【正文】 等壓輸水罐是靠罐內(nèi)始終保持一定的液位，在蒸汽加熱系統(tǒng)中徹底起到阻汽排水的作用，并將收集的高溫水的熱量再次利用，從而達到節(jié)能的效果。理論上效數(shù)過多，蒸發(fā)操作將難以進行。逆流操作時，濃溶液出料口在第一效，溫度較其他各效高，可使溶液粘度有所下降，有利于濃度較高溶液的濃縮，可得到 75%的濃縮液。 改造原理及工藝流程多效降膜式蒸發(fā)器的工作原理項目可行性研究報告~ 37~以三效為例，多效降膜式蒸發(fā)器的流程如下圖所示。 設備材料選用說明本裝置中主要工藝介質(zhì)及二次汽為腐蝕性介質(zhì)，根據(jù)介質(zhì)特性、裝置操作條件，并綜合考慮經(jīng)濟合理性，設備主要材料為不銹鋼（30321 及316L） 。 工藝參數(shù)及熱量平衡甲醛熱量衡算一、尾氣鍋爐的熱量衡算（外送蒸汽量 kg/%）項目可行性研究報告~ 31~尾氣中可燃物低位發(fā)熱值 KJ/M3 鍋爐效率 焓值 尾鍋產(chǎn)汽量H2 CO CH4 η kj/kg kg/%10744 12636 35711 2662 　 　　二、蒸發(fā)器熱量衡算（甲醇蒸發(fā)相變補充熱量）甲醇相變熱 kj/kmol 水相變熱 kj/kmol 補充熱量 MJ/% 　 　37490 　 44170 　 　 　 　三、過熱器衡算（甲醇空氣溫升 47120 度補充熱量）甲醇比熱 N2 比熱 O2 比熱 過熱初溫 過熱終溫 補充熱量 H2O 比熱 　kj/kmol.℃ ℃ ℃ MJ/% kj/kmol.℃ 　 47 120 　四、配料蒸汽用熱量 MJ/% 　 　 　配料蒸汽用量 kg/% 　 　 　五、氧化器熱量衡算反應式 反應熱 KJ/Kmol Kmol 熱量 KJCH3OH+1/2O2=CH2O+H2O 141 157500 CH3OH=CH2O+H2O 142 90120 CH3OH+3/2O2=CO2+H2O 143 674600 CH3OH+O2=CO+2H2O 144 392700 CH3OH+H2=CH4+H2O 145 120900 CH3OH+O2=HCOOH+H2O 146 400800 6 個反應的反應熱 MJ/% 可轉(zhuǎn)化蒸汽 kg/% 六、吸收塔熱量衡算甲醛相變熱 甲醇相變熱 水相變熱 相變總量 88%吸收熱 12%可汽化 　 　MJ/kmol MJ/kmol MJ/kmol MJ/% MJ/% MJ/% 　 　 　 　　 　 　 　 12%可汽化 kg/% 吸收工段需帶走的熱量(反應熱+相變熱配料熱過熱蒸發(fā)） MJ/% 說明：數(shù)據(jù)來自 2022 年全國甲醛行業(yè)協(xié)作組編著的《甲醛生產(chǎn)》改造前：熱量衡算顯示甲醛能量 有 是通過吸收移走的，能量損失比較大。蒸發(fā)器內(nèi)的甲醇與甲醛溶液換熱，在蒸發(fā)器內(nèi)完成混合氣的生成、凈化、過濾等過程。主反應： CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O+⑴ CH3OH=CH2O+⑵ H2+1/2O2=H20+⑶副反應：CH3OH+O2=CO+2H2O+ kJ/mol ⑷ CH3OH+3/2O2=CO2+2H2O+ kJ/mol ⑸ CH2O+1/2O2=HCOOH+ kJ/mol ⑹ HCOOH=CO+ kJ/mol ⑺此外，由于反應條件的變化，還可能發(fā)生下述反應中的一個或幾個副反應： CH2O=CO+ kJ/mol ⑻ CH2O+O2=CO2+H2O+ kJ/mol ⑼ CH3OH=C+H2O+H2+ kJ/mol ⑽ CH3OH+H2=CH4+H2O+ kJ/mol ⑾ 2CH2O+H2O→CH3OH+HCOOH+ kJ/mol ⑿項目可行性研究報告~ 29~近幾年，各個生產(chǎn)廠家與設備制造廠家都在對傳統(tǒng)銀法工藝進行研究改進，從改進催化劑制作方法提高催化劑性能、提高空速降低副反應、降低系統(tǒng)阻力以降低電耗、用尾氣或煙道氣等惰性氣體代替配料蒸汽生產(chǎn)高濃度甲醛、回用生成水和未反應甲醇降低甲醇消耗和提高甲醛濃度等方面有了不同程度的進展?？