【文章內(nèi)容簡介】 狀。其相對密度隨模數(shù)的降低而增大。無固定熔點。 （ 2）產(chǎn)品用途 主要用作紙箱、焊條、鑄造、耐火材料的粘合劑；制造肥皂的填型 號 級 別 指 標 含 量 18 充劑以及土壤穩(wěn)定劑、橡膠防水劑。也用于紙張漂白、礦物浮選、合成洗滌劑。是無水涂料、硅膠、分子篩、白碳黑等硅系列產(chǎn)品的原料。 （ 3）生產(chǎn)工藝 A、干法 純堿法：將純堿和石英砂按一定比例均勻混合，在 1400— 1500℃熔融反應，熔融物經(jīng)冷卻為固體 泡花堿 。其反應式如下： mSiO2+ Na2CO3→ Na2O. mSiO2+ CO2↑ 硫酸鈉法：先將硫酸鈉（芒硝）和煤粉均勻混合，再加入硅砂混合均勻后，加入爐內(nèi)進行反應，反應完成后，生成物出爐冷卻，溶解沉淀制得 泡花堿 。其反應式如下： mSiO2+2C +2Na2SO4→ 2Na2O. mSiO2+S+ SO2↑ + 2CO2↑ B、濕法 將液體燒堿和硅砂按適當比例混合加入壓熱釜中，通入直接蒸氣加熱待反應釜中壓力升至 后，停止通往直接蒸汽，用夾套蒸氣保溫，維持此壓力，反應數(shù)小時，將反應物過濾濃縮制得 泡花堿 。 泡花堿 生產(chǎn)工藝比較 干法 可生產(chǎn)不同模數(shù)的 泡花堿 ，濕法比較適合生產(chǎn)低模數(shù) 泡花堿 。干法中純堿法所出產(chǎn)品質(zhì)量好，適合規(guī)?；a(chǎn) ， 但因純堿價格高，成本偏高，利潤低。 硫酸鈉法成本低，但環(huán)保不易達標 ，產(chǎn)品質(zhì)量也差，正被 逐步淘汰 。 泡花堿 生產(chǎn)工藝選擇 19 綜合以上分析，本項目工藝選用采用干法生產(chǎn)。經(jīng)過技術(shù)論證和小試實驗產(chǎn)品驗證，我公司決定 以石英砂和 天然堿 廢渣 為原料，攪拌均勻后在熔爐內(nèi)于 13001400℃溫度下熔化生成硅酸鈉。 其中天然堿廢渣 來自 河南中源化學股份有限公司外排母液沉淀池 。 其工藝過程為：原料→計量→攪拌→進料→熔融→出料→ 冷卻→出?！鷻z驗→包裝→成品。 工藝流程和消耗定額 （ 1）工藝流程： 純 堿→ → → → → 石英砂→ 圖 41 固體硅酸鈉的工藝流程圖 （ 2） 泡花堿 生產(chǎn)消耗定額 表 泡花堿 生產(chǎn)消耗定額（單耗） 序號 名稱及標準 單位 單耗 備注 1 天然堿渣55% T 55%為折合純堿百分比 2 石英砂 98% T 3 煤≥ 6000k T 4 水 T 1 5 電 Kw/h 18 計 量 混合 熔融 反應 出料 冷卻 成品 20 主要設(shè)備的選擇 熔爐在 泡花堿 的生產(chǎn)中使配合料經(jīng)高溫而形成 泡花堿 溶液的熔制過程是在熔爐內(nèi)進行的，故熔爐是 泡花堿 干法生產(chǎn)的主要設(shè)備。 目前使用的熔爐按火焰在爐中的路線可分為：橫火焰爐、縱火焰爐、馬蹄焰爐、雙拱頂池爐等。 橫火焰爐又叫側(cè)火焰爐或西門子爐，它是將若干對小爐對稱地分布在熔化部的兩側(cè)，其火焰的流動方向與窯池縱軸互成垂直。小爐既是噴火口，又是高溫度廢氣的排出口，因小爐分設(shè)在窯池的兩側(cè)，與馬蹄焰爐、縱火焰爐相比，窯爐火焰分布合理，對玻璃液的覆蓋面積大，易于調(diào)節(jié)爐內(nèi)縱向溫度，壓力等且熱點位置易于 控制，能有效的提高熔化率，但它存在設(shè)備多、占地大、廠房高、操作管理較復雜、熱點位置可能周期性移動等缺點。 縱火焰爐：縱火焰爐的熔池面積比較小，一般為 2040m2，通常采用間歇式的進料和出料，熱效率較低。 雙拱頂爐：雙拱頂爐與單拱頂爐相比減少了拱頂?shù)纳?