黄磷炉渣的用途及应用前景

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黄磷工业绝对实用

摘要近代社会是在技术进步和能源大量消费的条件下发展的，由于资源、垃圾废物排放等引发的圈际纠纷不时激化，威胁着世界的政治、经济环境。

我国的能源供应短缺，长期处于紧张状态，而且能源利用效率与发达国家相比有较大差距，成为经济增长的“瓶颈”，所以，采用先进的节能技术优先做好节约工作是解决我国能源问题的一个关键。

过程系统的能量集成就是在国内外节能大背景的驱动下涌现出来的。

过程系统的能量集成就是运用夹点技术、过程系统能量集成策略、同步最优综合法以及其它的数学规划法等从整个过程系统的高度对全过程的能量流进行综合优化。

过程系统能量集成技术是清洁生产的关键一环，其基本目标是能源消耗最小化，并综合考虑经济、环境、安全等因素。

本论文就是以国内的能源现状和工业行业的用能现状为背景，大量收集了中外资料，深入了解了黄磷工业的现状与过程系统能量集成的相关技术，通过介绍分析过程系统能量集成的技术和策略，以黄磷工业为例论述了过程系统能量集成在节能降耗方面的优点和前景。

从而推动我国节能的可持续发展。

关键词：磷化工过程系统能量集成夹点技术AbstractModern society is in technical progress and great energy consumption under conditions of development, due to resource, waste discharge triggered by the circle international dispute often become acute, threatening the world political, economic environment. China's energy shortage, long-term in a state of tension, and the sources of energy to use efficiency compared with the developed country have bigger difference, economic growth has become the "bottleneck", therefore, the use of advanced energy saving technology priority do conservation work is to solve problem of our country energy one key.Process system energy integration at home and abroad, under the driving energy saving background emerge. Process system energy integration is the use of pinch point technology, process system energy integration strategy, synchronous integrated optimal method and other mathematical programming method in the whole process of the whole process of system energy flow optimization. Process system energy integration technology for clean production is a key element, the basic goal is to minimize energy consumption, and comprehensive consideration of economic, environmental, safety and other factors.This thesis is based on domestic energy status and industry energy situation as the background, a large collection of Chinese and foreign data, a thorough understanding of the phosphorus industrial current situation and process system energy integration technology, this article through the analysis of process system energy integration technology and strategy, with phosphorus industry as an example the paper discusses the process system energy integration in energy saving advantages and prospects. To promote our country s energy saving and sustainable development.Key words: phosphorus chemical ，Process Systems ，Energy integration ，Pinch Technology目录摘要 (I)Abstract (II)第一章文献综述........................................................................................................................ - 1 -1.1我国的能源与节能现状............................................................................................... - 1 -1.2过程系统能量集成概述............................................................................................... - 2 -1.2.1过程系统能量集成的发展................................................................................. - 2 -1.2.2过程系统能量集成的主要相关术语................................................................. - 3 -1.3本文研究的目的和内容............................................................................................... - 4 -第二章能量集成的基本技术和方法........................................................................................ - 5 -2.1过程系统能量集成同步最优综合法........................................................................... - 5 -2.1.1过程热集成同步综合策略................................................................................. - 5 -2.1.2过程系统热集成同步优化MINLP模型的建立.............................................. - 6 -2.2过程系统能量集成夹点技术....................................................................................... - 7 -2.2.1夹点技术的发展................................................................................................. - 7 -2.2.2问题界定............................................................................................................. - 8 -2.2.3夹点技术............................................................................................................. - 9 -2.3过程系统能量集成策略............................................................................................. - 14 -2.3.1大规模过程系统过程的用能一致性原则....................................................... - 14 -2.3.2虚拟温度法....................................................................................................... - 14 -2.3.3过程系统能量集成策略................................................................................... - 15 -第三章黄磷行业的过程系统分析.......................................................................................... - 16 -3.1黄磷行业现状与发展................................................................................................. - 16 -3.1.1黄磷行业现状................................................................................................... - 16 -3.1.2黄磷行业的发展趋势....................................................................................... - 18 -3.2黄磷行业的用能分析................................................................................................. - 19 -3.2.1黄磷行业的能源现状....................................................................................... - 19 -3.2.2黄磷行业的能源要求....................................................................................... - 20 -3.3过程系统分析............................................................................................................. - 20 -3.3.1预处理单元....................................................................................................... - 21 -3.3.2生产单元........................................................................................................... - 22 -第四章黄磷工业过程能量集成实证分析.............................................................................. - 24 -4.1黄磷工业企业物流与能流耦合分析.................................................................. - 24 -4.2黄磷尾气综合利用.............................................................................................. - 24 -4.3热法磷酸生产装置余热利用.............................................................................. - 25 -4.4化渣水替代黄磷精制保温蒸汽技术回收装置余热.......................................... - 26 -第五章总结.............................................................................................................................. - 28 -参考文献.................................................................................................................................... - 30 -致谢.................................................................................................................................... - 32 -第一章文献综述1.1我国的能源与节能现状能源是指可以直接或通过转换为人类生产与生活提供能量和动力的物质资源[1]。

