DB11 T 1346-2016 工业企业清洁生产审核物料平衡技术导则.pdf

1、DB11/T 1346 2016 I ICS 13.020.01 Z04 备案号： 北 京 市 地 方 标 准 DB11/T 1346-2016 工业企业清洁生产审核物料平衡技术导则 Technical guidelines for material balance of cleaner production audit in industrial enterprises 2016-08-10发布 2016-12-01 实施 北京市质量技术监督局发布DB11/T 1346 2016 II 目 次 前言 . III 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .1 4 一般原则 .

2、2 5 程序步骤 .3 6 制定物料平衡实测计划 .3 7 实测与衡算 .5 8 判断、确认物料平衡关系 .5 9 计算并评估物质利用效率 .6 10 分析问题产生原因 .7 11 延伸应用 .8 附录 A （规范性附录） 工艺过程输入输出物料图 .9 附录 B （规范性附录） 质量平衡方程及其表达形式 .10 附录 C （资料性附录） 对象物质选取及实测计划框架（示例） .12 附录 D （规范性附录） 物料成分利用效率的表达形式与分类 .14 参考文献 .15 DB11/T 1346 2016 III 前 言 本标准 按照 GB/T 1.1 2009给 出的规则 起草。 本标准 由北京市经

3、济 和信息化委员会提 出并 归口。 本标准 由北京市经济 和信息化委员会组织 实施。 本标准 起草单位：北京节能环保中心 、北京 工商大学。 本标准 主要起草人：李晓丹 、 李汉 平、 李旭 、汪苹 、于承迎 、董黎明 、张艳萍 、 刘曼。 DB11/T 1346 2016 1 工业企业清洁生产审核物料平衡技术导则 1 范围 本标准规定 了工 业企业清洁 生产 审核活动中有 关物料平衡的一般原则、程序步骤、实测计划的制定、 实测与衡算、判断与确认、计算并评估物质利用效率、分析问题产生原因及其延伸应用 。 本标准 适用 于工 业企业清洁 生产 审核活动。 2 规范性引用文件 下列文件对 于本文件

4、的应用 是必不可少 的。凡是注日期 的引用文件 ，仅注日期 的 版本适 用于 本文件 。 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 。 GB/T 12452 企业水 平衡测 试通 则 GB/T 25973 工 业企业清洁 生产 审核 技 术导 则 3 术语和定义 GB/T 12452 和 GB/T 25973 中确 立的 以及 下列 术语和定义 适用 于本文件 。 3.1 系统 system 物料平衡 所选取的生产过程 某 一特 定工艺 流程的 空间 范围 。 注：可指工艺流程的某一单元操作、若干单元操作的组合、审核重点整体等。 3.2 输入物料 in

5、put of material 进 入系 统的 各种 物质 。 3.3 输出物料 output of material 离开系 统的 各种 物质 。 3.4 目标产物 target output of processing 针 对 某一 特定系 统而 言， 符合该 系统 工艺 基本 目的、 功 能及 要求 的输出物料 。 注：目标产物包括以产品（副产品）、中间产品、中间产物、半成品等形式输出的相关物质。 3.5 工艺残余物 relict output from processing 系 统 输出物料 中不 属于 目标产物的 各种 物质 。 DB11/T 1346 2016 2 注：包括除目 标

6、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 外 的 传统俗称 的“废气 、废水 、固废”等物质 ；在清洁 生产 审核报告中可 直接以某 一单元操作的“废气 、废 水 、 固废”等进行命名及相关描述。 3.6 物料平衡 material balance 系 统 输入物料、输出物料及其内部 物料 之间在 物质 总质量、成分质量、 元素质量等 方面 所遵循 的质 量 守恒 规律 及其 相互之间 的对应量 化关系 。 注：物料平衡的本质 是有关物质 之间所存在 的质量平衡关系 。物料平衡的 基 本类 型包括： 物质总质量平衡；成分 （ 或 组

