【文章內容簡介】 工序。烘干后進入浸漬池，用配好的濃度為38%的磷酸水溶液浸漬4小時，再將其中的林木屑撈出放進炭活化爐內，加溫到450℃進行炭化，炭化完畢后將其從爐底的排放口向下移入到炭活化爐內，再加熱到600℃（爐內溫度）進行活化反應，經過活化后的即為磷炭（活性炭的初產物），磷炭在回收池內降溫到200℃以下時，用不同濃度的低度磷酸水進行回收，萃取其中附著在炭表面的和包容在磷炭內的磷酸，以減少磷酸的損耗，經過回收萃取后的低磷酸溶液全部收集到各自相應的低濃度磷屑水池，以備下一次的循環(huán)萃取使用。然后用熱水進行清洗，洗去其中的粉末雜志，降低活性炭孔中的磷酸根含量。在清洗的同時加燒堿中和炭孔中的磷酸，調節(jié)PH值在6—7之間。產品最后烘干，此時烘干的煙道氣來自于鍋爐，此時為了避免污染，我們采用了靜電尾氣處理器來對煙氣進行凈化。同時對成品采取破碎再熔融造粒的措施，改善物理形狀使其更美觀規(guī)則，過程中產生的大量粉塵會被脈沖收塵器吸收，%，基本上對環(huán)境部產生影響。2）磷酸活化法，影響產品性能的因素（1）磷酸的加入方式按照一般的制作工藝，參照同類化工項目，加入方式有2種，第一種是磷酸固體摻和木屑，簡稱摻和法；第二種將38%的工業(yè)磷酸與木屑按照一定的比例混合，通過長時間的浸漬，使得木屑與磷酸充分混合，成為浸漬法。對比二種方法，可以明顯發(fā)現浸漬法接觸面積是摻和法的幾倍，而且相同條件下?lián)胶头ǖ牧姿釗p失遠高于浸漬法，按照配料比和經濟性考慮，本項目采取浸漬法。（2）活化溫度由于原材料的差異，最佳活化溫度有一定的差異，當原材料的含水量高于40%時，活化溫度將提高至500℃，生產中活化溫度為450℃，而溫度過高將直接破壞活性炭的內部結構，因此在原材料進入活化階段時必須保證原材料的含水量在40%以內，溫度穩(wěn)定在450℃。（3）活化時間產品的收率、比表面積、微孔大小與活化時間長短有直接的聯(lián)系。在一定的條件下，隨著活化時間的增加，產品的收率下降，而比表面積和微孔容積增加，為了保證產品的各項技術指標達到高效吸附劑的要求，參照相關的文獻和論文在保證經濟性的前提下，本項目的活化時間為定為30分鐘。（4）劑料比隨著NaOH的增加和磷酸溶液濃度加大，活性炭的比表面積和吸附性都開始降低，本項目的的劑料比選為4噸的木屑消耗224kg磷酸核40kg燒堿。（5）原材料粒徑 原料木屑的粒徑大小直接影響原料和磷酸的接觸充分與否。根據研究表明，原料的粒徑越小，在相同的生產條件下，產品的孔結構越發(fā)達，粒徑的減小又為產品的液洗帶來影響，本項目從二者綜合考慮，再對比工藝要求，通過反復實驗初步破碎完全滿足工藝要求。 物料平衡以產出1噸木質活性炭為基準，按生產經驗數據表對各工藝物料平衡進行簡述，對每個工藝對各種原輔料的消耗均有詳細的介紹。由此可以直觀的看出木質活性炭在制備的過程中，清晰的看到各項物料的消耗數據，方便數據統(tǒng)計。表62 物料損失消耗表工序號工藝名稱經驗參數1篩選木屑含雜質量1%木屑含水量30%木屑用量3571kg固體廢棄物產量36 kg2浸漬磷酸木屑量7697kg（%）流轉磷酸水中磷酸486kg水為1069kg3炭活化磷炭3161kg磷酸2049kg結塊30kg炭損失30kg活化廢氣4536kg4回收炭2920kg（含水65%）磷酸液4000kg損失磷酸10kg,磷酸液182kg，炭30kg5中和，漂洗炭2890kg（含水65%）損失炭30kg廢水21022kg6烘干炭1050kg(含水8%)7粉碎包裝炭1000kg損失炭50kg在整個生產工藝流程中，生產一噸的木質活性炭，需要消耗約4噸的木屑，磷酸為20kg,磷酸液為182kg。再根據生產中，回轉炭化爐與回轉活化爐對煤氣的需求量，按照該項目現行的技術水平估算，一年的用煤量為9000噸。 