【正文】 酸的濃縮，在煙氣排放通道設(shè)置換熱管以生產(chǎn)熱水用于洗 炭工序，基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的熱量自給。本項(xiàng)目的示范推廣，更能夠有效降低活性炭生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，減少環(huán)境污染，保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，具有節(jié)能、資源綜合利用等循環(huán)經(jīng)濟(jì)性質(zhì)，符合國(guó)家關(guān)于發(fā)展產(chǎn)業(yè)集群的政策，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。該生產(chǎn)線年產(chǎn)竹質(zhì)活性炭達(dá) 1 萬(wàn)噸，產(chǎn)值 億元，產(chǎn)生稅利 4000 萬(wàn)元以上。 實(shí)施內(nèi)容 1）在 XXXX 活性炭有限公司和 XX 農(nóng)林大學(xué)開展試驗(yàn)研究，重點(diǎn)進(jìn)行磷酸法炭化活化一體式連續(xù)化生產(chǎn)竹質(zhì)活性炭的熱量衡算與精確模擬，突破炭化活化煙氣的降溫、噴淋與靜電除霧一體化技術(shù)，研究活化料回收 10 磷酸中多聚偏磷酸高效轉(zhuǎn)化為正磷酸技術(shù)、磷酸溶液中金屬離子的高效脫除技術(shù)，研究影響磷酸法生產(chǎn)竹質(zhì)活性炭的得率、產(chǎn)量質(zhì)量的主要因子及其優(yōu)化工藝條件。探討連續(xù)化生產(chǎn)的自動(dòng)控制方案。原料預(yù)處理、捏合、炭化活化一體式連續(xù)完成，實(shí)現(xiàn)物料不落地；生產(chǎn)操作采用 DCS 控制方案，實(shí)現(xiàn)過程完全電腦化控制；活化料的磷酸回收工序 完全封閉運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)工藝用水全循環(huán)、零排放；炭化活化產(chǎn)生的煙氣通過降溫、凈水噴淋、高壓靜電除霧技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)煙氣超低負(fù)荷排放 ，“三廢”排放達(dá)到或低于國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) 。 5）由 XX 農(nóng)林大學(xué)牽頭，組織區(qū)域相關(guān)企業(yè)建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)中心，在XXXX 活性炭有限公司的日產(chǎn) 30 噸竹質(zhì)活性炭示范生產(chǎn)線上開 展技術(shù)培訓(xùn)，并通過網(wǎng)站建設(shè)和視頻錄相等手段強(qiáng)化有關(guān)技術(shù)和環(huán)境保護(hù)教育。 預(yù)處理 圖 2 竹碎料炭化活化工藝 優(yōu)化研究 技術(shù)路線圖 捏合 磷酸濃度、用量 炭化 竹碎料的顆粒度 竹碎料的含水率 合格 竹碎料 N Y 磷酸 活化 溫度 溫差 時(shí)間 得率 炭化率 密度 調(diào)整工藝 溫度 溫差 時(shí)間 溫差 得率 脫色力 調(diào)整工藝 高脫色 力 竹質(zhì)活性炭 微孔結(jié)構(gòu) 13 （ 3） 竹碎料炭化活化一體式清潔生產(chǎn)線 在熱量衡算與精確模擬的基礎(chǔ)上，采用優(yōu)化設(shè)計(jì)，投資 2021 萬(wàn)元建設(shè)炭化活化一體式旋轉(zhuǎn)爐、煙氣回收與處理裝置、活化料回收磷酸系統(tǒng)，各大關(guān)鍵工藝工序形成集約化系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)精細(xì)化、自動(dòng)化操作。 （ 1） 相關(guān)專有技術(shù) 項(xiàng)目承擔(dān)單位 20 多年來(lái)專注于木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)，在新型設(shè)備研究、技術(shù)，革新等方面持續(xù)投入，先后采用耙爐、平板爐和組合式旋轉(zhuǎn)爐技術(shù)，目前炭化活化一體式變徑旋轉(zhuǎn)爐技術(shù)已完成日產(chǎn) 3 噸活性炭的中試。 （ 3）相關(guān)的國(guó)家發(fā)明專利 1）新型炭陶復(fù)合吸附材料制備方法（ ZL 202110008525X）， 2021 年授權(quán)。 圖 4 項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)用及其技術(shù)輻射區(qū)域圖 （ 1） 項(xiàng)目承擔(dān)單位已先期開展相關(guān)研究 XXXX 活性炭有限公司和 XX 農(nóng)林大學(xué)于 2021 年 6 月份共同開展以竹碎料為原材料生產(chǎn)竹質(zhì)活性炭的課題研究，通過一年多的努力，取得了一系列進(jìn)展，初步取得了竹質(zhì)活性炭生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，初步掌握了竹質(zhì)活性炭生產(chǎn)流程的炭化和活化溫度、時(shí)間，尾氣收集治理、設(shè)備產(chǎn)能、活化劑配方配比等基本技術(shù)及關(guān)鍵控制點(diǎn)的控制方案。