【正文】 89） 產(chǎn)品級別 指標(biāo) 指標(biāo)名稱 優(yōu)級 一級 合格 Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅰ型 Ⅱ型 氫氧化鈉≥ % 碳酸鈉≤ % 氯化鈉≤ % 二氧化鐵≤ % 氯化鈣≤ % 三氧化鋁≤ % 二氧化硅≤ % 硫酸鹽≤ %以 Na2SO3計(jì) (2)隔膜法液體燒堿指標(biāo)： GB20984 生產(chǎn)方法 級別 指標(biāo) 指標(biāo)名稱 隔膜法 測定方法 一級 二級 氫氧化鈉 %≥ 碳酸鈉 %≤ 氯化鈉 %≤ 三氧化二鐵 %≤ (3)隔膜法固堿質(zhì)量指標(biāo)： GB20984 生產(chǎn)方法 級別 指標(biāo) 指標(biāo)名稱 隔膜法 測定方法 一級 二級 氫氧化鈉 %≥ GB4348J84 碳酸鈉 %≤ GB4348J84 氯化鈉 %≤ GB4348J84 三氧化二鐵 %≤ GB4348J84 (4)離子膜法片堿質(zhì)量指標(biāo)： NaoH≥ 98% Na2Co3≤ % NacL≤ % 配套氯產(chǎn)品品種與規(guī)模（氯氣平衡表） 序號 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)量（ t/a） 耗氯量 備注 1 燒堿 100000 離子膜堿 4 萬 t/a 2 氯氣（干） 88750 3 4 耗氯產(chǎn)品 PVC 50000 37000 5 6 合成鹽酸 液氯 60000 50000 18600 50250 7 氯油 12500 16250 8 次氯酸鈉 10000 1800 9 水合肼 5000 10000 10 耗氯合計(jì) 128900 耗氯裝置的富余率為 %，符合化工部設(shè)計(jì)規(guī)范要求。電解法制取燒堿，國內(nèi)外可供選擇的生產(chǎn)方法有三種：水銀法、隔膜法、離子膜法。但該法電解出來的燒堿濃度低，并帶有大量的氯化鈉，而一值不能直接作產(chǎn)品使用，尚需經(jīng)過蒸發(fā)、濃縮、除鹽后可作為產(chǎn)品銷售。 離子膜法制取燒堿與隔膜法，水銀法比較其優(yōu)點(diǎn)如下： 生產(chǎn)高純度燒堿，符合化纖用堿要求，離子膜堿的氯化鈉及氯酸鹽含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于隔膜堿，見表 41。而且可隨電力負(fù)荷的變化而調(diào)整其產(chǎn)量；亦可適應(yīng)較大的電流負(fù)荷波動范圍，而隔膜法生產(chǎn)只能在電力均衡的條件下進(jìn)行，否則產(chǎn)量與質(zhì)量均難以保證。 工藝流程說明 本工程是以離子膜燒堿取代石墨陽極制堿，改造工作主要是在鹽水精制和電解工序進(jìn)行。 戈?duì)柲み^濾器其結(jié)構(gòu)與管式過濾器相同。濾渣累積到一定量時從底部排入鹽泥槽。泵送經(jīng)鹽水加熱器升至 65177。樹脂床充填以苯乙烯和二乙烯苯共聚物為骨架帶氨基磷酸功能團(tuán)的螯合樹脂。（ 2）純水或純水加 空氣反洗。（ 6）純鹽水漂洗。再生用堿也必須是高純堿。 純鹽水貯存 純鹽水是離子膜電解槽的進(jìn)料鹽水。 用純鹽水泵將純鹽水由純鹽水槽經(jīng)純鹽水加熱器升到 80177。在電流的作用下，陽極室的氯離子在陽極上失去電子被氧化，生成氯氣，從陽極上析出進(jìn)入氯氣總管。故產(chǎn)品堿的品質(zhì)很高。 (3)電槽室總管的氯氣進(jìn)入 一個氯氣液封罐，液封罐的液封壓力為2200mmH2O，當(dāng)總管氯氣壓力超過該值時從總管逸出，排入事故氯處理系統(tǒng)。 電解液循環(huán) (1)堿液循環(huán) 濃度為 32%WT 的產(chǎn)品堿液由電槽室總管自流進(jìn)堿循環(huán)槽，從堿液中逸出的氫氣從循環(huán)槽頂部排出，進(jìn)入氫氣總管。 (2)淡鹽水循環(huán) 電槽排出的淡鹽水（濃度為 200g\l 溶有氯氣）并含有游離氯經(jīng)電槽室 內(nèi)總管自流入淡鹽水槽，逸出的氯氣進(jìn)入氯氣總管，淡鹽水經(jīng)淡鹽水泵直接送入隔膜電解槽。材質(zhì)為碳鋼內(nèi)襯鈣鎂橡膠。目前，世界上離子膜電解槽可分為單極式和復(fù)極式兩種。復(fù)極槽與單極槽性能比較見表 45。 單臺槽故障對系統(tǒng)影響小，只須 停一 臺 槽， 只影 響500600t/a 能力，膜破損及單元槽故障不易檢查，無安全保護(hù)裝置。 裝置需引進(jìn)的內(nèi)容和范圍 電槽： 2 臺以及配套離子膜、表面管道、儀表等。 其余則設(shè)分控制室，采用常規(guī)儀表將主要工藝參數(shù)集中于控制室進(jìn)行監(jiān)視、控制、報(bào)警和聯(lián)鎖。 廠區(qū)地形略有起伏，屬湘江侵蝕階地，基底系第三紀(jì)紅砂巖，經(jīng)蝕剝后形成低丘地貌，自然地面標(biāo)高在 米之間。 氣象條件 氣溫 年平均氣溫 最低月平均氣 溫 60C 最高月平均氣溫 340C 全年最低氣溫 80C 全年最高氣溫 430C 濕度： 年平均相對濕度 78% 月平均最大相對濕度 94% 月平均最小相對濕度 73% 氣壓： 年平均氣壓 年平均最高氣壓 年平均最低氣壓 降雨： 年平均降雨量 1418mm 年最大降雨量 月平均最大降雨量 一次最大降雨量 年平均降雨量長數(shù) 152 天 積雪：最大積雪厚度 300mm 一般雪深 10mm 冰凍：最大凍土深度 150mm 風(fēng)向 :常年主導(dǎo)風(fēng)向 北西北 夏季主導(dǎo)風(fēng)向 東南和南 風(fēng)力：最大風(fēng)力為 9 級 全年靜風(fēng)率 22% 基本風(fēng)壓 35kg/m2 日照：年日照時數(shù) 1672 小時 日照率 38% 冬季日照時數(shù) 6070 小時 夏季日照時數(shù) 200 小時 風(fēng)速：年平均風(fēng)速 地區(qū)與城鎮(zhèn)社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)況的發(fā) 展規(guī)劃 株化集團(tuán)誠信有限公司前身為株洲化工廠始建于 1956 年， 1959 年和1965 年先后建成氯堿和化肥兩個系統(tǒng)并投入生產(chǎn)，經(jīng)過近 40 年的建設(shè)和發(fā)展，該公司已是一個以生產(chǎn)基本化工原料、化肥、農(nóng)藥為主的綜合性大型骨干化工企業(yè)，省計(jì)劃單列產(chǎn)值和銷售收入在全國 520 家大型企業(yè)之內(nèi)。 總之株化集團(tuán)誠信有限公司鐵路、公路四通八達(dá)，水陸運(yùn)輸都十分便利。 電源、供電、電訊、供熱 株化集團(tuán)誠信有限公司有一個 110kv/35kv 總降壓站，電源來自位于廠區(qū)西北的白馬垅變電站，另一電源由株洲電廠引一回路 110kv 線至株化總降壓站，作為保安電源，本工程供電來自株化總降壓站。 與城鎮(zhèn)、地區(qū)規(guī)劃的關(guān)系和生活福利設(shè)施的條件 本工程屬節(jié)能改造項(xiàng)目，株化生產(chǎn)、生活設(shè)施齊全，已有商店、學(xué)校、醫(yī)院、俱樂部等商業(yè)服務(wù)及文教娛樂設(shè)施和食堂、浴室、宿舍等配套生活福利設(shè)施，目前尚有余力可供利用。 本方案優(yōu)點(diǎn)：不征地、少拆遷，二次鹽水精制，新增整流、電解、脫氯布置于蒸發(fā)預(yù)留地，并按 4 萬噸 /年封建規(guī)模設(shè)計(jì)。街區(qū)內(nèi)已有鐵路運(yùn)輸專用線和公路運(yùn)輸線，設(shè)施齊全、運(yùn)輸方便。