梢员ＷC本項目用電需求。 抗震烈度根據(jù)“河南省地質(zhì)構(gòu)造圖” ，濮陽市一級大地構(gòu)造單元屬中朝準地臺，二級構(gòu)造單元屬山西臺隆與華北坳陷的結(jié)合部位，三級構(gòu)造單元屬凹陷的西北部和太行山拱斷束的結(jié)合部位。表 3—1 濮陽市主要氣象特征一覽表序 號 項 目 單 位 數(shù) 值 備 注1 年平均日照時數(shù) h 2 年 平 均 氣 溫 ℃ 3 極 端 最 高 氣 溫 ℃ 1966 年 7 月 19 日項目可行性研究報告~ 25~4 極 端 最 低 氣 溫 ℃ － 1971 年 12 月 28 日5 年 平 均 蒸 發(fā) 量 mm 6 年 平 均 降 雨 量 mm 7 無 霜 期 d 206～2168 年 平 均 風 速 m/s 9 主 導 風 頻 ％ 南 風10 次 主 導 風 頻 ％ 北 風 工程地質(zhì)條件 地層結(jié)構(gòu)及巖土性質(zhì)特征濮陽市地處渤海灣沉降帶的東濮凹陷。05′40″，東西長 125km，南北寬 125km。針對以上問題，該項目對甲醛、季戊四醇裝置存在的問題進行節(jié)能技術(shù)改造，本次技術(shù)改造，可大大的節(jié)約生產(chǎn)用能，降低產(chǎn)品的單產(chǎn)品能耗，提升企業(yè)在同行競爭力。公司能源系統(tǒng)圖：蒸汽電力水季戊四醇生產(chǎn)裝置甲醛生產(chǎn)裝置其他生產(chǎn)用水生活用水蒸汽： 水： 電： 項目可行性研究報告~ 22~ 熱力使用情況該公司甲醛裝置全部用本裝置自產(chǎn)蒸汽。中和后的反應液用泵打入脫醛塔脫除過量的甲醛和原料甲醛帶入及反應過程中副反應生成的甲醇。因此企業(yè)進行節(jié)能技術(shù)改造是必要的。節(jié)能降耗是緩解能源約束，減輕環(huán)境壓力，保障經(jīng)濟安全，實現(xiàn)全面建設小康社會目標和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，體現(xiàn)了科學發(fā)展觀的本質(zhì)要求，是一項長期的戰(zhàn)略任務，必須擺在更加突出的戰(zhàn)略位置。我國最豐富的煤炭人均資源占有量只有世界平均水平的 %，人均占有剩余可開采石油產(chǎn)量占世界平均水平的 %。為緩解經(jīng)濟社會發(fā)展面臨的能源和環(huán)境約束，確保 “十一五”期間 GDP 能耗降低 20%硬指標的實現(xiàn)，國家開展了千家企業(yè)節(jié)能行動，突出抓好高耗能行業(yè)中高耗能企業(yè)的節(jié)能工作，促進企業(yè)加快節(jié)能技術(shù)改造，加強節(jié)能管理，提高能源利用效率。產(chǎn)品覆蓋全國（除內(nèi)蒙、寧夏、西藏、新疆、青海、貴州、云南 8 省外）23 個省、自治區(qū)、直轄市,并出口至美國、俄羅斯、韓國、印度、新西蘭、巴基斯坦等地，季戊四醇產(chǎn)品市場占有率達到 20%左右 。公司占地面積 150 畝，資產(chǎn)總額達到 萬元，資產(chǎn)負債率48%， 設備 152 臺套，員工 230 人，其中工程技術(shù)人員 32 人。 效益評價經(jīng)初步分析，項目計算期內(nèi)項目具有較好的財務盈利能力，投資風險不大，本項目在財務上可行。