【正文】 酸鈣沉淀），再用活性炭（粉狀）脫去色素、膠體和大顆粒雜質(zhì)，其工藝流程見圖23。 圖23 中和脫色工藝流程圖經(jīng)中和脫色后的糖液，仍含有酸根、鈣、鎂等金屬離子及少量灰份、含氮物等雜質(zhì)，利用陽、陰離子交換樹脂的吸附和交換功能進行多次離子交換處理（一般34次），方可除去上述絕大部分雜質(zhì)，得到純度很高的木糖漿液。一般用陽—陰—陽程序進行離子交換脫酸，并除去糖液中的各種有害離子和雜質(zhì)，達到提純目的。其工藝流程見圖24。圖24 離子交換工藝流程圖離子交換脫酸提純用輔助材料主要是化學材料鹽酸、液體燒堿、硫酸等。主要用于交換樹脂的淋洗和再生，以保證離子交換樹脂的重復使用，這些材料的特性不再詳述，木糖生產(chǎn)中的廢水80%產(chǎn)生于離子交換工藝。經(jīng)過脫酸和離子交換工藝提純后的木糖液的濃度僅5%左右，必須經(jīng)蒸發(fā)濃縮將大部分水份蒸掉，得到濃度85%以上的糖膏，經(jīng)結(jié)晶后，才能得到成品木糖。一般須經(jīng)過三次蒸發(fā)過程才能獲得85%的糖膏，其工藝流程見圖25。圖25 蒸發(fā)濃縮工藝流程圖 蒸發(fā)工序是耗能最多工序，一般每噸成品木糖需經(jīng)蒸發(fā)蒸掉42 m3左右的水份，會消耗大量的蒸汽。按單效蒸發(fā)器效率，每蒸發(fā)1 m3水， m3蒸汽，因此僅蒸發(fā)工序每噸成品糖就消耗4650t蒸汽，耗煤量（標煤）。經(jīng)過三次蒸發(fā)出來的木糖膏，折光85%，溫度83℃左右，形成飽和溶液，達到結(jié)晶條件，控制降溫速度一般1℃/h，使晶核逐漸長大，糖膏變稠，溫度降到3545℃時，即可開始用離心機分離，就可獲得結(jié)晶粉末狀成品木糖，經(jīng)烘干和冷風降溫，%以下，即可包裝入庫。項目主要工藝技術(shù)參數(shù)見表21。 表 21 主要工藝技術(shù)參數(shù)序號指標名稱單位技術(shù)參數(shù)備注1日處理量：玉米芯噸1502有效生產(chǎn)時間天3303日工作時間小時244硫酸濃度％25水解溫度℃1066水解時間小時7脫色溫度℃758脫色時間分鐘459離子交換溫度℃253010結(jié)晶起始溫度℃8511結(jié)晶終點溫度℃4112結(jié)晶時間小時5613烘干溫度℃606514烘干時間分鐘5815蒸發(fā)溫度℃5016真空度Pa≥9017蒸汽壓力MPa18出品率%耗煤狀況從上述工藝可以看到在水解工序、蒸發(fā)工序、烘干工序都需消耗大量蒸汽。(1)水解工序：玉米芯水解需120℃左右溫度，在酸的催化下，在水溶液中才能水解出多縮戊糖，萃取出木糖液。一個水解周期一般需812個小時。水解一般是在單鍋中進行，以一個18 m3容積的水解鍋為例，可獲得300400kg成品木糖，，（在工藝條件差的情況下最高消耗26t）。(2)蒸發(fā)工序：水解液含糖6%左右，經(jīng)離子交換后，濃度降至5%左右，生產(chǎn)中經(jīng)三次蒸發(fā)才能達到飽和結(jié)晶要求的85%糖膏，一次蒸發(fā)一般蒸到25%，噸糖需一次交換糖液（5%）42 m3以上，二、三次蒸發(fā)蒸三次離子交換液，噸糖需20% m3，蒸至85%左右，即每噸成品糖經(jīng)過三次蒸發(fā)共要蒸出42t左右水份。原來的蒸發(fā)設備多使用單效升降膜蒸發(fā)器，其優(yōu)點是設備造價低，蒸發(fā)速度快，但蒸汽消耗高，每蒸1t水，理論上需1t飽和蒸汽。(3)，因此需烘干。(4)從以上三個工序計算，按噸標煤實際產(chǎn)7t左右蒸汽計算，工藝技術(shù)差的廠家消耗可高達12t以上（2000年以前，國內(nèi)生產(chǎn)廠家每生產(chǎn)一噸成品糖需耗90t蒸汽，即13t標煤）。耗電狀況5000t/a木糖生產(chǎn)線電力設備裝機總?cè)萘?250Kw，環(huán)保處理設施裝機520Kw，總裝機量約1770Kw，平均單臺設備工作時間為20h/d，使用效率按80%計算，每日耗電將達到28320度，按每天產(chǎn)15t成品糖計算，則生產(chǎn)一噸成品糖平均耗電量為1888度。