7、分）质量平衡， 又分为 单成分（或组 分）质量平衡、 多成分（或组 分）质量平衡、 全成分（或组 分） 质量平衡；元素质量平衡，又分为单元素质量平衡、多元素质量平衡、全元素质量平衡等。 3.7 物料衡算 calculation of material balance 按照审核 需要， 针对选定系 统 ，根据 质量 守恒 定律进行的 有关物质输入输出质量关系的计算 。 注： 通过物料衡算，可 掌握了 解进入系统的有关物质（物料整体、 组成成分、 构成元素）质量与离开系统的相关物 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。 3.8 平衡对象物质 object substance

8、of material balance 以 下 简称 对象物质， 为了满足追 踪评估物质利用效率、 排查 分析工艺 残余 物产生原因、 寻找 并确定 可行的 清洁 生产方 案等 审核 目 的， 针对选定系 统需 要 建立其输入输出质量平衡关系的 特定物质类 别及其 具体名称 。 注： 对象物质可以是物料整体 、物料中的某一成分或某些成分、物料中的某一元素或某些元素。 若对象物质为物料 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

9、建立该元素的质量平衡 关系。 4 一般原则 4.1 客观性与真实性 应以客观 的信息 和真 实有 效的数 据为基 础。 4.2 科学性与合理性 应符合 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 代表性与典型性 应能够反映 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 对选定系 统， 其物料平衡关系应 满足 但不 限于 以下 目的： 掌握工艺 残余 物产生 源、性 状 及其量 化特 征； 查明工艺 残余 物产生原因 ； 寻找并确定 可行 的清洁 生产方案 等。 DB11/T 1346 2

10、016 3 平衡关系成 立 平衡关系 不成 立 对选定系 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 ； 评估生产过程效率 状况 （如 资 源的利用效率、 消耗强度与 负荷 ）； 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 ； 评估判断工艺 残余 物产生量的削减潜力 与机 会等 。 5 程序步骤 物料平衡 相关程序 包括 以下 五个 步骤 ， 各 步骤 如图 1所示 ， 图 中虚线 以下是 物料平衡 有关 结果 的延 伸应用 。 图 1 物料平衡程序步

11、骤示意图 6 制定物料平衡实测计划 6.1 步骤要 点 6.1.1 针 对选定的生产过程 ， 应 按照 附录 A先标出其 每一 单元操作 步骤的 功能 名称 及其 所有 物料 名称 、 输入输出 状况 ， 再 根据 其在工艺流 程中 的先后次 序将 所有单 元操作进行 连接 并标 明 输入输出物料 之间 的 相互关系 ，得到 其工艺 流程输入输出物料图 。 6.1.2 应 妥善 选择 、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 象物质 时， 应满足 但不 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。 计算并评估物

12、质利用效率 分析问题产生原因 制定物料平衡实测计划 开展相 关延伸应用 实测与衡算 判断、确认 物料平衡关系 DB11/T 1346 2016 4 6.1.3 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 及其表达形式 ，见 附录 B。 6.1.4 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 限 于： 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 估、工艺 残余 物产生原因的分析 排查 等； 针对现实中常见的成分利用效率不等的

13、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 利用效率并分析与 之相 关的工艺 残余 物产生原因 等。 6.1.5 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 综 合 权衡考 虑，按照 本标准 6.2、6.3 及 6.4节等 有 关规定选 择并确定 适宜 的对象物质 。 6.1.6 在进行 实测 之前 ，应制定 能够建 立对象物质输入输出质

14、量平衡关系的 完备 实测计划 。 6.1.7 对象物质的选取与实测计划框架参 见附录 C的示例 。 6.1.8 在 实测前 ，应 根据 物料平衡计划 做好 所有 的相 关准 备工作 。 6.2 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 料 总 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（U

15、 a Ub） ，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 各自输入总质量之比相等（F a Fb），见附录 D。 6.2.2 若 工艺过程的成分利用效率 不 同， 应根据 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）、 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 质量之比不相等（U a Ub） ，见 附录 D；或任意两种成 分（ 如 a和 b） 进 入 所有