，熱利用率有所提高，但?nèi)處于高溫下，又被粉料浸蝕，影響了窯爐的使用壽命，熔池寬度也不能太大，熔池面積一般小于 30m2。 馬蹄焰爐：馬蹄焰爐爐內(nèi)火焰呈馬蹄形，在熔池的前端設(shè)置一對小爐，配有蓄熱池，換熱池，火焰在爐內(nèi)行程較長，有利于燃料的充分燃燒。爐的兩側(cè)寬敞。 便于維護檢修，其熱效率平均達到 50%左右。 根據(jù)擬建立 泡花堿 的生產(chǎn)能力，本報告推薦采用馬蹄焰爐一臺，熔池面積 60m2，生產(chǎn)能力 30Kt/a，根據(jù)資金能力，窯爐用材按 3 年 21 配材。 表 43 固體硅酸鈉生產(chǎn)主要設(shè)備 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格與數(shù)量 材質(zhì) 備注 1 硅酸鈉熔爐 60m2/套 耐火材料 2 混料裝置 2 3 加料裝置 2 4 出料裝置 2 原材料及燃料的供應 原料供應 主要原料的品種規(guī)格，年需用量來源及運輸條件 表 51 主要原料品種、規(guī)格、年用量、來源、運輸條件 序號 名稱 規(guī)格 年用量 來源 備注 1 石英砂 60100 目≥ 95% SiO2≥ 98% Al2O3≤ % CaO≤ % Fe3+≤ % 24kt 附近石英砂 礦 加工廠 2 天然堿渣 折合純堿含量 55% 24kt 河南中源化學股份有限公司沉淀池 22 廠址選擇 位置 選址原則 選址：不能處在鎮(zhèn)居民區(qū)主導風向上 交通便利 土方工程量小 靠近高壓輸電線 與村莊居民區(qū)保持距離 原料來源的可靠性 綜上所述，本項所需石英砂由棗陽市新市石英砂公司提供，純堿來自 天然堿鹵水 蒸發(fā) 濃縮 結(jié)晶 產(chǎn)品 ，完全能滿足本項目需要，原料來源有保障。 建廠條件和廠址方案 建廠條件 廠址的地理位置及地貌概況 （ 1）廠址的地理位置 工廠選址在 XXXX 市 安棚化工園區(qū)，該區(qū)位于安棚鎮(zhèn)南 1 公里，距XXXX 市 縣城 45 公里，距 312 國道 7 公里，距寧西鐵路安棚站 5 公里，距 G40 高速入口 25 公里，交通十分便利。 地質(zhì)概況 （ 1）地質(zhì)結(jié)構(gòu) 廠區(qū)地勢平坦，根據(jù)鄰近工廠建設(shè)時所做的工程地質(zhì)勘探報告，擬建廠址無不良地質(zhì)現(xiàn)象， 地下水對混凝土無浸蝕性，適宜建廠。 （ 2）水文 23 根據(jù) XXXX 市 縣水文地質(zhì)資料及現(xiàn)有水源情況，廠區(qū)附近地下水源儲量豐富，水質(zhì)良好，滿足生產(chǎn)、生活用水質(zhì)量要求。 氣象條件 廠址所在區(qū)域?qū)倥瘻貛Т箨懶图撅L性濕潤氣候，四季分明。極端最高溫度 43℃，極端最低氣溫 ℃，年平均氣溫 ℃。主導風向冬季為北風，夏季為西南風，年平均風速 。年平均降水量 1109 mm，年平均相對濕度 72％，年平均氣壓 。 交通運輸條件 工廠選址在安棚化工園區(qū)，距寧西鐵路安棚站 5 公里， 向北滬陜高速入口 25 公里，向南距 312 國道 8 公里，距隨岳高速入口 35 公里。公路鐵路四通八達。安棚周邊運輸業(yè)發(fā)達，社會上務(wù)類車隊較多，運輸能力較強，運價適中，安全能滿足工廠、原料、燃料、產(chǎn)品的運進運出。 水源 (2) 供水、水源情況 該項目消耗用水很少，用水全部為生活用水，工業(yè)用水為設(shè)備冷卻用水，全部循環(huán)使用，不向外排放。 電源 本項目總裝機容量 300KW，年耗電量 540000kW?h，項目電源由距廠址約 2Km 的變電所以 10kV 電壓專線引入供電，能充分滿足用電需要。 