本工程工業(yè)用水仍由我廠總供水管網(wǎng)供應(yīng)，可滿足供水要求。整流變壓系統(tǒng)改造需投資 800萬元 左右。而本工程上馬后可使 10 萬噸 /年燒堿生產(chǎn)裝置年耗蒸汽比原來減少近 萬噸，故本工程用汽量能得到穩(wěn)定、充足的供應(yīng)。 在嚴(yán)格遵守國家現(xiàn)行頒布的有關(guān)規(guī)定、規(guī)范前提下，在滿足生產(chǎn) 使用、檢修要求的同時，力爭使新、老建筑總體布局協(xié)調(diào)，使新上建筑既美觀又經(jīng)濟(jì)，并能合理利用土 地。 、節(jié)能指標(biāo)及分析 、項(xiàng)目能耗指標(biāo)及計(jì)算 下表以 50%離子膜堿與 42%石墨陽極堿進(jìn)行列表比較，見表 81 50%離子膜燒堿（折 100 NaOH）與 42%石墨陽極燒堿（折 100% NaOH）能耗比較表 : 序號 項(xiàng) 目 單位 消耗定額 能耗 (KJ/Kg) 標(biāo)準(zhǔn)煤 (T 標(biāo)準(zhǔn)煤 /NaOH) 備注 離子膜 石墨陽極 離子膜 石墨陽極 離子膜 石 墨陽極 1 電 KWh 107 107 2 蒸汽 Kg 700 4200 106 107 3 新鮮水 T 8 103 104 104 103 4 純水 T 104 103 5 壓縮空氣 Nm3 104 104 103 103 6 合計(jì) 107 107 表 82 各類能源折算或標(biāo)準(zhǔn)煤的規(guī)定數(shù)值 序號 名稱 計(jì)算單位 平 均 低位 發(fā)熱 量（ KJ） 標(biāo)準(zhǔn)煤（ Kg） 1 交流電 KWh 2 蒸汽 ~ Kg 3 新鮮水 t 4 純水 t 5 壓縮空氣≤ Nm3 從表 81 可知 ,50%離子膜液堿比相應(yīng)的 42%石墨陽極指標(biāo)低 ,規(guī)定 指出大中型廠生產(chǎn) 42%液堿 (折 100%NaOH)采用石墨陽極 (D=1500A/m2)時 ,根據(jù)表 82算得每噸綜合能耗為 ，本設(shè)計(jì)中離子膜燒堿僅為 噸標(biāo)煤，完全符合規(guī)定指標(biāo)。 槽電壓是影響電解槽直流電耗的主要因素之一，當(dāng)電流效率為 96%時，槽電壓每升降 影響電耗 KWh/T NaOH，從槽電壓和電流密度的關(guān)系看，槽電壓隨著電流密度的降低而降低，而電耗又是隨槽電壓的降低而降低，所以使槽電 壓維持在正常狀態(tài)是節(jié)能的關(guān)鍵措施之一。為使陽極液和陰極液濃度均勻，改善氣泡效應(yīng)的影響，本項(xiàng)目采用強(qiáng)制循環(huán)泵，強(qiáng)化 電解槽內(nèi)陰、陽極液循環(huán)，以提高電流效率。 （ 3） 縮小極間距，降低槽電壓 陰、陽極間距是影響電解槽電壓的因素之一。 （ 4） 嚴(yán)格控制鹽水質(zhì)量 進(jìn)入電解槽的鹽水質(zhì)量，對離子交換膜的壽命，電解槽電壓和電流效率有著極大影響。 其次，嚴(yán)格控制鹽水中有害雜質(zhì)含量不得超標(biāo)，電解制堿用離子交換膜具有選擇透過陽離子的特性，當(dāng) Ca++、 Mg++等透過離子交換膜時，會與從陰極室反遷移來的少量 OH生成 Ca（ OH） Mg（ OH） 2沉淀，堵塞離子膜，使膜電陰增加，引起槽電壓上升，還會加劇 OH向陽極室的反遷移，降低電流效率。 、機(jī)電設(shè)設(shè)備選型 項(xiàng)目中機(jī)電設(shè)備的選型對節(jié)能也十分重要。 廠址位于株洲市北郊清水塘 工業(yè)區(qū)，地理位置優(yōu)越，交通便利，該廠擁 20 股鐵路線與京廣、湘黔、浙贛三大鐵路線相連，靠近 10 320 國道，又臨近湘江。在正常生產(chǎn)的情況下完全可以控制有毒性廢氣的排放。 