16、残余物汇总物 中的质量占其各自 输入总质量之比不相等（F a Fb），见附录 D。现实中，绝大 多数工艺过程属于此类情形。 6.3 化学反应 工艺 过程 的对象物质选取 6.3.1 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 ）、生产 经营 管理关 注的 相关对象（ 如 成本高 、 价值高 等成分） 等情况时 ， 应 将这些反 应物、 反 应产物 等成分选定为 审核追 踪的对象物质 。 6.3.2 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 注的经济 因素 （如 成本 高

17、、 价值高 等成分 或元素 ） 等 方 面综 合考 虑， 当需 要将 重 金属 、 贵金 属等元素或 其 他 有关 元素 、 不 参与 化学 反 应的 惰性物质成分选 择确定 为审核 追踪 的对象物质时 ， 应 按本标准 6.2.2 的规定 执行 。 6.4 某些特 定情形下 的对象物质 选取 6.4.1 对 于 强制 审核企业， 应将强 制 审核 原因 所涉 及的物质成分 或元素作为 对象物质 ， 对于 其他 企业， 应按照 该企业环 评文件、 适用排 放标准及 排污许 可证 等 有关规定并 结合 其所 属行业 类型 及生产工艺 特 点 ， 合理 选择 确定其生产过程中 的特 征污染 因子

18、， 并 将 该特 征污染 因子 的来 源物质（成分 或元素 ） 作为 对象物质 。 DB11/T 1346 2016 5 6.4.2 凡是涉 及重 金属 的生产 企业，应 将有 关重 金属元素 列为审核 追踪 的对象物质 。 6.4.3 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 物质成分 或重点 污染 物的 来源物质（成分 或组 分） 作为对象物质 。 6.4.4 水 平衡参照 GB/T 12452的 有关规定 进行 。 7 实测与衡算 7.1 实测要 点 7.1.1 应 在 正常运 行工 况下 进行 。 7.1.2 所

19、 采 用的方 法应 符合相 关标准与规范 。 7.1.3 使 用的 仪器仪 表应准确 可靠 ， 且在合 格有 效期 内。 7.1.4 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。 7.1.5 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

20、 下至 少实 测 三 个周 期。 7.1.6 对 于 连续 生产的工艺过程 ，应逐班 连续 实测 72小时或 更长周 期。 7.1.7 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 测 。 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） 。 7.1.9 数 据 单位 应换 算成 统一的质量单位， 并注 意与生产 报表及 年、 月统 计表 之间 的可比 性。 7.2 衡算要 点 7.2.1 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

21、 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 输入输出物料计算 ，得到 对象物质的质量 或质量流 率。 7.2.3 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 出表、输入输出图 ，并对 该对象物质质量平衡关系 是否成 立进行 分析 ，并 做出 明 确的判断 。 8 判断、确认 物料平衡 关系 8.1 步骤要 点 8.1.1 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 ，

22、 判断确定其输 入输出质量平衡关系 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 差过大 等） 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。 8.2 判别依据 8.2.1 对象物质 若不 属于化学 反应过程的 反应物、 反应产物 等 成分 ，当 其满足 下列 条件时 ，便 可认 为 该对象物质输入输出质量平衡关系 已经 建立 ，方 能用 于 后续 步骤 。 1) 每次从系统的配料投入到目标产物输出为一个生产周期。 DB11/T 1346 2016 6 对象物质的输入质量与输出质量

23、（ 若有， 还应 包括 系统内部 增量） 之间 的相 对偏差 5%； 对象物质 若属 于有 毒成分、 高价值 物料（ 如 贵金 属） 等， 该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）之间 的相 对偏差 则应 满足其 所在行 业的 相关 要求 。 8.2.2 对象物质 若属 于化学 反应过程的 反应物、 反应产物 等成分 ，当 其满足 下列 条件 时 ，便 可认 为该 对象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） 之和这 两者 之间 的相 对偏差5% ；

