriek In de glasfabriek worden zand, soda en kalk gemengd, gesmolten tot glas waarna. met het drijfglasproces vlakglas wordt gemaakt. Neem een gemiddelde vlakglasfabriek als model, een fabriek met een continu drijfglasproces en veel automatisering. C glasfabriek = 219.000 ton glas/jaar schatting ofwel 0,007 ton glas/s Ti2 = 1/C = 144 s/ton glas Td2 = 20 jaar = 6,E+08 s qi glasfabriek/ton glas = Ti2/Td2 = 2,E-07 ΔS inzet glasfabriek / ton glas = 2,E-07. Eigentover Fabriek [kj/ K]. Verder pm in afwachting van de eigentover. 3 1 vrachtwagen Het kant-en-klare glas wordt per vrachtwagen 200 km wegebracht. Dit wordt doorberekend in 14 4 990 mensen Er werken 300 werknemers 200 dagen/jaar 8 uur/dag ofwel 5.760.000 s/jaar. werknemer pw = 300 werknemers fu = 1,1 fk = 3 pm = 990 mensen Tiw = 5.760.000 / C glasfabriek = 26 s /ton glas Tdw = 3,E+08 sec 45 jaar qim = Tiw/Tdw = 1,E-07 ΔS inzet pm / ton glas = qim. pm. Eigentover Helder = = 1,E-04.Eigentover Helder [ kj/ K ] Met ET Helder: ET Helder 1 Helder afspelen 4.720.677-527.490 910.289 4 1,E-04 Helder doen 474-53 91 Men Neme 5 2,E+19 m³ lucht De lucht is nodig voor het leveren van zuurstof, maar ook voor het opnemen van kooldioxide, stikstofoxiden en fijnstof. De prijzen voor de massa-overdrachten worden in de betreffende tovers verrekend. 6 750 kg zilverzand 13 Het entropisch effect van het winnen van zilverzand stelde Helder voor het gemak gelijk aan dat van kalksteen, temeer omdat het pandgeld voor kalksteen vrijwel gelijk is aan dat van zand.
Met HT 7 Kalksteen : HT 7 1 ton kalksteen klaar 1.097-39 340 6 0,750 ton zilverzand doen 823-30 255 7 268 kg kalksteen 13 Nog eens met HT 7 : HT 7 1 ton kalksteen klaar 1.097-39 340 7 0,268 ton kalksteen doen 294-11 91 8 171 kg soda 13 Met AMT 13 Soda: AMT 13 1 ton soda klaar 10.624 421 63.730 8 0,171 ton soda doen 1.817 72 10.898 9 6,9 kg dieselolie Het geproduceerde vlakglas om per vrachtwagen bij de klant bezorgd. Ritafstand 150 km. Vrachtwagen neemt 0,046 kg dieselolie/tonkm VT 1.6 Totaal voor 150 tonkm 7 kg dieselolie. Is verrekend in 14 10 148 kg aardgas Schat het energieverbruik voor het smelten van het zand vergelijkbaar met dat van het branden van cementklinker omdat daar ook CO₂ ontwijkt en wordt gesmolten. E smelten zand = 6.000.000 kj/ton glas ofwel 2,47. 60 = 148 kg aardgas/ton glas KT.4.1 Zie verder 13 11 857.143 kj stroom Om dezelfde reden schatten dat het energieverbruik via stroom ongeveer 1/7 deel is van het aardgasenergieverbruik. E stroom = 1/7. E smelten zand = 857.143 kj/ton glas 10 Met AMT 4 Fossielstroom: AMT 4 1 kj stroom klaar 0,008 0,000 0,007 11 857.143 kj stroom klaar 7.233-75 6.251 Pandgeld 12 nvt De prijzen zijn doorberekend in Men Neme en Roeren & Mengen Productielijn drijfglas Roeren & Mengen
13 1.000 kg vlakglas maken kracht kracht Zand, soda, kalksteen Malen en mengen poeder Smelten 1100 C glas Uitvloeien, stollen CO₂ Vlakglas Vorming Sσ : CaCO₃ + CaO + CO₂ Na₂CO₃ + Na₂O + CO₂ Gehanteerde molmassa's M C Ca O₂ Si Na 0,012 0,040 0,032 0,028 0,023 T'overzicht Termen M n m Sσ Sσ Hf Hf reactievgl [kg/mol] [kg] [kj/ K.mol] [kj/ K] [kj/mol] [kj] Vóór SiO₂ 0,060 12.500 750 0,042 525 CaCO₃ 0,100 2.680 268 0,093 249 Na₂CO₃ 0,106 1.613 171 0,135 218 Na SiO₂ 0,060 12.500 750 0,042 525 CaO 0,056 2.680 150 0,034 91 Na₂O 0,062 1.613 100 0,075 121 CO₂ 0,044 4.293 189 0,214 919 ΔSσ vorming 1 ton glas = 664 kj/ K ΔSσ = 664 ΔHf = endotherm Spreiding ΔScf en Opwarming ΔSθ : Met de Eindtover : ET 1 mol CO₂ cilinder -0,3 0,4 1,1 lucht klaar 13 4.293 mol CO₂ glas lucht -1.327 1.598 4.542 Gesmolten glas vloeit uit over het bad met gesmolten tin en vandaar over de rollenbaan. Aan het eind van de rollenbaan worden glasplaten op maat afgebroken en voor verzending ingepakt. Dan opslag in magazijn. De behandelingsmachines draaien op electrische stroom. Het verbruik van de stroom geeft lokaal geen entropisch effect. Zie verder 11
Doen 148 kg aardgas 10 Met KT 4 Aardgas: KT 4 2,47 kg aardgas klaar 22 4 267 13 148 kg aardgas doen 1.332 211 16.004 14 200 tonkm doen Vrachtwagen : Verplaatsen : 1 ton glas 3 over 200 km Met VT 1 Vrachtwagen : VT 1 1 vwtonkm klaar 1,6-0,9 4,1 14 200 vwtonkm doen 326-176 822 Klaar! Bron: http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/cl.html http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/bref/gls_adopted_03_2012.pdf