黄磷炉渣研究报告总结

黄磷炉渣研究报告总结
黄磷炉渣是一种由黄磷生产过程中产生的副产品，它具有很高的磷含量和潜在的化学反应性。

近年来，研究人员对黄磷炉渣进行了广泛的研究，旨在探索它的可利用价值和环境影响。

首先，研究表明黄磷炉渣可以作为一种有效的磷肥源。

由于其高磷含量，黄磷炉渣可以作为农业肥料的补充，提供植物生长所需的磷元素。

研究人员发现，使用黄磷炉渣作为肥料可以显著提高土壤的磷含量，并改善土壤的肥力。

此外，黄磷炉渣还可以通过化学、物理或生物处理来提高其磷溶解度，进一步提高其肥料效果。

其次，黄磷炉渣还可用于水处理中的磷去除。

磷是水体中的一种富营养化物质，过量的磷排放可能导致水体富营养化和藻类爆发。

研究表明，黄磷炉渣具有吸附磷的能力，可以作为一种低成本、可持续的磷去除材料。

通过调整黄磷炉渣的物理和化学性质，可以提高其对磷的吸附能力，从而有效地净化水体中的磷。

此外，黄磷炉渣还具有一定的环境风险。

由于其高度可溶性，黄磷炉渣可能会释放出磷和其他有害物质，对土壤和水体造成潜在的污染。

因此，研究人员也关注黄磷炉渣对环境的影响，并探索了其处理和利用的最佳实践。

综上所述，黄磷炉渣作为一种富含磷的副产品，在农业和环境领域具有重要的研究价值。

它可以作为磷肥源供应植物生长所需的磷元素，并可用于水处理中的磷去除。

然而，同时需要关
注其对土壤和水体的潜在环境风险。

因此，在进一步研究和应用黄磷炉渣时，需要权衡其利用价值和环境风险，以确保可持续发展。

磷工业废渣无害化处理与利用技术在新型建筑材料中的应用前景展望

磷工业废渣无害化处理与利用技术在新型建筑材料中的应用前景展望磷工业废渣是指磷矿石经过提炼过程后所产生的废渣，它含有丰富的磷酸盐和其他有用的矿物质，具有潜在的再利用价值。