圖63 全廠磷酸平衡圖 單位：t磷酸/t產品根據全廠磷酸平衡圖，按照循環(huán)回收，綜合利用的原則，每生產一噸的活性炭需要消耗224kg磷酸溶液，其中永久性消耗70kg,回收利用154kg，回收率為68%，符合環(huán)保產品產業(yè)化和循環(huán)利用的原則。 圖64 全廠物料平衡圖 根據全廠物料平衡圖，在木質活性炭的生產工藝中，曬干，篩選，炭活化，回收，中和漂洗，烘干，粉碎包裝整個過程濕木屑用量為3607kg,木質活性炭出產量為1000kg,；在用絕干木屑時，用量為2500kg每噸活性炭，凈出產率為40%。其中的炭損失為60%。 圖65 全廠水平衡圖 單位：m3/d根據生產線的實際情況調查以及全廠水平衡圖的計算，,實際永久性水損失為70t/,。綜上所有平衡，本項目生產1噸活性炭，綜合原輔料消耗以及電力消耗可以用下表表示。 表66 活性炭生產單耗表序號種類用量備注1木屑實際用量和配料比按實際計算2磷酸224kg本磷酸為溶液，濃度38%3燒堿40kg固體4電200KWh5水6煤活性炭生產線的生產設備包括主要加工設備和輔助設備，按照生產規(guī)模和工藝設計要求配置生產設備。 表67生產主要設備及投資估算表 金額單位：萬元序號設備名稱型號單位數量配套動力（KW）單價金額1回轉炭化爐2000*3000套21142282回轉活化爐2000*38000套11261263氣流烘干機QGJ2套3221784木屑粉碎機WJ19575套235705攪拌機JJQC2500套334726板框壓濾機BVJ870套12527混合離子交換機FC11025套22758煤氣發(fā)生爐套5251259鏟車LG30臺2204010回收系統(tǒng)套1636011配液桶套485612離心泵KCW150125臺201213引風機N010M12*20臺62214螺桿式空壓機BJ60A臺4222615靜電尾氣處理器BLS8L套32616廢水處理系統(tǒng)套1326026017余熱鍋爐套2206012018脈沖收塵器LCM套281619成品干燥器XQC套2228016020熔融造粒機RL套334012021氣流篩分機WS1600套336222振動篩SZF500*350套62012023無塵包裝機JKF159H套6127224封口機CBS1100W套62012025打包機FROMM臺1211226提升機NE30套23627輸送機VCHPM條36619828臥式玻璃鋼儲存罐個3206029攪拌罐4200*1600個351530電子磅16000*3000臺1121231擂磨機5R4119臺2556312632叉車HH30Z臺281633化驗器械50合計3219第七章 總圖布置與輔助工程 全廠總體規(guī)劃廠址擬建于雙牌縣境北部的五里牌鎮(zhèn)工業(yè)園，東側緊鄰省道S205，公路交通條件十分便捷。廠址正北方向約9km處為瀟水，本廠的水源為地下水，足夠保證工廠供給。電廠出線接入廠址東南方向約1km處五里牌鎮(zhèn)110kv變電站。本工程建設內容中主要生產設施：原料倉庫、成品倉庫、包裝車間、炭活化爐、回轉爐、木屑池、烘干爐、酸池、回收池、濕炭池、凈化沉淀池、檢測中和水池、化驗及科研樓、辦公樓。輔助設施：車棚、洗澡間、更衣室、配電房、廁所等，均按照總圖規(guī)劃布置。本項目總平面布置，根據工藝要求，做到生產適用、物流路線短捷、內外協(xié)調、適應自然條件、方便生產、安全可靠、環(huán)境良好、用地合理，力求達到經濟效益、環(huán)境效益均符合要求的總平面布置。而本方案有效利用場地，物流通暢，工藝路線合理，有利于生產，簡潔、緊湊、順暢，是比較合理的布局方案。場外以汽車運輸為主要方式表7—1全廠運輸量序號項目名稱需求量來源運輸方式1木屑6萬噸附近各縣市汽車2磷酸汽車3煤火車+汽車4包裝袋1000萬個汽車本項目的土建工程包括 表72土建工程一覽表 單位：萬元序號項目名稱費用1生產車間8002辦公區(qū)2003員工宿舍1204道路2005綠化506給排水1407供配電608原料、成品倉庫180合計1800本項目受場地影響，供水一部分從當地自來水管網獲取，一部分通過廠區(qū)井從地下水獲取，基本可以滿足需要。