通過十幾年的經(jīng)驗(yàn)積累，在生產(chǎn)技術(shù)不斷提高、生產(chǎn)工藝不斷成熟和生產(chǎn)設(shè)備不斷改進(jìn)的基礎(chǔ)上，于 2021 年建成年產(chǎn) 1 萬(wàn)噸的木質(zhì)活性炭生產(chǎn)線，每年有效利用當(dāng)?shù)啬炯庸なＳ辔?5 萬(wàn)多噸，投產(chǎn) 3 年多來(lái)運(yùn)行良好，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過美國(guó)、日本等先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家同行業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。該領(lǐng)域現(xiàn)有專職及兼職科研人員 16 人，其中博士生導(dǎo)師 2 人，教授 4 人，副高職稱科技人員 5 人，研究人員具有較高的專業(yè)理論水平和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還具備良好的工作作風(fēng)和團(tuán)隊(duì)精神。 17 （ 4） 項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)及其周邊地區(qū)竹碎料資源豐富 XX 省 XX 市位于 XX 省北部，是我國(guó)南方重點(diǎn)林區(qū)，全市竹林面積共計(jì) 萬(wàn)畝，毛竹立竹總 量為 億株，毛竹林面積和立竹量均居全國(guó)縣（市）之首。以每根毛竹重量為 23 千克、生產(chǎn)加工剩余物重量為 20%計(jì)算，每年竹材加工剩余物總量將達(dá)到 15 萬(wàn)噸。企業(yè)員工 300 多人，其中高級(jí)職稱及中級(jí)職稱 20 人，技術(shù)力量強(qiáng)。 2） XX 農(nóng)林大學(xué) XX 農(nóng)林大學(xué)是一所具有 75 年辦學(xué)歷史的集農(nóng)、工、理、經(jīng)、管、文的綜合性省屬高校。獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金 “超臨界流體制備二氧化鈦 /活性炭復(fù)合光催化材料性能與機(jī)理的研究 ”、XX 省科技廳重大課題 “松根炭制取維尼綸載 體炭 ”、 XX 省自然科學(xué)基金“超臨界流體制備 TiO2 /活性炭復(fù)合材料研究 ”等課題的資助。該試驗(yàn)生產(chǎn)線配套齊全，包括旋轉(zhuǎn)爐一臺(tái)、煙氣回收裝置一套、活化料洗滌與磷酸回收系統(tǒng)一套。項(xiàng)目 承擔(dān)單位研發(fā)能力強(qiáng)，資金雄厚，輻射帶動(dòng)能力強(qiáng)，可以保證本任務(wù)的順利實(shí)施。任務(wù)小組采用專題負(fù)責(zé)人制，以書面形式落實(shí)到人，明確參加人員的責(zé)任和義務(wù)、任務(wù)和進(jìn)度要求，經(jīng)費(fèi)安排與使用等 ，定期嚴(yán)格考核，確保攻關(guān)計(jì)劃順利完成 。 進(jìn)度安排 任務(wù) 進(jìn)度安排 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 XXXX 2021 XXXX 注： 任務(wù)調(diào)研、收集資料、擬定方案等； 生產(chǎn)過程的熱量衡算與精確模擬； 中試生產(chǎn)線改造； 炭化活化煙氣回收、封閉式活化料連續(xù)回收磷酸、多聚偏磷酸高效轉(zhuǎn)化技術(shù)研究； 完善連續(xù)生產(chǎn) DCS 控制方案，建設(shè) 竹碎料 炭化活化一體式清潔生產(chǎn)技術(shù)示范線； 22 提出 竹 碎料 炭化活化一體式清潔生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范和工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)； 舉辦 竹碎料 炭化活化一體式清潔生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì)； 發(fā)表文章、申請(qǐng)專利； 項(xiàng)目驗(yàn)收鑒定。 4）生產(chǎn)高脫色力、低灰分竹質(zhì)活性炭 1 萬(wàn)噸，產(chǎn)值 億元，產(chǎn)生稅利 4000 萬(wàn)元以上。 23 4）研究竹碎料炭化活化一體式清潔生產(chǎn)優(yōu)化工藝條件，完善連續(xù)生產(chǎn) DCS 控制方案； 5）建設(shè)竹碎料炭化活化一體式清潔生產(chǎn)技術(shù)示范線。 