因此企業(yè)進行節(jié)能技術(shù)改造是必要的。 改造方案與研究結(jié)論 項目改造必要性濮陽市鵬鑫化工有限公司原有裝置精餾、蒸發(fā)需要消耗大量的蒸汽脫出過量的甲醛和水分，蒸出的餾分絕大部分通過循環(huán)水降溫將熱量帶走，以滿足生產(chǎn)的需要，并且在使用蒸汽的過程中，由于疏水閥的泄露等問題會造成蒸汽的浪費，增加蒸汽的消耗。為做好建設項目的各項工作，公司成立項目建設領導小組，負責各項手續(xù)的辦理、設計、報批與實施等工作。公司位于“國家衛(wèi)生城、國家園林城、國家文明城、國家優(yōu)秀旅游城”的濮陽市開發(fā)區(qū)。2022 應全國化學標準化技術(shù)委員會有機分會邀請，公司作為新國標第一參加起草單位修訂了季戊四醇國標并發(fā)布實施。當前及今后一段時期是我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展的重要階段，針對資時 期(年 度 )銷 售 額(萬 元 )資 產(chǎn) 負 債 率(%)利 潤(萬 元 )稅 金(萬 元 )2022 14094 47 1832 15492022 17962 39 1089 13552022 17870 48 1032 1263銀 行 信 用 等 級 AA項目可行性研究報告~ 12~源環(huán)境約束日益突出的問題，為確保我國經(jīng)濟社會持續(xù)快速健康發(fā)展，我國把節(jié)約資源定為基本國策，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，保護生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。項目可行性研究報告~ 13~ 項目必要性 本工程建設是保持經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的需要當前，我國正處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展階段，由于人均資源占有量偏低，能源需求與供給矛盾凸現(xiàn)。將產(chǎn)業(yè)活動和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向環(huán)境保護方面轉(zhuǎn)變，開發(fā)和完善資源循環(huán)利用的技術(shù)和工藝，建立廢棄資源的回收和供應體制，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，同時開發(fā)廢棄物再利用技術(shù)，實現(xiàn)廢棄物資源化；建立生態(tài)工藝，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用和多層次利用，使之最大限度地轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品。濮陽市鵬鑫化工有限公司原有裝置精餾、蒸發(fā)需要消耗大量的蒸汽脫出過量的甲醛和水分，蒸出的餾分絕大部分通過循環(huán)水降溫將熱量帶走，以滿足生產(chǎn)的需要，并且在使用蒸汽的過程中，由于疏水閥的泄露等問題會造成蒸汽的浪費，增加蒸汽的消耗。 甲醛工藝流程簡述用泵將甲醇送入蒸發(fā)器內(nèi)加熱，風機將空氣鼓入蒸發(fā)器內(nèi)，與甲醇形成二元混合氣從蒸發(fā)器頂部流出，并加入水蒸汽，使甲醇、空氣和水蒸汽的配比為 1：～:～(φ), 此混合氣經(jīng)過熱器和阻火器,在溫度 115～120℃時進入氧化反應器,氧化反應在 600～650℃條件下進行。離心洗水回季戊四醇蒸發(fā)工段使用。