水消耗木糖生產(chǎn)耗水量較大，在不采取節(jié)水措施情況下，行業(yè)內(nèi)噸糖耗水平均在600m3左右。本項目在設計上采取了部分節(jié)水措施，如蒸發(fā)系統(tǒng)冷卻水循環(huán)在交換工序使用等，使水耗降低了50%，噸糖耗水已經(jīng)降到了300 m3以內(nèi)。但在西部水資源緊缺的情況下，這個水耗顯然仍是很高的。綜上所述，項目的工藝技術(shù)是成熟可靠的，運行兩年來，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，綜合消耗指標與同行業(yè)比較是不高的，但從其能耗來看，煤耗明顯偏高，特別是目前各種能源供應緊張，煤價暴漲的現(xiàn)狀下，不能大幅度降低耗煤量，不僅會使木糖生產(chǎn)成本增高，對企業(yè)的長期發(fā)展都是很不利的。 電耗雖在行業(yè)內(nèi)不算高，但采取節(jié)電措施還有較大的下降空間。 水耗雖然已降了一半，但從生產(chǎn)過程看，循環(huán)回收利用的空間仍然很大。 針對上述問題分析，急需對本生產(chǎn)工藝存在的能耗高、水耗高、污染重的工序和工藝進行全面改造，以實現(xiàn)本報告總論中提出的目標。、輔助材料及燃料供應5000t/a木糖生產(chǎn)線項目原輔材料年消耗量指標見表22。表22 主要原輔材料消耗指標序號名稱產(chǎn)品單耗年消耗量來源單位數(shù)額t/a1玉米芯噸1050000當?shù)?硫酸噸1500外購3熟石灰噸750外購4活性炭噸450外購5鹽酸（37%）噸3250外購6燒堿（30%）噸4750外購7純堿噸100外購8酒精噸500外購9編織袋萬條4020 外購10鹽噸250外購（1）碳酸鈣分子式：CaCO3 碳酸鈣是一種白色輕質(zhì)粉末、無臭。，熔點1339℃，比表面積525m2/g ，pH10左右，難溶于水，遇水溶成碳酸氫鈣，再加熱煮沸，二氧化碳逸出，以析出碳酸鈣沉淀，能溶于酸類，放出二氧化碳呈放熱反應，加熱85℃分解為二氧化碳和氧化鈣，在空氣中穩(wěn)定，有輕微吸濕能力。（2）鹽酸分子式：HCl 相對分子量：鹽酸是氯化物的水溶液，純鹽酸無色透明，是具有刺激性嗅味的液體，一般工業(yè)鹽酸含有鐵和氯等雜質(zhì)而呈黃色或黃氯色，（含鹽酸量為37%）有強烈腐蝕性，皮膚、纖維會被腐蝕，為極強的無機酸。（3）硫酸分子式：H2SO4 相對分子量：純硫酸為白色透明液體，沸點338℃（%），但沸點隨硫酸濃度變化而變化，高品硫酸的結(jié)晶溫度較低，如93%硫酸為35℃。硫酸是最活潑的無機酸之一，能以任何比例溶于水，并放出大量稀釋熱，引起爆炸。濃度低于76%的硫酸與金屬反應放出氫。（4）燒堿（苛性鈉、氫氧化鈉）分子式：NaOH 相對分子量：40純的氫氧化鈉為無色透明液體，含有少量氯化鈉和碳酸鈉時為白色不透明固體，℃，沸點1390℃，易溶于水，并強烈放熱，呈強大性，在空氣中易吸濕溶解，逐漸變成碳酸鈉，也易溶于醇、甘油，不溶于丙酮、乙醚。本項目使用的燒堿液體含氫氧化鈉約30%。（5）脫色有活性炭質(zhì)量標準：脫色力（吸附次甲基藍）：100mL/g PH：氯化物含量:≤%總鐵量: ≤%灰份含量: ≤5%酸中溶解物含量: ≤%水份含量: ≤10%水溶物含量: ≤%粒度:80100目5000t/a木糖生產(chǎn)線項目燃料動力消耗與供應情況見表23。表23 燃料動力消耗指標序號名稱產(chǎn)品單耗年消耗量來源單位數(shù)額5000t/a1煤噸945000外購2電KWh18889440000武威市電力局3蒸汽噸324400自產(chǎn)4水噸6003000000地下水5000t/a木糖生產(chǎn)線項目主要工藝設備見表24。