株化三廢治理的各項(xiàng)措施均很落實(shí)，工廠被譽(yù)為花園式清潔文明工廠。 有關(guān)廢氣排放特征見表 911。 、噪聲 本工程主要噪聲來源于機(jī)泵類，間斷噪聲產(chǎn)生于往返廠內(nèi)的各種車輛。 （ 2） 非正常生產(chǎn)及開停車時產(chǎn)生的低濃度氯所送往老廠廢氯氣處理裝置堿液吸收，得以迅速可靠的處理，放空氣體中污染物（ CL2）符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)后排于大氣。 （ 2） 采取多種隔聲、消聲和吸聲措施，使工人與噪聲接觸的時間和強(qiáng)度減少。 、環(huán)境保護(hù)投資估算 綜上所述 本工程技術(shù)設(shè)備先進(jìn)，“三廢”排放量少。氯氫混合氣中氫含量為 315%（體積）時即能燃燒，含氫 1583%（體積）時燃燒伴有爆 炸，氫氣在空氣中的爆炸極限為 %（體積）。檢修或操作人員應(yīng)備有防護(hù)眼鏡，防護(hù)帽和手套，在必要場所需設(shè)置洗眼器具。氯氣在生活區(qū)允許濃度為 。燒堿各裝置通風(fēng)換氣次數(shù)如下表： 裝置名稱 電解 片堿 有害物質(zhì)名稱 CL2 NaOH 換氣次數(shù)（次 /時） 4 4 、安全及工業(yè)衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)施 本工程安全及工業(yè)衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)施依托老廠，該廠現(xiàn)有職業(yè)安全衛(wèi)生防護(hù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)設(shè)施健全，對于職工所受職業(yè)危害的急救、職工所患職業(yè)病的防治，廠內(nèi)職工醫(yī)院有較好的條件醫(yī)治和療養(yǎng)。 、設(shè)計(jì)依據(jù) 本工程消防依據(jù)下列規(guī)范和資料進(jìn)行設(shè)計(jì)： （ 1） HNJ1687《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 （ 2） GBJ14090《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ 3） 參照消防器材生產(chǎn)廠家樣本、說明書 、消防體系組成 （ 1） 水消防系統(tǒng) 水消防系統(tǒng)分為常規(guī)水消防系統(tǒng)和水噴 霧滅火系統(tǒng)。 （ 2） 移動式滅火器 根據(jù)整個工程各處不同的火災(zāi)危險(xiǎn)類別，配置相應(yīng)類型的移動式滅火器 35 具，用以撲滅小型初始火災(zāi)。按規(guī)范規(guī)定水噴霧滅火強(qiáng)度為 60L/S，故滅火用水為 216T/H。由生產(chǎn)崗位操作人員經(jīng)培訓(xùn)合格后兼任，故無定員。 第十一篇 工廠組織和勞動定員 、工廠組織及機(jī)構(gòu) 本項(xiàng)目隸屬于湖南株洲化工集團(tuán)有限責(zé)任公司下轄的燒堿分廠，實(shí)行株化集團(tuán)董事會領(lǐng)導(dǎo)下的總經(jīng)理負(fù)責(zé)制，企業(yè)現(xiàn)有的管理機(jī)構(gòu)很齊全。 、人員培 訓(xùn) 培訓(xùn)方法采取先理論后實(shí)際操作；一般操作工人可在分廠現(xiàn)有相應(yīng)崗位上自行培訓(xùn)；關(guān)鍵崗位操作工和班長，試車時組織去有關(guān)兄弟廠家學(xué)習(xí)；輔助生產(chǎn)工人可由公司從其它相應(yīng)崗位上調(diào)配熟練工。 （ 2） 價格及定額