廠址方案 本項 目選址 XXXX 市 化工產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)氧化鎂項目院內(nèi) ，占地 30 畝。 24 公用工程及附屬設(shè)施 運輸設(shè)計 XXXX 市 縣位于豫鄂邊境，寧西鐵路 312 國道及信南高速、焦桐高速貫穿全境。全縣鄉(xiāng)鄉(xiāng)油路相通，村村公路相連。并與許多省級及地方公路相通，公路四通八達。廠址緊靠 312 國道，距 XXXX 市縣安棚鄉(xiāng)火車站貨運場 2 km，成品通過公路、鐵路均可順利發(fā)送，交通運輸十分便利。 給排水 （ 1）本項目工業(yè)用水，采取在廠區(qū)內(nèi)打井，取地下水，建蓄水池。生活用水，消防用水及生產(chǎn)用水均用此水作為水源，為節(jié)約水資源主要用水循環(huán)使用。 生產(chǎn)生活 .消防用水合并管網(wǎng)，最大用水量 80 立方 /h，日用水總量 1350 立方。 供電 （ 1）電源 廠區(qū)現(xiàn)有 1600kva 變壓器一臺，可以滿 足 使用。 （ 2）用電負荷 300 KVA 裝機 余 量 500KVA 使用系數(shù) 60% （ 3）供配電設(shè)計 利用 現(xiàn)有配電設(shè)施可以 滿足 要求。 （ 4）照明及防雷接地保護 儲運設(shè)施 原料及產(chǎn)品均為固體，儲運方式為庫房儲存，物料儲存天數(shù)及儲 25 存量列于表 71 表 物料儲存天數(shù)及存量 序號 名稱 儲存期（天） 存量（ t） 備注 1 石英砂 10 800 2 天 然堿渣 10 800 3 煤炭 20 400 4 泡化堿產(chǎn)品 20 1600 罐區(qū)布置在主要車間附近，庫房根據(jù)物料用途就近布置。 維修設(shè)施 裝置基本 為維修設(shè)施 供熱 來自 廠區(qū)鍋爐 土建設(shè)計依據(jù)及原則 （ 1）按照國家現(xiàn)行的標準、規(guī)范、規(guī)程和有關(guān)規(guī)定及工藝要求進行土建設(shè)計。采用新材料，新技術(shù)，使設(shè)計做到安全適用，經(jīng)濟合理，技術(shù)先進，美觀大方。 （ 2）根據(jù)生產(chǎn)工藝要求及各車間特點，著重解決好通風、采光、防塵、防震、消防、隔聲及降噪等技術(shù)問題。 （ 3）認真貫徹因地制宜，就地取材，厲行節(jié) 約的原則，結(jié)合當?shù)靥攸c，建筑結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置心盡量符合統(tǒng)一建筑模數(shù)制，合理選型選材，以加快施工進度，縮短建設(shè)周期，節(jié)約建設(shè)投資。 主要技術(shù)方案 26 （ 1）熔制車間、該車間含純堿庫，石英砂庫、 泡花堿 熔制廠房，其中石英砂庫、純堿庫采用鋼結(jié)構(gòu)罩棚，寬度 15m 長度 50m，梁底標高 5m，熔制主廠房采用鋼結(jié)構(gòu)排架廠房，寬度 16m，長度 42m，梁底標高 12m。 （ 2）成品庫鋼結(jié)構(gòu)罩棚長 48m，寬 20m，梁底 5 米。 輔助廠房含機修廠房、配電房、門衛(wèi)房、綜合辦公數(shù)、職工住室。機修廠房采用單層鋼構(gòu)廠房，長 15M，寬 7m，梁底標高 5m，門衛(wèi)房、配電房采用磚混結(jié)構(gòu)長 12M，寬 5M，層高 3m，辦公樓及職工住室采用柜架結(jié)構(gòu)，長 40m，寬 11m， 3 層，層高 3m，全廠總占地20 畝，建設(shè)總面積 5224m2。 