然而，由于废渣中含有一定的有毒物质，使得其直接应用存在一定的风险。

因此，磷工业废渣的无害化处理与利用技术的开发和应用具有重要意义。

本文将探讨磷工业废渣无害化处理与利用技术在新型建筑材料中的应用前景。

磷工业废渣无害化处理与利用技术主要包括固化处理、沉淀法、离子交换法、热分解和生物处理等。

其中，固化处理是最常见的处理方法，其通过将废渣与适量的胶凝材料混合并进行凝固硬化，以降低废渣中有害物质的迁移性和毒性。

沉淀法则是利用化学反应将废渣中的有毒物质转化成不溶性物质，从而使废渣失去原有的毒性。

离子交换法则是利用交换树脂将废渣中的有害离子置换成无害离子或中性物质。

热分解方法是通过高温将废渣中的有机物质分解成无害的气体和水。

生物处理方法则是利用微生物将废渣中的有机物质降解为无害的物质。

这些方法可以有效地降低磷工业废渣的毒性，使其能够安全地应用于新型建筑材料中。

磷工业废渣无害化处理与利用技术在新型建筑材料中的应用前景广阔。

首先，磷工业废渣可以作为新型建筑材料的原材料，例如混凝土、砖块和陶瓷等。

磷工业废渣中的磷酸盐可以起到增强材料强度和耐久性的作用，从而提高建筑材料的质量和性能。

其次，磷工业废渣可以用于土壤改良和污水处理等环保领域。

磷酸盐是一种优质的肥料，可以改良土壤结构和促进植物生长。

同时，磷工业废渣还可以吸附和去除水中的重金属离子和有机物，从而实现污水的净化和回收利用。

此外，磷工业废渣还可以用于制备隔热材料和吸音材料等特殊用途材料，以满足不同领域的需求。

当然，要实现磷工业废渣无害化处理与利用技术在新型建筑材料中的应用，还需要克服一些技术和经济上的难题。

首先，磷工业废渣的处理技术需要进一步改进和提高，以降低处理成本和提高废渣的利用率。

其次，磷工业废渣的应用范围和市场需求需要进一步拓展和发展，以推动废渣的产业化利用。

黄磷炉渣的资源化利用与现状概述

产出的固体废弃物,富含CaO、Si02、 Al2O3、Fe203及少量P2O5、和F。其主要组成为CasiO3。

每生产一吨黄磷要排放8～10吨的黄磷炉渣，目前我国黄磷炉渣的排放量达 200多万吨，长期以来未得到有效利用，作为工业废渣堆积如山。由于黄磷渣中含有少量的磷酸根离子和氟离子，在雨水中会逐渐溶解而渗入在下，严重污染环境。
6.黄磷炉渣制取白炭黑

本技术是一种以黄磷炉渣为原料制取白炭黑（水合二氧化硅）的方法，取含有ＣａＳｉＯ3的黄磷炉渣，经粉碎后用浓度为１５—３０％的分解，制得硅凝胶，再用碱处理得到硅酸钠，最后与１３—１７Ｂｅ的混合，控温５５—６５℃，反应物沉淀分离后即得白炭黑。
三、个人的见解

黄磷炉渣数量大，但基本不含有毒物质，其化学成分主要为CaO、Si02、Al2O3、Fe203及少量P2O5、和F。目前国内普遍流行的利用方法是做建材原料和制硅肥。磷渣制水泥混合材，降低了水泥生产成本，给水泥厂带来了收益。近年一些企业注意到这一情况，与水泥厂建立联合企业，取得了比单纯卖磷渣更多的效益。磷渣制硅肥在国内一些地区得到了推广，并取得了很好的效果，但在黄磷生产集中地区云、贵、川、鄂四省进展不快，应加强宣传，加大推广力度。此外，磷渣制耐火保温纤维即矿渣棉、釉面瓷砖也有较好的经济效益。近年新开发的磷渣制水玻璃、白炭黑、硅酸钙等技术又使磷渣综合利用得到进一步发展，经济效益又有较明显的提高。
4.黄磷炉渣烧结砖

本法采用黄磷生产的废磷渣作原料掺烧，并以煤或粉煤灰或煤气发生炉渣作内燃料配料烧结，为磷渣、粉煤灰等开辟了新的利用途径，既减少环境污染，又降低了烧成温度，节约能源。
5.废渣微晶玻璃