24、 对象物质若属于有毒成分、 高价值成分等，该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， 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 相关要 求。 9 计算并评估 物质 利用效 率 9.1 无化学 反应 工艺 过程物质 利用效 率的表 达、 计算与 评估 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 得到对象物质的利用效率 ，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 。 % m m U 100 1 2 = （1 ） 式中： U 对象物质的利用率 ， %；

25、 2 m 进 入目 标产物的 该对象物质量 ，单位 为千克 （kg ） 或千克 每秒 （kg/s ）； 1 m输入的 该对象物质 总量 ，单位 为千克 （kg ）或 千克每 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 同 形 态残余 物途 径的 流失 率， 应对 这些结果 进行 充分 恰当 的评估 ； 再 利用 这些 量 化线 索进 一步 地追踪分 析、排 查确定 残余 物的产生原因 。 % m m L 100 1 3 = （2 ） 式中： L 对象物质的 总流 失率， %； 3 m所有

26、残余 物中 的该 对象物质 总量 ，单位 为千克 （kg） 或千克 每秒 （kg/s ）； 1 m输入的 该对象物质 总量 ，单位 为千克 （kg ）或 千克每 秒（ kg/s）。 % m m L j j 100 1 3 = （3 ） 式中： DB11/T 1346 2016 7 j L 对象物质分 别通 过气、 液 、固等 形态残余 物途 径的流 失率 ，% ； j m 3 气 、液 、固等残余 物中 的 该对象物质量 ，单位 为千克 （kg ）或 千克 每秒 （kg/s ）； 1 m 输入的 该对象物质 总 量，单位 为千克 （kg ）或 千克每 秒（ kg/s）。 9.1.2 当 工艺过

27、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 ， 便 可 分别得到 该成分的 总流 失 率以 及通 过气、 液、 固等形 态残余 物途 径的 流失 率， 应对 这些结果 进行充 分 恰当 的评估 ；再 利用 这些 量 化线 索进 一步 地追 踪分析、 排查 确定 残余 物产生原因 。 9.1.3 当 工艺过程的成分利用效率 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

28、，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 。 9 8 m m S = （4 ） 式中： S 对象成分的 消耗负荷，单位 为千克 每千克 （kg/kg）, 即常 用的 吨每 吨（t/t ） ； 8 m输入的 该成分 总量 ，单位为 千克 （kg ）或 千克 每秒（ kg/s）； 9 m 目 标产物的物质量 ，单位为 千克 （kg ）或 千克 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 果 进行 充分 恰当 的评估 ；再 利用 这些 量化 线索 进一

29、步 地 追踪 分析、 排查 确定 残余物产生原因 。 % m m L j j 100 8 7 = （5 ） 式中： j L 该成分分 别经由 气、液 、 固等 形态残余 物途 径的 流 失率 ，% ； j m 7 气 、液 、固等 形态残余 物 中的 该成分量 ，单位 为千克 （kg ）或 千克 每秒 （kg/s ）； 8 m输入的 该成分 总量 ，单位为 千克 （kg ）或 千克 每秒（ kg/s）。 9.2 化学反应 工艺 过程物质 利用效率 的表 达、 计算与 评估 9.2.1 当 对象物质 为反 应物、 反应产物 等成分 时， 应利用 已确认成 立的成分质量平衡关系 ，再 分别 以 其

30、所在行 业使 用的 转化 率、 收 率、 得率 等工艺 特征 指标来 衡量 这些 对象物质的利用效率 状况 。 9.2.2 当 对象物质 不属 于反 应物、 反 应产物 等成分 时， 应利用已 确认成 立的对象物质质量平衡关系 ， 再按照 本标准 9.1节 的有 关规定 进行该 对象物质利用效率的表达与计算、评估及追 踪分析 。 10 分析问题 产生原 因 10.1 步骤要 点 DB11/T 1346 2016 8 应充分利用 已获 得的对象物质质量平衡关系、其利用效率、其 总流 失率 以及 通过气 -液- 固等 形态残 余 物 途径 的流 失率 等实 际水 平及其 状况 的评估分析 ， 结合