建筑特征一覽表 71 序號 項目 結(jié)構(gòu)形式 層數(shù) 占地面積 m2 建筑面積 m2 1 天然 堿與石英砂庫 鋼結(jié)構(gòu) 1 750 750 2 熔制車間 鋼結(jié)構(gòu)排架 2 672 1344 3 煤氣車間 鋼結(jié)構(gòu)排架 4 770 770 4 煤庫 鋼結(jié)構(gòu) 1 5 泡花堿 成品庫 鋼結(jié)構(gòu) 1 960 960 6 配電房 備品庫 磚混 2 60 60 7 門衛(wèi)房 磚混 1 20 20 8 辦公住房、餐廳 框架、磚混 2 層 440 1320 9 煙囪 碳鋼 H=50m，上口直徑 10 蓄水池 混凝土 80m2 27 合計 5224 節(jié)能 用能標準和節(jié)能規(guī)范 本項目建設(shè)地點為河南省南陽市 XXXX 市 化工產(chǎn)業(yè)集聚 區(qū)內(nèi)，應遵循國家以及河南省的用能標準及設(shè)計規(guī)范： （ 1）《中華人民共和國節(jié)約能源法》 （ 2）《中華人民共和國再生能源法》 （ 3）《中華人民共和國電力法》 （ 4）《國華人民共和國建筑法》 （ 5）《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進法》 （ 6）《中華人民共和國計量法》 （ 7）《中國節(jié)能技術(shù)大綱》 1996905 號 （ 8）《國務(wù)院關(guān)于加強節(jié)能工作的決定》國務(wù)院令 58 號 （ 9）《清潔生產(chǎn)審核暫行辦法》國家環(huán)保總局令第 16 號 （ 10）《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》國家發(fā)改委 [2020]2505 號 （ 11）《重點用能單位節(jié)能管理辦法》國家紀檢委第 7 號 （ 12）《節(jié)能用電管理辦法》國家紀檢委 [2020]1256 號 （ 13）《建設(shè)工程質(zhì)量管理等比例》（國務(wù)院 279 號令） （ 14）《能源效率標準管理辦法》（國家發(fā)改委質(zhì)檢總避 2020 年17 號令） 工業(yè)類相關(guān)標準及規(guī)范 （ 1）工業(yè)企業(yè)能源管理導則 CB/T155872020 28 （ 2）評價企業(yè)合理用電導則 CB/T34851998 （ 3）工業(yè)窯爐保溫技術(shù)通則 CB/T166181996 （ 4）三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值 CB202022020 （ 5）通風機能效限定值及節(jié)能評價值 CB/T19712020 （ 6）工業(yè)燃料加熱裝置 JC5691994 （ 7）綠色建筑評價 GB/T503782020 （ 8）外墻保溫工程技術(shù)規(guī)程 JGJ1442020 （ 9）建筑采光設(shè)計標 準 能源單耗及年消耗量 表 81 泡花堿 能耗指標及年消耗量 序號 項目 單位 單耗 年用量 1 電 Kwh 18 54 萬 kwh 2 煤 t/t 產(chǎn)品 6kt 3 水 t/t 產(chǎn)品 1 30kt 項目的節(jié)能措施及效果分析 節(jié)能措施 節(jié)能措施綜述 本項目在節(jié)能設(shè)計中充分考慮利用現(xiàn)有資源提高設(shè)備運行效率和優(yōu)化設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，以達到整體的節(jié)能效果，主要措施如下： （ 1） 泡花堿 窯爐采用蓄熱式馬蹄焰窯爐，以煤利用 二段煤氣發(fā)生爐轉(zhuǎn)換為潔