該公司用電主要是各種生產(chǎn)設備所用，包括甲醛、季戊四醇兩套生產(chǎn)裝置及辦公、照明、生活用電。20′00″～36176。 氣象條件項目所在區(qū)域位于中緯度地帶，常年直接受東南季風環(huán)流的控制和影響，屬北溫帶半濕潤大陸性季風氣候。地表下 米深度內(nèi)基土，屬全新世黃河沖積物，巖性以沙土為主，中密—密實，其次為粉土和粉質(zhì)粘土，具中等壓縮性，共劃分為十一個工程地質(zhì)單元層，地層分布較穩(wěn)定。廢水經(jīng)自建污水處理系統(tǒng)處理后達標排放。我國甲醛工業(yè)生產(chǎn)以銀法為主，經(jīng)過 40 多年的發(fā)展，經(jīng)歷了由浮石銀催化劑到電解銀催化劑的進步，經(jīng)歷項目可行性研究報告~ 28~了廢熱鍋爐從無到有的進步，經(jīng)歷了蒸發(fā)器由水蒸汽加熱到由熱水或由熱甲醛加熱的進步，從而形成了我國經(jīng)典的銀法甲醛設備及流程，即通常所說的傳統(tǒng)銀法工藝。 改造原理及工藝該技術(shù)改造方案采用的原理是：采用甲醇不完全轉(zhuǎn)化和用尾氣代替部分水蒸汽帶走反應熱，控制較低的反應溫度，以減少副反應的發(fā)生，未轉(zhuǎn)化的甲醇和部分水在吸收塔中利用反應熱和甲醛溶解熱脫除，脫出的甲醇和水作為原料回用，達到既降低甲醇消耗，又大幅增加副產(chǎn)蒸汽量的目的。甲醛成品由脫醇段底部采出。 設備選型原則設備選型遵循以下原則：立足國內(nèi)。在季戊四醇生產(chǎn)中，能源成本占很大比重，能源價格的不斷攀升，已嚴重影響著企業(yè)的經(jīng)濟效益，特別是 2022 年經(jīng)濟危機以來，產(chǎn)品價格大幅下降，全國的生產(chǎn)廠家大多已轉(zhuǎn)產(chǎn)或倒閉。第一效操作與另二效基本相同，第一效的二次蒸汽送入第二效作為加熱蒸汽。但不是效數(shù)越多越好，其效數(shù)受技術(shù)與經(jīng)濟上的限制。等壓輸水節(jié)汽工作原理蒸汽疏水閥是用于蒸汽供熱設備和蒸汽管道上，能自動地排除蒸汽使用設備和管道中的冷凝水，并能防止蒸汽泄漏的自動閥門。脫醛進料(d=) 塔頂 塔釜(d=)物 料名 稱 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w%甲醛 938 938 甲醇 水 季戊四醇 1993 1993 雙季 三季 甲酸鈉 其他（縮醛等） 合計 27700 100 15722 100 11978 100脫醇進料(d=) 塔頂 塔釜(d=)物 料名 稱 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w%甲醛 938 936 甲醇 水 合計 15722 100 100 100蒸發(fā)脫醛液 洗液及回收副品 蒸發(fā)水分 濃縮液物 料名 稱 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w%季戊四醇 1993 580 2573 雙季 三季 甲酸鈉 其他（縮醛等） 70 水 3530 9000 100 合計 1197。當效數(shù)過多時，有效總溫度差很小，分配到各效的有效總溫度差將會小得無法保證各效正常的沸騰，蒸發(fā)操作難以進行。各效所排放的冷凝水均匯集至凝水罐，罐側(cè)面裝有液位控制器，配合排液泵出口管的控制蒸發(fā)器液位至規(guī)定高度。循環(huán)泵的出口有一支路把溶液送到第二效的泵吸入口，按照與第三效相同的方式進行工作，第二效的二次蒸汽送入第三效作為加熱蒸汽。溶液再經(jīng)真空濃縮得到甲酸鈉結(jié)晶，經(jīng)離心過濾得到甲酸鈉，殘液冷卻再回收季戊四醇。P556 頁1993 現(xiàn)階段(改造前)見 2022 年濮陽市鵬