【文章內容簡介】 電管理站承諾保證為該項目提供電力供應，確保生產需要。 供排水 該地區(qū)地下水蘊藏豐富，補給條件良好。本項目建成后生產、生活日用水量為 396m3/d，其 中生產用水量 356m3/d，生活用水量 30m3/d。本項目生產、生活、消防用水采用地下水，完全可滿足生產、生活需要，水質亦符合飲用水和工業(yè)用水標準。 水源 排水 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產線建設工程可行性研究報告 5 河南建筑材料研究設計院 排水系統(tǒng)采用雨水和生產、生活污水分流制排水系統(tǒng)。生產用水主要為冷卻循環(huán)水，外排量極少，一般不含其他有毒物質，對環(huán)境影響不大，生活污水經化糞池處理后外排，水質符合有關環(huán)保法規(guī)要求。 供汽 本工程用汽量 ，壓力 。蒸汽由焦煤集團馮營自備電廠供給。 建設廠址 本工程擬建廠址位于焦作市馬莊村九里山鄉(xiāng)境內，距 離焦（作）輝（縣）公路、武（陟）陵（川）公路均不足 1km。 交通運輸 焦作市地處河南省西北部，北依太行山與山西省接壤，南與鄭州市、洛陽市相連，東與新鄉(xiāng)市為鄰。距鄭州市區(qū)約 80km，距新鄭國際機場約100km，距首都北京約 600km。 公路 擬建廠址位于焦作市城區(qū)東部，距市區(qū)約 16km。南臨焦（作）鄭（州）高速公路，西臨焦（作）晉（城）高速公路，東臨京（北京）珠（海）高速公路。焦（作）輝（縣）公路從廠址西 1km 處通過。公路運輸條件便利。 鐵路 焦（作）太（原）鐵路、焦（作 ）枝（城）鐵路、焦（作）新（鄉(xiāng)）鐵路、侯（馬）月（山）鐵路在此交匯。焦枝鐵路從廠址南邊通過，廠址距焦枝鐵路待王編組站約 6km, 距焦作貨站馬村鐵路專用線約 5km。鐵路運輸條件便利 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產線建設工程可行性研究報告 河南建筑材料研究設計院 6 地震烈度 根據焦作市地震局對“方莊一帶地震烈度意見”，在修武至焦作一帶近300 年發(fā)生過一次破壞性地震，震中烈度為 7 度。近幾十年來，沒有發(fā)生過大于 4 度的地震，但是，在山西臨汾發(fā)生高強度地震時曾影響到本地區(qū)。根據地震活動分析，豫北地區(qū)為存在發(fā)生中強地震的危險性。因此，在工程設計時按 7 度設防。 氣象條件 年平均溫度： ℃ 極端最高溫度： ℃ 極端最低溫度： － ℃ 平均大氣壓力： 極端最高大氣壓力： hPa 極端最低大氣壓力： hPa 年平均降雨量： 日最大降雨量： 年主導風向： ENE 10 分鐘最大風速： 環(huán)境保護 該項目建成投產后，對環(huán)境產生的影響主要是粉塵、噪音和廢水。為減少其對環(huán)境的污染，設計中將嚴格遵守國 家和地方的環(huán)境保護法規(guī)，貫徹環(huán)保設施與主體工程同時設計、同時施工、同時投產的“三同時”政策。針對本項目幾種主要的環(huán)境污染物，本項目設計采取了有針對性的綜合防治措施，將工程污染控制在盡可能小的范圍內。全廠環(huán)保設施配套齊全，環(huán)保設計與工程設計同時進行。 本項目建成后新生產線各種污染物的排放不但能達到國家標準，而且九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產線建設工程可行性研究報告 7 河南建筑材料研究設計院 將遠低于國家標準規(guī)定的限值。在產生粉塵的煅燒系統(tǒng)、裝運系統(tǒng)以及物料轉運點均設置了性能可靠、收塵效率高的收塵器，確保粉塵排放指標達到 《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》（ GB9078— 199）二級標準及《大氣污 染物綜合排放標準》（ GB16297— 1996）二級 標準的要求。 