31、 企业 及选定系 统的 现场情况 ， 根据 这些 量 化 线 索， 针 对已 经明 确的资 源能 源消耗高 、物质利用效率 低 、物料 流失 率高 、 残余 物产生 负荷 大等 每一个现 象和问题 ，进 一步 地量 化追 踪 分析、 排查 确定 导致上 述 现象及问题产生、形成的具 体原因 。 10.2 分析排查、明确有关现 象及问题 的具体 产生原 因 应依据 量化 结果 所蕴 含的 信息线 索， 结合 企业 及选定系统等 现场 实际 情况 逐一 排 查、分析并确定 导 致物耗高 、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 ： 工艺技 术； 设备装 备； 过程

32、控 制； 原材料与 能源 ； 目标产物 ； 工艺残余 物； 人员状况 ； 管理状况 。 11 延伸应 用 11.1 应用环节 以 上 物料平衡 相关 结果 可用 于 但不 限于： 方案 的产生、 可行 性分析（ 如 中 高 费 备 选方 案环 境及 财务 等 方 面可 行性的分析评估）、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 节。 11.2 应用情形 11.2.1 应 根据针 对每个 已经明 确的 有 关现 象及问题产生、形成原因 之分析 排查结 论， 相 应提 出一系 列 配套的 清洁 生产 备选方 案。 11.2.2 在 选定系 统内

33、 产生的 中高 费备选方 案进行 可行 性分析 论 证时 ，可 将 物料平衡 结果 作为 环境 评估 及财务 评估的 背景 值。 11.2.3 对 于 系统 输入输出物料 全成分质量平衡关系 得以 建立 的 情形 ，可 充 分利用物料平衡结果 针对 残 余 物成分形成的 价值 损失 进行计算及评估分析 。 11.2.4 对 于 系统 输入输出物料 全成分质量平衡关系 得以 建立 的 情形 ，可 利用物料平衡结果进行 物质 流 成本、 价值 及其利用效率的计算与评估分析 。 DB11/T 1346 2016 9 附 录 A （ 规范性 附录） 工艺过 程输入输出物料图 A.1 单元操作 工艺 过

34、程物料输入输出 以物质 流向箭头 表示工艺过程物料的输入与输出 ，根据实 际情况 应标出输入输出物料的 种类与 名 称 、质量 或质量 速率、成分 或元素 的质量 数或 质量分 数 等相 关信息。 某 一单元操作 工艺过程 所有 输入输 出物料的 种类、 总质量（成分或元素 的质量分 数） 等物质 流分析与评估 所需 的基本 要素 （示例） 如图 A.1所 示。 说明： mn由上一工艺过程输入的物质流(n)的质量； 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；

35、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）； t b a j j j 、 、 分别表示上述各个物质流中的成分(a、 b、 t等 ， 若 有 的 话 )或元素(a、 b、 t等 ， 若 有 的 话 )的 质量分数。 图 A.1 单元操作 工艺输入输出物料图 m p ( . . , t p b p a p j j j ) m n ( . . , t n b n a n j j j ) m h ( . . , t h b h a h j j j ) m s

36、 ( . . , t s b s a s j j j ) m l ( . . , t l b l a l j j j ) m g ( . . , t g b g a g j j j ) m q ( . . , t q b q a q j j j )单元操作 工艺过程 ,.) . , ( m t b a D D D D j j j m k ( . . , t k b k a k j j j )DB11/T 1346 2016 10 附 录 B （ 规范性 附录） 质量平衡方程 及其 表达形式 B.1 化学反应 物与 反应 产物的质量平衡 关系 对 于化学 反应过程 中的 反应物成分、 反应产物成