炉渣处理及资源化利用

创造就业机会
炉渣处理与资源化利用产业的发展将为社会创造更多的就业机会，促进经济发展。
减少环境污染
通过炉渣处理与资源化利用，减少废弃物对环境的污染，保
护生态环境。
04
炉渣处理与资源化利用的挑战与解决方案
技术瓶颈与突破
高效分离技术
研发高效分离技术，将炉渣中的有价组分与杂质进行分离，提高回收率。
循环经济
发展循环经济，推动废弃物资源化利用，符合国家可持续发展战略，为炉渣处理与资源化利用提供了重要的发展机遇。
经济效益与社会效益
降低废弃物处理成本
通过炉渣处理与资源化利用，减少废弃物的处理费用，降低
企业的生产成本。
提高资源利用率
将炉渣转化为有价值的资源，实现资源的有效利用，缓解资源短缺问题。
炉渣可作为道路建设的填料，提高道路的抗压强度和稳定性。
环保领域
炉渣经过处理后可作为吸附剂、催化剂等用于废水处理、废气治理等领域。
03
炉渣处理与资源化利用的前景
技术发展与创新
高效分离技术
利用先进的分离技术，如磁选、浮选、重选等，从炉渣中高效分离有价组分，提高新型固化剂和固化工艺，降低炉渣中有害物质浸出风险，提
05
案例分析
某钢铁企业炉渣处理及资源化利用项目
总结词
技术先进、资源化程度高
详细描述
该钢铁企业采用先进的炉渣处理技术，将炉渣进行破碎、筛分和磁选等处理，从中回收铁、锰等有价元素，同时将剩余的尾渣制成建筑骨料、路基材料等，实现了炉渣的高效资源化利用。
某水泥企业炉渣处理及资源化利用项目
总结词
技术成熟、应用广泛
的影响。
资源化产品标准
03

黄磷废弃处置方案(四)