XXXX 年 01 月 —XXXX 年 05 月 1）舉辦生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì) 1 次； 2）發(fā)表研究論文 1 篇。其中，申請(qǐng)中央財(cái)政資金 補(bǔ)貼資助種類為無(wú)償，申請(qǐng)資助金額 萬(wàn)元，主要用于試驗(yàn)材料費(fèi)、測(cè)試化驗(yàn)費(fèi)和設(shè)備購(gòu)置費(fèi)，企業(yè)自籌 萬(wàn)元，資金來(lái)源為風(fēng)險(xiǎn)投資和自有資金。 2）中試生產(chǎn)費(fèi)用 任務(wù)由 XXXX 活性 炭有限公司 主持，合作與示范單位為 XXXX 活性炭有限公司 。任務(wù)預(yù)算經(jīng)費(fèi)總額 萬(wàn)元，其中，申請(qǐng)中央財(cái)政經(jīng)費(fèi)補(bǔ)助 萬(wàn)元，自籌資金 萬(wàn)元。具體分配如下： XXXX 活性炭有限公司 專項(xiàng)經(jīng)費(fèi) 萬(wàn)元，公司自籌資金 萬(wàn)元。 自籌經(jīng)費(fèi) 萬(wàn)元，主要用于竹屑烘干生產(chǎn)線 1 套 萬(wàn)元，轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線 1 套 萬(wàn)元，高壓靜電除霧器 2 套 萬(wàn)元，煤氣發(fā)生爐 1 套 萬(wàn)元，磷酸回收及濃縮裝置 1 套 萬(wàn)元，不銹鋼烘干系統(tǒng) 1 套 萬(wàn)元， 20 噸鍋爐 1 臺(tái) 萬(wàn)元，磨粉調(diào)質(zhì)系統(tǒng) 1 套 萬(wàn)元，氣力輸送系統(tǒng) 1 套 萬(wàn)元，真空包裝系統(tǒng) 1 套 萬(wàn)元，土建基礎(chǔ) 萬(wàn)元，自動(dòng)化控制系統(tǒng) 萬(wàn)元， 超細(xì)磨 粉碎機(jī) 1 臺(tái) 萬(wàn)元， 化驗(yàn)室裝備 萬(wàn)元。 3）測(cè)試化驗(yàn)加工費(fèi)（ 元） 測(cè)試化驗(yàn)費(fèi)包括生產(chǎn)過程中原材料的化驗(yàn)、生產(chǎn)過程中產(chǎn)品檢驗(yàn)、成品的檢測(cè)及用戶試用費(fèi)用，國(guó)家撥經(jīng)費(fèi) 萬(wàn)元，企業(yè)自籌 萬(wàn)元。 6）會(huì)議費(fèi)（ 萬(wàn)元） 本任務(wù)共需會(huì)議費(fèi) ，其中專項(xiàng)經(jīng)費(fèi) ，自籌經(jīng)費(fèi) 萬(wàn)元。 專項(xiàng)經(jīng)費(fèi) 萬(wàn) 元，主要用于邀請(qǐng)專家交流。 自籌經(jīng)費(fèi) 萬(wàn)元，主要用于網(wǎng)絡(luò)費(fèi)、通信費(fèi)、郵電費(fèi)、申請(qǐng)專利、購(gòu)買專業(yè)書籍、軟件等資料費(fèi)用。 （八） 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益評(píng)價(jià) 項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟(jì)效益分析 本項(xiàng)目立足于實(shí)施地及其技術(shù)輻射區(qū)域的竹材加工業(yè)十分發(fā)達(dá)、竹材加工剩余物十分豐富 的資源優(yōu)勢(shì)，綜合利用竹碎料生產(chǎn)竹質(zhì)高品質(zhì)活性炭，不僅有效延長(zhǎng) “ 國(guó)家火炬計(jì)劃筍竹科技特色產(chǎn)業(yè)基地 ” 的產(chǎn)業(yè)鏈，形成全國(guó)獨(dú)具特色的竹產(chǎn)業(yè)鏈末端高科技產(chǎn)品，而且為我國(guó)活性炭生產(chǎn)解決 29 原料緊缺難題開 辟 一條新的切實(shí)可行的渠道，有效提升我國(guó)竹材加工業(yè)和活性炭產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。 3） 項(xiàng)目投資回收期（包括試驗(yàn)期 3 年）為 5 年。通過示范推廣，由于磷酸單耗達(dá)到 噸 /噸炭以下，每年可減少排放5000~10000 噸。 課題將建成一條年產(chǎn)竹質(zhì)活性炭 1 萬(wàn)噸的連續(xù)化 、清潔化 示范生產(chǎn)線。項(xiàng)目承擔(dān)單位與合作單位 長(zhǎng)期開展 技術(shù) 協(xié)作， 力量強(qiáng)，示范作用效果好，可以保證項(xiàng)目任務(wù)的順利實(shí)施。課題以 高效的 炭化活化一體式設(shè)備與工藝 開發(fā)為核心 ，通過關(guān)鍵技術(shù)的研究和相關(guān)技術(shù)的配套集成，優(yōu)化工藝條件，實(shí)現(xiàn)過程的連續(xù)化和自動(dòng)化生產(chǎn)， 并 采用噴淋、沉降、回收一體化設(shè)施使炭化活化煙氣排放達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 項(xiàng)目目標(biāo)明確，技術(shù)路線先進(jìn)可行，經(jīng)費(fèi)和進(jìn)度安排合理， 資金配套有保障