37、分 而言， 其任 一成分 (R)在某 一时段 (t)内的质量平 衡关系用方程 (B1)表示 。 D m m m m m E U G I + + = + （B1） 式中： I m 输入系 统的成分 (R)量 ，单位 为千克 （kg） 或千克 每 秒（ kg/s） ； G m 反 应生成的成分 (R)量 ，单位 为千克 （kg） 或千克 每 秒（ kg/s） ； U m 系 统输出的成分 (R)量 ，单位 为千克 （kg） 或千克 每 秒（ kg/s） ； E m 反 应消耗 的成分 (R)量 ，单位 为千克 （kg） 或千克 每 秒（ kg/s） ； D m 系 统积累 的成分 (R)量 ，单位

38、 为千克 （kg） 或千克 每 秒（ kg/s） 。 当 系 统 累积量不变（ 即 0 = D m ，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) 在某一 时段 (t)内的质量平衡用方程 (B2)表示 。 E U G I m m m m + = + （B2 ） 式中符 号同 上式 (B1)。 B.2 其他物质的质量平衡 关系 对于其 他的 有关物质 而言 包括： 非核 反应物 理过程的 全部 物质质量 之和（ 即 总 质量）、 任 一成 分（ 或 组 分）质量、 任一 元素 （ 如重 金属元素、 贵金 属元素等 ）质量 ； 化学反 应过程的 全部 物质质量 之 和（ 即 总

39、 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、 惰性 保 护 气体等 ）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 。 D m m m U I + = （B3 ） 式中： I m 输入系 统的物质量 ，单位为 千克 （kg ）或 千克 每秒（ kg/s）； U m 系 统输出的物质量 ，单位为 千克 （kg ）或 千克 每秒（ kg/s）； DB11/T 1346 2016 11 D m 系 统积累 的物质量 ，单位为 千克 （kg ）或 千克 每秒（ kg/s）。 当系统累积量不变（即 0

40、= D m ，如输入输出质量流率不变且相等的稳态定常过程），上述物质质 量(m) 在某 一时 段(t) 内的平衡关系用方程 (B4)表示 。 U I m m = （B4 ） 式中符 号同 上式 (B3)。 DB11/T 1346 2016 12 附 录 C （资料性 附录） 对象物质 选取及 实测计划 框架（ 示例） C.1 背景 某企业 确定的 审核 重点之 一是其 硫磺回 收车 间， 其主要工艺 为： 对上 一车 间来 的 含硫 化氢 （H 2S） 气体物料 ， 先 利用 催化 氧 化反应生成 单质 硫 （S） ， 再通过 除尘 器回 收 S， 然 后包装 入库待售， 除尘 器 尾 气送入

41、 燃烧炉 、同时 通入 瓦斯燃烧 后经 烟囱 排放 。其工艺输入输出物料 流程 如图 C.1所 示。 图 C.1 硫磺回收车间 输入输出物料工艺 流程示意图 C.2 问题与 思路 该审核 重点面 临的 主要 问题 是 燃烧炉烟 气中 二氧 化硫 （ SO2） 排放 量明 显高 于 本行业 同类 装置 。 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 话，只 能在 形式 上获 知废 弃物（ 烟气 及其 SO2）形成于

42、 何 处， 但无法 对其形成的原因 作出 清晰 判断 。对 于 SO2排 放量 较高这 一现 象而 言 ，燃烧 过程并 不是导 致该问题的 主要环节。 决定 烟 气中 SO2排 放量的 相 关环节 及其 贡献物质 等因 素包括： 气体 物料 中除 H2S外 的其 他含硫 物质（ 相关 组 分及其质量）、 催 化 氧 化 过程 剩余 的 H2S质量（与 催化氧 化过程的 反应 转化 率密切 相关）、 捕集 过程未捕集 到 的 S质量（与 除 尘器运 行的实 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 。 由 上 可知 ，针 对硫磺回 收车 间若 仅仅是 建立