黄磷废弃处置方案黄磷是一种常见的化学品，广泛应用于制造火柴、化肥、农药等领域。

然而，黄磷废弃物的处理一直是一个严重的环境问题。

黄磷废弃物中含有大量的有毒物质，如砷、铅等重金属，对环境和人体健康造成严重影响。

因此，制定一套科学合理的黄磷废弃处置方案至关重要。

实施背景：黄磷废弃物的处理一直是一个全球性的环境问题。

在中国，黄磷工业发展迅速，废弃物的数量也在不断增加。

传统的处理方法，如填埋、焚烧等，存在着环境污染和资源浪费的问题。

因此，需要制定一套科学可行的黄磷废弃处置方案，以减少对环境的影响。

工作原理：黄磷废弃处置方案的工作原理是通过化学方法将废弃物中的有毒物质转化为无毒或低毒的物质，从而减少对环境的危害。

具体步骤包括废弃物的收集、分离、处理和处置。

在处理过程中，可以利用各种化学反应、物理分离等技术手段，将有毒物质转化为无毒物质，同时回收废弃物中的有用成分。

实施计划步骤：1.收集废弃物：建立废弃物收集系统，确保废弃物能够及时、有效地收集起来。

2.分离废弃物：对收集到的废弃物进行分类和分离，将有毒物质与无毒物质分开。

3.处理有毒物质：利用化学反应、物理分离等技术手段，将有毒物质转化为无毒或低毒物质。

4.处置废弃物：将经过处理的无毒或低毒物质进行安全处置，如回收利用或安全填埋等。

适用范围：该黄磷废弃处置方案适用于各种规模的黄磷生产企业，包括小型、中型和大型企业。

无论是规模较小的企业还是规模较大的企业，都可以根据自身的情况进行相应的调整和改进。

创新要点：该黄磷废弃处置方案的创新要点主要体现在以下几个方面：1.废弃物的分类和分离：通过对废弃物的分类和分离，可以更好地进行后续的处理和处置工作。

2.废弃物的处理技术：采用化学反应、物理分离等技术手段，将有毒物质转化为无毒或低毒物质，提高处理效果。

3.废弃物的回收利用：在处理过程中，可以回收废弃物中的有用成分，减少资源浪费。

预期效果：通过实施该黄磷废弃处置方案，预期可以达到以下效果：1.减少对环境的污染：将有毒物质转化为无毒或低毒物质，减少对环境的危害。

水泥企业使用黄磷渣配料总结

液相，这部分液相会引起窑皮脱落、熟料结大块。
华润水泥（金沙）有限公司
六、负面影响
2、含氟硅酸钙影响熟料水化反应，熟料凝结时间偏长
3C3S·CaF2
1175 ℃
C3SF
液相
说明：在熟料煅烧过程中CaF2的F-固化到C3S中，形成C3SF 矿物，由于C3SF比C3S水化速度
慢，因此延长了熟料的凝结时间。
说明：
使用黄磷渣以后，熟料3天抗压强度明显上升。注：使用黄磷渣以后，2015年10月熟料3天抗压强度较低，主要原因是使用硬质黄沙土，生料易烧性较差。
2015年6月23日起使用黄磷渣
华润水泥（金沙）有限公司
四、对熟料强度的贡献
28天抗压强度
58.0 57.0 56.0 55.0 54.0
57.5 57.5 57.2
9
华润水泥（金沙）有限公司
三、对熟料f-CaO合格率的贡献
100.0 95.0 90.0 85.0 80.0 75.0 70.0
f-CaO合格率
86.4 85.1
81.6 79.0
82.6 80.6
77.0
96.3 96.2
95.6
96.6
94.3 93.4
92.8
91.0
95.5
96.2
93.3
36.0
35.2
35.0
35.0
34.5
34.0 33.0
33.7 33.1 32.9
33.7 32.6
32.0
31.9
31.8 31.8
30.9
31.2 31.1
31.4
31.0
30.4
31.7
31.4
30.8

(2023)黄磷炉渣利用项目可行性研究报告模板(一)

(2023)黄磷炉渣利用项目可行性研究报告模板(一)黄磷炉渣利用项目可行性研究报告项目背景•黄磷炉渣是生产黄磷时产生的固体废弃物，主要成分为二氧化硅、氧化钙、氧化铝等。