對產生噪聲的設備如空壓機、風機等，在設計中通過采用加裝消聲器或設置隔音值班室等措施，最大限度的降低噪聲對生產崗位操作工人及周圍環(huán)境的危害，以達到 《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》（ GB3096— 93）和《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》（ GB12348~12349— 90）的要求。 本項目生產用水采用循環(huán)系統(tǒng)，僅有少量生產廢水和生活污水外排，外排量很少，這部分廢水經污水處理達到國家《污水綜合排放標準》（ GB8978— 1996） 后與生產廢水一起排出廠外。 技術 方案的選擇 概述 納米碳酸鈣仍屬化合法生產的輕質碳酸鈣。傳統(tǒng)的輕質碳酸鈣生產，是將精制的石灰石原料煅燒，得到氧化鈣和窯氣二氧化碳；消化氧化鈣，并將生成的懸乳液氫氧化鈣在高剪力作用下粉碎，多級懸液分離，除去顆粒和雜質，得到一定濃度的精制氫氧化鈣懸乳液。通入二氧化碳氣體，加入適當的添加劑控制晶型，碳化至終點，得到要求晶型的碳酸鈣乳液。進行脫水、干燥、表面處理，最后得到所要求得碳酸鈣產品。 目前，納米碳酸鈣的工業(yè)化生產工藝主要有：間歇鼓泡碳化法、連續(xù)噴霧碳化法、超重力碳化法。 間歇鼓泡碳化 法 在濕法碳酸鈣的生產中，大多采用傳統(tǒng)的間歇鼓泡碳化法。生產納米碳酸鈣是在生產輕質碳酸鈣的基礎上，改變碳化工藝（加入添加劑、既結晶控制劑）控制晶型和粒徑，沉淀（加沉淀劑）后經分離、干燥、粉碎、包裝，制得不同晶型、顆粒均勻的納米級碳酸鈣。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產線建設工程可行性研究報告 河南建筑材料研究設計院 8 間歇鼓泡碳化法工藝投資較少、操作簡單；但生產效率低，氣液接觸差，碳化時間長，工藝上對碳酸鈣晶型不易控制，產品一次成形顆粒大，粒徑粗且不均勻，易在反應中產生包裹現象，最終導致產品反堿，影響產品質量。 連續(xù)噴霧碳化法 與間歇碳化法相比，連續(xù)噴霧碳化法工藝適應于規(guī)模 化生產，生產能力大且生產效率高，碳化時間短，產品晶型、粒度容易控制，可制得優(yōu)質穩(wěn)定的納米碳酸鈣產品。 噴霧碳化法一般采用兩段或三段連續(xù)碳化工藝，即石灰乳經第一碳化塔碳化得到反應混合液，然后噴入第二段碳化塔制得最終產品，或再噴入第三段碳化塔碳化得到最終產品。由于碳化過程分段進行，因此可對晶體的成核和生長過程分段控制，從而控制晶體的粒徑、晶型。根據需要，控制適宜的噴霧液滴大小、氫氧化鈣濃度、碳化塔內的氣液比、反應溫度、各段的碳化率等條件，即可制得不同晶型的納米碳酸鈣產品。 超重力碳化法 超重力技術 起源于 1976 年的太空試驗。在太空微重力狀態(tài)下，化工分離單元操作無法完成，從而引發(fā)超重力技術的研發(fā)，并在 1980 年得到充分發(fā)展。超重力技術產生的離心加速度不僅可以比重力加速度大 2～ 3 個數量級，而且可以調節(jié)。利用離心力場不僅使化工單元操作在太空成為可能，而且可以大大提高化工單元操作效率。 將超重力技術應用于納米碳酸鈣的生產使這一生產過程發(fā)生了革命性變化。高速旋轉的填料將氫氧化鈣溶液剪切成細微的液滴、液絲和液膜，強大的離心力使碳酸鈣微粒一旦形成就迅速脫離氫氧化鈣溶液，無法繼續(xù)長大，同時氫氧化鈣溶液和二氧化碳氣體 的接觸面積大大增加并迅速更新，使反應速度大大提高。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產線建設工程可行性研究報告 9 河南建筑材料研究設計院 技術方案選擇 通過上述對國內外納米碳酸鈣生產工藝的對比分析，本項目擬選擇由北京化工大學超重力中心研制開發(fā)的具有國際領先水平的超重力碳化法生產工藝，生產納米碳酸鈣。 