排水，擬建工程日排水污水量為150噸。廠區(qū)雨污分流，總排水溝采用雨污河流制，通過原工業(yè)園排污水溝將雨水、污水排入瀟水。本項目在生產工藝中存在著漂洗和磷酸循環(huán)，因此對水的消耗較多，在生產過程中所有的漂洗水必須保證為8090℃的溫水，因為只有在此溫度下，磷炭表面上附著的活性炭微粒才能更好的被漂洗。而在此溫度下，在水中加入的燒堿才能更好的與磷酸根中和，使得PH值穩(wěn)定在67。本項目的年用水量為20萬噸。1）供電電源本項目的供電來自于工業(yè)園區(qū)內的變壓器，供電等級為10KV。2）用電負荷本項目的用電最大負荷為918千瓦，實際符合約為500千瓦，其中 照明用電20千瓦，生產及其他容量為480千瓦。3）負荷等級本項目的用電負荷為3級。項目的附屬工程還包括設備的安裝調試以及前期工作和評審。第八章 節(jié)能、節(jié)水措施 節(jié)能依據根據國家發(fā)改委《關于加強固定資產投資項目節(jié)能評估和審查工作的通知》（發(fā)改投資[2006]2787號）精神，參照國家發(fā)改委《固定資產投資項目節(jié)能評估和審查指南（2011）》（發(fā)改環(huán)資[2011] 21號），本項目的合理用能標準、規(guī)范及節(jié)能依據如下：(1)《中華人民共和國節(jié)約能源法》；(2) 節(jié)能中長期專項規(guī)劃（發(fā)改環(huán)資[2004]2505號）；(3)《生產鍋爐經濟運行》（GB/T178102009）；(4)《評價企業(yè)合理用電技術導則》GB/T 34851998及《企業(yè)能源計量器具配備和管理導則》GBT 171671997；(5)《節(jié)水型企業(yè)評價導則》(GB/T71192006)；(6)《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB501892005)；(7)《建筑照明設計標準》（GB500342004）；(8)《湖南省居住建筑節(jié)能設計標準》(DBJ43/0012004)；(9)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》（JCJ1342001）；(10)《企業(yè)節(jié)能計算方法》（GB/T132342009）；(11) 國家現行的有關節(jié)能的設計標準、規(guī)程、規(guī)范和規(guī)定。 能耗指標及分析本項目能耗指標見下表：表81 能耗指標序號種類用量備注1木屑實際用量和配料比按實際計算2磷酸224kg/t本磷酸為溶液，濃度38%3燒堿40kg/t固體4電200KWh/t5水6煤 能耗分析本項目的能源消耗主要是用于木屑的破碎以及回轉爐的煤氣生產和消耗，磷炭的破碎、粉磨、烘干等，與一般的活性炭行業(yè)沒有直接的可比性。估計項目電耗為200 kWh/t，電耗與煤耗主要消耗在活性炭的烘干、活化、磨制、活性炭最后制備，項目設計中可采取一些有效的節(jié)能措施，消耗指標將達到較理想的水平。 本項目木質活性炭大量綜合利用廢棄林業(yè)副產品—木屑6萬噸，環(huán)保產品產業(yè)化率達到了80～85%。 本項目利用原有配套循環(huán)水處理系統(tǒng)和新建循環(huán)水處理系統(tǒng)等措施, m3/d，%,按300個生產日計算,年節(jié)水超過70萬立方米。1)工藝和設備措施（1）認真貫徹執(zhí)行國家和行業(yè)節(jié)能設計標準，采用先進的工藝路線，充分考慮節(jié)能新技術、新工藝，盡量減少能耗，提高收率，同時嚴格控制跑、冒、滴、漏，最大限度地減少物耗、能耗。（2）生料粉磨用烘干兼粉磨的球磨機，將窯頭和冷卻機的熱風引入，降低能耗。