•目前黄磷炉渣处理方式有限，部分被填埋，造成资源浪费和环境污染。

项目目的•探究黄磷炉渣的可利用性，寻找高附加值的利用途径。

•推广黄磷炉渣的资源化，实现经济效益和环境效益的双赢。

项目内容•通过实地调研和实验研究，分析黄磷炉渣的物理、化学等性质，评估其可用性和可利用价值。

•研究黄磷炉渣在建筑材料、水泥、陶瓷等行业的应用情况，并结合实际情况，制定可行的利用方案。

•以经济、环境和社会效益为衡量标准，对利用方案进行评估和前景分析。

项目预期成果•探索出黄磷炉渣的优质利用方式，实现零碳排放、低成本生产等目标。

•推广黄磷炉渣的可利用性，提高资源利用效率和环境保护水平。

•为相关企业提供可行的技术支持和市场开拓，促进行业可持续发展。

项目实施计划•预计耗时12个月，分为实地调研、实验研究、方案制定、评估分析四个阶段。

•在每个阶段结束后，组织相关专家进行评估和审核，确保项目进展顺利和成果安全可靠。

项目经费•预计总投资500万元，用于设备采购、研究费用、人员费用等方面。

•拟寻求政府、企业和社会投资等多种资源，实现项目共同发展和共享收益的目标。

项目风险及解决方案•项目存在技术、市场和政策等风险，可能导致无法按期完成或效益不理想。

•通过建立科学、规范的管理体系，加强风险预警和控制，以及及时调整和优化方案，降低风险影响和损失。

项目组织架构•项目组长、科研骨干、技术人员、市场推广人员等。

•采用任务分工、协同合作的方式，确保项目进展和成果质量。

总结•黄磷炉渣利用项目是一项重要的资源化利用工作。

•通过对其基本性质和利用途径的研究，将为推广黄磷炉渣的利用和促进环境保护做出重要贡献。

项目可行性分析技术可行性•黄磷炉渣具备较为优良的物理和化学特性，可满足建筑材料和工业原料等多个行业的需求。

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ｒｅａｓｏｎａｂｌｅｕｓｅｈａｄｄｉｒｅｃｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｙｅｌｌｏｗｐｈｏｓｐｈｏｕｓｒｅｎｔｅｒｐｉｓｒｅｓ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
第４２卷第１８期
２０１４年９月
广
州
化
工
Ｖｏ１．４２Ｎｏ．ａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
黄磷炉渣的用途及应用前景木
冉隆文，朱红，娄阳
ｏｆｙｅｌｌｏｗｐｈｏｓｐｈｏｕｓｒｓｌａｇｗａｓＳｉＯ２ａｎｄＣａＯ，ｅｘｉｓｔｅｄｉｎｇｌａｓｓｓｔａｔｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓｒａｗｍａｔｅｉａｒｌｏｆｃｅｍｅｎｔ，
（贵州工业职业技术学院，贵州贵阳５５０００８）
摘要：黄磷渣是黄磷生产中的副产物，它的合理有效利用已直接影响到黄磷企业的生存与发展。黄磷渣的主要成分是
ＳｉＯ和ＣａＯ，且多以玻璃态存在。因此可用于生产水泥的原料、磷渣水泥掺合料、制低熟料磷渣水泥和无熟料水泥。此外，还可用磷渣生产混凝土、免烧砖、路基材料、陶瓷材料、肥料、白炭黑、微晶玻璃、耐火保温纤维等，用途广泛。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｓｐｈｏｕｓｒｓｌａｇ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｐｒｏｓｐｅｃｔ
黄磷是工业生产的重要原料，以黄磷为原料制成的产品广泛用于农药、医药、洗涤剂、食品添加剂、阻燃剂等广大领域，黄磷也是国防工业的重要原料。目前世界上工业化生产黄
ａｄｍｉｘｔｕｒｅｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓｓｌａｇｃｅｍｅｎｔ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓｓｌａｇｃｅｍｅｎｔｏｆｌｏｗｃｌｉｎｋｅｒａｎｄｃｅｍｅｎｔｗｉｔｈｏｕｔｃｌｉｎｋｅｒ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｉｔｃａｎｂｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｂｒｉｃｋ，ｕｓｅｄａｓｒｏａｄｂｅｄｍａｔｅｒｉａｌ，ｃｅｒａｍｉｃｍａｔｅｉａｒｌ，ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ｗｈｉｔｅｃａｒｂｏｎｂｌａｃｋ，ｇｌａｓｓｃｅｒａｍｉｃｓ，ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｆｉｂｅｒ，ａｎｄＳＯｏｎ．
蒸汽的发生，但是１３００ｏＣ左右的高温熔融炉渣在生产车间流淌，其危险陛非常高，而且其热辐射对生产环境也造成极大的影响，铲渣工人的烫伤事件也时有发生。因此是一种危险性很
磷基本上都采用电炉法，电炉法每生产１ｔ黄磷会副产约８—１０ｔ磷渣，我国目前每年将近产黄磷１０００ｋｔＬ】－２］产生磷渣近９０００ｋｔ。巨量的磷渣的弃置堆放既污染环境成为企业的一种负担，同时也是一种资源浪费。合理解决磷渣的出路，将其资源化，变废为宝、变害为利是黄磷企业的一个亟待解决的重要问题和发展
关键词：电炉制磷；分段加热；能耗比较；成本分析
中图分类号：ＴＱ
文献标志码：Ａ
文章编号：１００１ — ９６７７（２０１４）０１８— ００５１ — ０３
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆＹｅｌｌｏｗＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓＳｌａｇ
ＲＡＮ一ｗｅｎ，ＺＨＵＨｏｎｇ，ＬＯＵｙａ
（ＧｕｉｚｈｏｕＩｎｄｕｓｔｒｙＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＣｏｌｌｅｇｅ，ＧｕｉｚｈｏｕＧｕｉｙａｎｇ５５０００８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｙｅｌｌｏｗｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｓｌａｇｗａｓｂｙ —ｐｒｏｄｕｃｔｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｙｅｌｌｏｗｐｈｏｓｐｈｏｕｓ，ａｒｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