超重力技術生產納米碳酸鈣具有以下優(yōu)點：（ 1）產品平均粒徑小，可制得平均粒徑為 15～ 30nm 的超細碳酸鈣；（ 2）產品粒度分布范圍窄；（ 3）產品質量穩(wěn)定；（ 4）反應速度快；（ 5）反應器體積?。唬?6）易于操作，從開機到穩(wěn)定生產一般不超過 1min；（ 7）不需要使用晶體生長抑制劑，產品質量穩(wěn)定、 生產效率高，生產成本大幅度降低。 該生產工藝是理想的納米碳酸鈣生產工藝。 工程設計特點 本工程設計力求工藝流程簡潔、順暢，擇優(yōu)選擇先進、成熟、可靠的技術和裝備，技術方案充分考慮了當地的原料資源和自然條件。具有以下特點： (1) 充分重視生產線的先進性、可靠性及經濟性，設備選型立足國產化。 (2) 采用申克定量給料機計量石灰石和焦碳，提高計量精度，保證石灰煅燒的穩(wěn)定性。 (3) 采用機械化立窯煅燒石灰，減少勞動強度，提高生產率，有利于環(huán)境保護。 (4) 采用超重力碳化工藝生產納米碳酸鈣，具有產品粒度小 、分布范圍窄、顆粒均齊，反應時間短、生產效率高、設備能力大等優(yōu)點。 (5) 采用先進、可靠的 DCS 集散式計算機控制系統(tǒng)，自動化水平高，以達到高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產、優(yōu)化控制等目的，并可減少操作崗位定員，降低生產成本。 綜上所述，本工程設計具有技術先進可靠、勞動生產率高、生產成本低、經濟效益、環(huán)境效益、社會效益好的特點。 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產線建設工程可行性研究報告 河南建筑材料研究設計院 10 項目主要技術經濟指標 主要技術經濟指標見表 1－ 1。 表 1－ 1 主要技術經濟指標匯總表 序 號 名 稱 單 位 指 標 備 注 1 建設規(guī)模 納米碳酸鈣 t/a 6000 2 產品品種 15～ 30nm t/a 6000 3 生產方法 超重力 碳化法 4 主要設備 石灰窯 有效容積： 50m3 投石量： 35t/d 臺 1 消化反應器 12m3石灰乳 /h 套 1 碳化反應器 液體流量： 250m3/h 臺 2 氣體流量： 1500 m3/h 壓榨式過濾機 150m2 臺 1 干燥器 包裝機 臺 1 5 裝機容量 kW 800 6 年耗電量 kWh 360104 7 用水量 m3/d 生產用水 m3/d 6384 其中循環(huán)用水量為 6038 生活用水 m3/d 30 循環(huán)水利用率 % 95 8 總平面圖指標 廠區(qū)占地面積 ha 建構筑物占地面積 m2 4980 建筑系數 % 場地利用系數 % 圍墻長度 m 970 9 焦碳消耗 t/a 540 10 勞動定員 人 70 管理人員 人 14 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產線建設工程可行性研究報告 11 河南建筑材料研究設計院 生產工人 人 56 11 勞動生產率 全員 t /人178。 a 生產工人 t /人178。 a 12 投資 總投資 萬元 其中： 建設投資 鋪底流動資金 萬元 建設投資構成 萬元 % 萬元 % 萬元 % 萬元 % 萬元 % 萬元 % 13 單位產品指標 建設投資 元 /t 綜合成本 元 /t 綜合電耗 kWh/t 14 企業(yè)經濟指標 年銷售收入 萬元 正常達產年 年銷售稅金及附加 萬元 正常達產年 年總成本費用 萬元 生產期平均 年利潤總額 萬元 生產期平均 年所得稅 萬元 生產期平均 年稅后利潤 萬元 生產期平均 財務內部收益率：稅前 % 稅后 % 投資回收期：稅前 a 含建設期 稅后 a 含建設期 財務凈現值：稅前 萬元 ic=12% 稅后 萬元 ic=12% 投資利稅率 % 生產期平均 投資利潤率 % 生產期平均 九里山 6000t/a 超重法納米碳酸鈣生產線建設工程可行性研究報告 河南建