【文章內(nèi)容簡介】 原材料 原料鹵水 XXX 有限責任公司已有 六 個鹽礦， 22 口井，年生產(chǎn)能力鹵折鹽 80萬噸。為配合“西氣東輸”工程地下儲氣庫的建設(shè)，擬新鉆井 100 口，以加速采礦造腔，擴大儲氣能力，從而形成 200 萬噸鹵折鹽的鹵水生產(chǎn)能力。 原料鹵水的化學成分如下： Cl： g/l Br 14mg/l Ca2+： 0 75g/l K 37mg/l Mg2+： g/l F SO42： H3BO4 26mg/l NH4+ As PH 比重 其它原料 生產(chǎn)中所需要的純堿、燒堿、原料需要外購，其數(shù)量規(guī)格見表 4― 1。 表 4－ 1 其它原料消耗表 序號 名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量 1 純堿 98% t/a 5542 22 2 燒堿 30% t/a 1980 3 絮凝劑 t/a 動力 動力 鹽硝車間所需要的蒸汽、電力由 XXXXXX 熱電廠供應(yīng) 供水 本工程西側(cè)緊臨 XX 河，水源充足，常年流量充沛，在 XXX 河河岸修建一座半地下式取水泵房，可滿足本工程用水的需 要。 表 4― 2 動力需用量估算表 序號 名 稱 單位 數(shù)量 來源 備注 1 電力 K w 51000 熱電廠 2 鹽硝蒸發(fā)蒸汽 T/h 83 熱電廠 143℃ 2 鹽硝干燥蒸汽 T/h 熱電廠 183℃ 3 水 m3/d 4080 XXX 河 廠址 廠址選擇 廠址位于 XXX 經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi) ,XXX 河的東岸 XXX 電 廠， 有利于廠區(qū)交通運輸及水、電、汽供應(yīng)。所選廠址地勢平坦，土石方量小，無搬遷建筑物和居民 戶。場區(qū)及周圍無不良地質(zhì)想象，是理想的建廠地點。本工程鹵水凈化車間布置在 XXX 東北向的 XXX 橋鹽港， XXX 有限責任公司液體鹽車間的南面，與主生產(chǎn)廠區(qū)相距 2km。 自然條件 a. 地形地貌 擬建場地位于 XXX 河東岸，夏溪河北側(cè)，距 XXX 約 3 公里，場地 23 地形平坦，地面標高變化在黃海高程 ~ 米之間。 b. 地震及洪水的等自然災(zāi)害 根據(jù)國家地震區(qū)劃圖， XXX 地震烈度為 5 度。 廠區(qū)處最高洪水位為 米（ 1951 年） c. 工程地質(zhì)氣象、水文及環(huán)境現(xiàn)狀資料 場地地層主要由人工填土層、第四 系金新統(tǒng)沖積層，第四系上更新統(tǒng)沖積層組成。人工填土主要分布在場地西側(cè)的河低及場地中的田埂、小路等地段。 第四系金新統(tǒng)沖積層主要由粘土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粉土組成。第四系上更金新統(tǒng)沖積層主要為粉質(zhì)粘土。 場地內(nèi)地層中賦存的地下水可分為表層地下潛水和下部潛水兩種類型，總體由東至西逕流，并在 XXX 河及其附近水塘中排泄，另外，部分表層地下潛水由地表蒸發(fā)而排泄。 d. 氣象資料 歷年平均氣溫 歷年平均最高氣溫 歷年年平均最低氣溫 歷年極端最高氣溫 （ 1978 年 7 月 10 日） 歷年極端最低氣溫 （ 1975 年 1 月 7 日） 歷年年平均相對濕度 78% 歷年平均風速 全年主導風向 ES 基本風壓值 35kg/m2 年平均降雨量 年蒸發(fā)量 最大積雪厚度 15cm 24 最大凍土深度 10cm e. 交通運輸 場地交通極為方便 ,水路交叉縱 橫 ,貫穿全市境內(nèi) ,廠區(qū)西側(cè)緊鄰 XXX河 ,通過 XXX 河可與京杭大運河、長江相連接；公路運輸四通八達，可直達上海、杭州等地，鐵路運輸可利用京滬鐵路。 25 第五章 工程技術(shù)方案 項目組成 項目組成見表 5― 1。 表 5― 1 項目組成表 序號 工程類別 工程（車間）名稱 規(guī)模 備注 1 主要生產(chǎn)工程 鹵水凈化工程 鹵水凈化車間 鹽硝工程 鹽硝車間 年產(chǎn) 100 萬噸精制鹽、 3 萬噸無水硝 2 輔助生產(chǎn)工程 機修 機修車間 成品倉庫 包裝貯運 包裝貯運車間 循環(huán)水系統(tǒng) 生產(chǎn)廢水回收系統(tǒng) 3 公用工程 通信工程 環(huán)保工程 給排水工程 總圖工程 取水工程 取水泵房 4 服務(wù)及生活福利設(shè)施 綜合辦公樓 （含中心化驗室） 倒班宿舍及食堂 汽車庫 生產(chǎn)技術(shù)方案 鹵水凈化 鹵水凈化車間組成 26 鹵水凈化車間由反應(yīng)沉清、鈣鎂泥處理工段組成。 