43、 了所有 输入输出物料 总质量平衡关系的 话，必 然就缺 少可用 于排 查分析、 明确判断导 致上 述现 象与问题的 具 体产生原因 所必 需的关 键 信息 和依 据， 也就难 以做到 产生 针对性 强的 清洁 生产方 案了。 综上， 若仅 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 环节及 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 浪费， 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 。 审核基 本思路 是

44、利用物料平衡关系量 化掌握 ：气体 物料中 的 H2S质量及其 硫分 占 物料 总硫 分之 比、 催 化 氧化 过程的实 际反 应转 化 率以 及未 转化的 H2S质量、 捕集 过程的实 际去 除率以 及未捕集 到 的 S质 量、 瓦斯 气体 含硫 量等 因素 的实 际水 平状 态并 进行 评估；据 此 才 能 判断 导致上 述 现象和问题的 真正贡献 催 化 氧化 捕集 包装袋 包装 燃烧 瓦斯 空气 袋装硫磺 烟气 含 H 2 S气体 物料DB11/T 1346 2016 13 因 素 及其分 布状况 ，然 后再 根据 企业 及审核 重点 现场 实 际情况 进一步分析 造成 上 述现 象及

45、问题产生的 具体原因 。 C.3 对象物质 选取及 实测计划 框架 根据上 述内 容， 便可 整理 拟出硫磺回 收车 间物料平衡的对象物质及实测计划框架， 如表 C.1所 示 。 表 C.1 硫磺回收车间 物料平衡的对象物质 及实测计划框架 物料及过程 对象物质 评估指标示例 需依据的参数 需实测的参数（含物料衡算所得的参数） 含 H2S气 体物料 H2S 总 硫 分 H2S质量及其硫 分占物料总硫分 之比 H2S质量、 物料总硫分量 输入流量（温度、压力、组分等）、 总 硫 分及 H2S等含量 催化氧化 过程 H2S S 反 应 转 化 率 消耗的 H2S质量、 生成的 S质量 目标产物的流

46、量（ 温 度 、压 力 、组 分 等 ）及 H2S含 量 ； 根据氧化反应式进行衡算，可得到反应生成的 S质量 捕集 过程 S 除 尘 器 对 S的 捕 集 率（去除率） 生成的 S质量、 捕集得到的 S质 量 根据氧化反应式衡算所得到的 S生成质量，除尘器捕 集得到的 S质量（或以同步统 计得到的产品硫磺绝干 量及包装过程损失量实测值两者之和代替之） 瓦斯 气体 总硫分 瓦斯气体中硫分 质量占进入燃烧 炉的总硫量之比 总硫分量 输入流量（温度、压力、组分等）、 总 硫 分 含 量 等 根据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 对象

47、物质输入输出质量平衡关系、计算 得到 相关评估指 标 ，结 合企业 及审核 重点 现 场实 际情况 分析 ，继 而可排 查分析、判断确定 导致燃烧炉 SO2排 放量 明显 偏高这 一现 象与问题的工艺 来 源、产生 环节 、贡 献 物质以 及具 体的形成原因 ，从而为 寻找 、确定 清洁 生产方 案提 供清 晰明 确的 提示、 指示及 依据 。 DB11/T 1346 2016 14 附 录 D （ 规范性 附录） 物料成分利 用效 率的表 达形式与 分类 D.1 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

48、同 成分（ 如 a与 b）进 入 目 标产物 中的质量 占 其 各 自输入 总质量 之比 是否 相 同， 或进 入所有 残余 物流汇 总物（ 流 ） 中 的质量占 其 各自 输入 总质量 之比 是否相 同，可 以将 该工艺过程分 为成分利用效率 相同 和成分利用效率 不同 的两 种 情形 ，如 下所 示。 % m m m m U a q q a k k a n n a p p a 100 + + = j j j j （D1） % m m m m U b q q b k k b n n b p p b 100 + + = j j j j （D2） % m m m m m m m F a q q a k k a n n a h h a s s a l l a g g a 100 + + + + + = j j j j j j j （ D3） % m m m m m m m F b q q b k k b n n b h h b s s b l l b g g b 100 + + + + +