表24 主要工藝設備表序號設備名稱單位數(shù)量備注一、上料1玉米芯輸送皮帶臺12振動篩臺13玉米芯攪拌槽臺14玉米芯除水振動篩臺15大傾角皮帶輸送機臺16洗滌水沉淀過濾池座6二、水解1水解鍋臺162清水池座53清水泵臺54洗水池座35洗水計量罐臺36洗水泵臺37酸水泵臺38酸水罐臺39水解計量罐臺310水解液池座4三、脫色、中和1中和罐臺62中和板框臺43中和儲池臺24中和泵臺25脫色罐臺66脫色儲罐臺47脫色濾機臺28脫色板框臺29脫色轉(zhuǎn)料泵臺8四、凈化（包括樹脂費）1交換柱臺652流動床套63液體儲池個304轉(zhuǎn)料泵臺305過濾設備套36靜態(tài)混合器套2五、蒸發(fā)系統(tǒng)1一蒸系統(tǒng)套12二蒸系統(tǒng)套13三蒸系統(tǒng)套1六、結(jié)晶系統(tǒng)1結(jié)晶罐臺162離心機臺203乙醇回收系統(tǒng)套14母液儲池座45烘干機套26振動篩臺27乙醇使用系統(tǒng)套1七、排渣、烘渣系統(tǒng)1離心機臺82氣流烘干機套33水平皮帶輸送套14渣液池座45渣液泵座46脫渣板框臺4八、鍋爐16噸鍋爐臺1210噸鍋爐臺23軟水系統(tǒng)套2九、一次水及水處理1深井泵臺22水塔或水儲池套13水處理系統(tǒng)套14深井眼2廢氣本項目產(chǎn)生的廢氣主要為鍋爐燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣，其主要污染物為煙塵、二氧化硫及氮氧化物。，選用2臺10t/h和1臺6 t/h鍋爐供汽。鍋爐燃料使用煤。鍋爐煙氣主要污染物為SONO2和煙塵等。廢水廢水的主要來源為：（1）玉米芯與處理廢水；（2）板框式過濾機清洗廢水。（3）陰陽離子交換樹脂清洗廢水。（4）離心機通過離心分離產(chǎn)生的廢水。（5）生產(chǎn)車間用于清洗地面的廢水和生活污水。5000t/。廢水中的主要污染物是COD、BODSS，不含有其它有害物質(zhì)。噪聲木糖生產(chǎn)線噪聲主要來自各種離心機、風機、包裝機、水泵及運輸車輛等，類比同類工程，設備運轉(zhuǎn)噪聲強度一般在75105dB(A)之間。本工程主要設備噪聲強度見表25。表25 主要設備噪聲強度 單位：dB(A)序號噪聲源噪聲強度1引風機951052板框壓濾機851053振動篩80904離心機90955水泵85906包裝機8595固體廢物固體廢物的來源主要有以下幾部分：（1）原料預處理階段排放的玉米芯雜質(zhì)、霉變部分；（2）中和工段產(chǎn)生的硫酸鈣沉淀、上浮的渣；（3）板框過濾機過濾后的濾渣；（4）利用活性炭脫色后的廢活性炭渣；（5）燃煤鍋爐灰渣；（6）生活垃圾；（7）污水處理站污泥。各種固體廢物的產(chǎn)生量見表26。表 26 固體廢物產(chǎn)生量情況序號固廢名稱類別產(chǎn)生量（t/a）1玉米芯篩選廢渣一般固廢5002濾渣一般固廢426003廢活性炭一般固廢4504硫酸鈣沉渣一般固廢20825鍋爐灰渣一般固廢41306生活垃圾一般固廢777污泥一般固廢330合計50169由表26可知，5000t/a木糖生產(chǎn)線產(chǎn)生固體廢棄物為50169t/a，都屬于一般性固體廢物。廢氣108m3/a。煙氣經(jīng)過麻石水浴除塵脫硫裝置脫硫除塵處理后，煙塵、SO2和NO2的排放量分別為35t/a、排放濃度分別為100 mg/m144 mg/ mg/m3，均低于《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB132712001）中二類區(qū)的規(guī)定限值（煙塵：200mg/m3，SO2：900mg/m3），可以達標排放。廢水木糖生產(chǎn)過程中全部廢水通過廠區(qū)管路系統(tǒng)收集后一同進入污水處理站進行集中處理。污水處理站主要包括預處理單元、ACS厭氧水解處理單元、AmOn好氧處理單元及污泥處理單元幾部分。經(jīng)處理后廢水污染物排放情況見表27。表27 廢水污染物排放情況表PHCODcrBOD5SSNH3N進水（mg/L）3426出水（mg/L）698515409產(chǎn)生量（t/a）消減量（t/a）排放量（t/a）廢水經(jīng)過污水處理站處理后，污水中各項污染物濃度達到《污水綜合排放標準》（GB89781996）二級標準的要求。噪聲5000t/a木糖生產(chǎn)線噪聲主要來自各種離心機、風機、包裝機、水泵及運輸車輛等，類比同類工程，設備運轉(zhuǎn)