鹵水凈化工藝技術(shù)路線 比選綜述 XXX 鹽礦屬硫酸鹽氯化物型礦床 ,原料鹵水中除主要成份 NaCl 和Na2SO4 以外，還有 Ca2SO MgSO4 等雜質(zhì)。未經(jīng)凈化的原料鹵水直接去制鹽和提硝 ,在預(yù)熱和蒸發(fā)過程中有 CaSO CaCO3 、 Mg(OH)2 等難溶性雜質(zhì)生成 ， 附在管壁上形成結(jié)垢 ， 影響換熱設(shè)備的傳熱效果 ， 為了保證生產(chǎn)的正常進行 ， 須頻繁地清洗預(yù)熱器和蒸發(fā)罐 ， 造成制鹽提硝生產(chǎn)能量浪費 ， 消耗增加 ， 生產(chǎn)周期縮短 ， 有效生產(chǎn)時間減少，降低了鹽生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟指標和企業(yè)的經(jīng)濟效益。 國外真空制鹽生產(chǎn) ， 大部分對原料鹵水進行 Ca2+、 Mg2+的凈化 處理。如羅馬尼亞的佛來恰 ， 英國的英鹽有限公司、德國的施塔德、荷蘭的亨格洛等鹽廠由于鹵水經(jīng)過凈化處理 ， 明顯地提高了換熱設(shè)備的使用效果 ，減少預(yù)熱器和蒸發(fā)罐的清洗時間 ， 降低鹽、硝產(chǎn)品能耗 ， 提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，延長有效生產(chǎn)時間。國內(nèi)制鹽企業(yè)大多未采用鹵水凈化工藝，我國從八十年代末期至九十年代初期陸續(xù)從國外瑞士蘇爾壽公司引進了四套真空制鹽裝置 ， 全部采用鹵水凈化生產(chǎn)工藝 ， 制鹽技術(shù)經(jīng)濟指標明顯地優(yōu)于國內(nèi)鹵 水未凈化的企業(yè)水平。國內(nèi)外真空制鹽部分廠家制鹽技術(shù)經(jīng)濟指標見表 5― 2。 通過表 5― 2 可見 ， 采用鹵水凈化工藝的廠家真空鹽的 質(zhì)量普遍提高 ,蒸汽和電力的消耗較低 ， 年生產(chǎn)天數(shù)在 320 天以上 ， 各項指標均優(yōu)于未采用凈化工藝的廠家。因此 ， 本項目針對原料鹵水含有鈣、鎂雜質(zhì) ， 為了得到高質(zhì)量的精制鹽和無水硝 ， 并與引進設(shè)備配套，對鹵水進行凈化處理是必要的。 對含有 Ca2+、 Mg2+雜質(zhì)的原料鹵水目前主要有以下三種凈化工藝方法： a. 燒堿、純堿法； 27 b. 石灰、純堿法；； c. 石灰、芒硝、二氧化碳法。 上述三種鹵水凈化方法技術(shù)經(jīng)濟指標比較見表 5― 3。 從表 5― 3 可以看出 ： 燒堿 — 純堿法 ： 基本建設(shè)投資少 ， 工藝流程簡單，凈化成本適中 ； 石灰 — 純 堿法 ： 基本建設(shè)投資較高 ， 工藝流程簡單 ， 凈化成本適中； 石灰 — 芒硝 — 二氧化碳法 ： 基本建設(shè)投資高 ，工藝流程復雜 ， 凈化成本較低。 綜上所述，考慮基建投資、經(jīng)常費用、凈化成本以及本工程的實際情況 ， 本工程擬采用燒堿、純堿法處理原料鹵水。 其反應(yīng)式為： MgSO4＋ 2NaOH Na2SO4＋ Mg(OH)2 CaSO4＋ Na2CO3 Na2SO4＋ CaCO3 28 表 5― 2 國內(nèi)外部分真空制鹽廠家技術(shù)經(jīng)濟指標 廠 名 年生產(chǎn)天數(shù) 汽耗 (噸 /噸鹽 ) 電耗 (度 /噸鹽 ) 水耗 (噸 /噸鹽 ) 鹵水處理方法 效 數(shù) 鹽質(zhì) 備 注 佛來恰 325 燒堿、純堿法 外加熱四效 % 英鹽有限公司 330 石灰、純堿法 外加熱五效 % 施塔德 335 石灰、二氧化碳法 外加熱五效 % 江西鹽礦 330 22 石灰、純堿法 鹽硝聯(lián)產(chǎn) (四效 ) % 引 進 云南昆明鹽礦 330 52 石灰、純堿法 鹽硝聯(lián)產(chǎn) (四效 ) % 引 進 索特集團 324 48 碳酸鋇、燒堿、純堿法 外加熱四效 % 中鹽宏博實業(yè)公司 300 89 未凈水 外加熱四效 % 冷凍提硝 湖北長江鹽廠 300 39 未凈化 外加熱四效 % 湖南湘衡鹽礦 300 67 未凈化 外加熱四效 % 熱法提硝 湖南湘澧鹽礦 300 45 未凈化 外加熱四效 % 冷凍提硝 湖北藍天鹽礦 300 90 未凈化 外加熱 四效 % 熱法提硝 29 表 5― 3 鹵水凈化技術(shù)經(jīng)濟比較表 方法 內(nèi)容 項目 石灰 — 芒銷 — 二氧化碳法 石灰 — 純堿法 燒堿 — 純堿法 備 注 用 量 每 m3 凈化鹵費用 用 量 每 m3 凈化鹵費用 用 量 每 m3 凈化鹵費用 總投資 1806 萬元 1313 萬元 1127 萬元 石灰 (85%) 純堿 (98%) 燒堿 (30%) kg/m3 元 石灰石 12kg/m3 元 焦炭 kg/m3 元 芒硝 kg/m3 元 水 m3/m3 元 m3/m2 元 m3/m3 元 電 kwh/m3 元 助沉劑 kg/m3 元 車間經(jīng)費 元 元 元 工資及附加 元 元 元 原鹵 合計 元 元 元 30 ..3 工藝流程說明 燒堿、純堿法鹵水凈化工藝流程見圖 5― 1。 助沉劑 燒堿 純堿 原鹵 反應(yīng)沉清 凈化鹵水去制鹽 泥漿壓濾 去液體鹽車間 圖 5― 1 鹵水凈化工藝流程簡圖 本鹵水凈化工藝采用間歇操作方式 ， 該操作具有省工、節(jié)能，精鹵質(zhì)量高且穩(wěn)定等特點。具體的工藝流程為 ： 礦山來原鹵泵入反應(yīng)罐，加純堿液與燒堿液進行反應(yīng)后 ， 再加助沉劑液進行攪拌、澄清 ， 將上層清液泵 入凈化鹵水貯罐儲存 ， 下層泥漿泵入壓濾機經(jīng)壓濾后去液體鹽車間處理硫酸根離子。 主要設(shè)備選型 反應(yīng)罐選用直徑為 15 米 ， 高度為 16 米 ， 帶攪拌裝置的反應(yīng)罐 ，該罐具有傳動裝置簡單 ， 節(jié)省動力等特點。 主要工藝技術(shù)參數(shù) a. 凈化鹵水成份 NaCl： ? 280g/l Na2SO4： 16177。 3 g/l Mg2+： 5PPm Ca2+： 10PPm SS： 10 ppm b. 工作制度 31 全年工作日 天，每天 24 小時生產(chǎn)，全年有效生產(chǎn)時間 8000小時。 c. 生產(chǎn)規(guī)模 原料鹵 水： 222 萬 m3/年 凈化鹵水： 212 萬 m3/年 鹽硝車間 鹽硝車間組成 鹽硝車間由鹵水預(yù)熱、真空蒸發(fā)、離心脫水、沸騰干燥等工段組成。 鹽硝生產(chǎn)工藝技術(shù)路線及主要設(shè)備比選綜述 目前，國外多效真空蒸發(fā)設(shè)備的發(fā)展方向是節(jié)能、防腐、防垢，使用壽命長，能生產(chǎn)不同粒徑的鹽。為了節(jié)能，真空蒸發(fā)結(jié)晶罐向大型化、多效化發(fā)展，采用多效罐和二次蒸汽加壓相結(jié)合的工藝。 從硫酸鹽氯化物型礦鹽鹵水中分離鹽硝，國內(nèi)生產(chǎn)應(yīng)用的鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝有真空制鹽、冷凍提硝工藝和真空制鹽、熱法提 硝工藝以及國外引進的真空制鹽、母液回收法工藝。上述三種方法技術(shù)經(jīng)濟指標比較見表 5― 4。從表 5― 4 分析： 真空制鹽、冷凍提硝工藝：投資較高，單位產(chǎn)品消耗水、電、蒸汽量大，成本較高； 真空制鹽、熱法提硝工藝：相對投資較低，單位產(chǎn)品消耗水、電、蒸汽量較小，成本較低。產(chǎn)品氯化鈉和硫酸鈉的質(zhì)量偏低且不穩(wěn)定。 真空制鹽、母液回收法提硝工藝：投資與真空制鹽、冷凍提硝工藝相當，單位產(chǎn)品消耗蒸汽、電量較其為小，產(chǎn)品氯化鈉和硫酸鈉的質(zhì)量高。 國內(nèi)真空制鹽主體設(shè)備蒸發(fā)罐罐型，循環(huán)泵、離心機、干燥床等，與國外相同設(shè)備比較，尚存在一 定的差距。 32 目前，美國史文森公司和瑞士蘇爾壽公司蒸發(fā)設(shè)備采用軸向進料蒸發(fā)結(jié)晶罐，軸向進料蒸發(fā)罐具有下述主要優(yōu)點： ，提高有效傳熱溫差； ，減緩蒸發(fā)罐壁結(jié)疤； 渦漩損失和循環(huán)阻力，減少循環(huán)泵的動力消耗； 強度，減少設(shè)備的