【文章內(nèi)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(nèi)，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(nèi)，再加熱到600℃（爐內(nèi)溫度）進行活化反應(yīng)，經(jīng)過活化后的即為磷炭（活性炭的初產(chǎn)物），磷炭在回收池內(nèi)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(nèi)的磷酸，以減少磷酸的損耗，經(jīng)過回收萃取后的低磷酸溶液全部收集到各自相應(yīng)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(diào)節(jié)PH值在6—7之間。產(chǎn)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(chǎn)生的大量粉塵會被脈沖收塵器吸收，%，基本上對環(huán)境部產(chǎn)生影響。2）磷酸活化法，影響產(chǎn)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(xiàn)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(yuǎn)高于浸漬法，按照配料比和經(jīng)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(dāng)原材料的含水量高于40%時，活化溫度將提高至500℃，生產(chǎn)中活化溫度為450℃，而溫度過高將直接破壞活性炭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，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(nèi)，溫度穩(wěn)定在450℃。（3）活化時間產(chǎn)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(chǎn)品的收率下降，而比表面積和微孔容積增加，為了保證產(chǎn)品的各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到高效吸附劑的要求，參照相關(guān)的文獻和論文在保證經(jīng)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(jù)研究表明，原料的粒徑越小，在相同的生產(chǎn)條件下，產(chǎn)品的孔結(jié)構(gòu)越發(fā)達(dá)，粒徑的減小又為產(chǎn)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(fù)實驗初步破碎完全滿足工藝要求。 物料平衡以產(chǎn)出1噸木質(zhì)活性炭為基準(zhǔn)，按生產(chǎn)經(jīng)驗數(shù)據(jù)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(xì)的介紹。由此可以直觀的看出木質(zhì)活性炭在制備的過程中，清晰的看到各項物料的消耗數(shù)據(jù)，方便數(shù)據(jù)統(tǒng)計。表62 物料損失消耗表工序號工藝名稱經(jīng)驗參數(shù)1篩選木屑含雜質(zhì)量1%木屑含水量30%木屑用量3571kg固體廢棄物產(chǎn)量36 kg2浸漬磷酸木屑量7697kg（%）流轉(zhuǎn)磷酸水中磷酸486kg水為1069kg3炭活化磷炭3161kg磷酸2049kg結(jié)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(chǎn)工藝流程中，生產(chǎn)一噸的木質(zhì)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(jù)生產(chǎn)中，回轉(zhuǎn)炭化爐與回轉(zhuǎn)活化爐對煤氣的需求量，按照該項目現(xiàn)行的技術(shù)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(chǎn)品根據(jù)全廠磷酸平衡圖，按照循環(huán)回收，綜合利用的原則，每生產(chǎn)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(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化和循環(huán)利用的原則。 圖64 全廠物料平衡圖 根據(jù)全廠物料平衡圖，在木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)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(zhì)活性炭出產(chǎn)量為1000kg,；在用絕干木屑時，用量為2500kg每噸活性炭，凈出產(chǎn)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(jù)生產(chǎn)線的實際情況調(diào)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)線的生產(chǎn)設(shè)備包括主要加工設(shè)備和輔助設(shè)備，按照生產(chǎn)規(guī)模和工藝設(shè)計要求配置生產(chǎn)設(shè)備。 表67生產(chǎn)主要設(shè)備及投資估算表 金額單位：萬元序號設(shè)備名稱型號單位數(shù)量配套動力（KW）單價金額1回轉(zhuǎn)炭化爐2000*3000套21142282回轉(zhuǎn)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(fēng)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(cè)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(shè)內(nèi)容中主要生產(chǎn)設(shè)施：原料倉庫、成品倉庫、包裝車間、炭活化爐、回轉(zhuǎn)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(shè)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(jù)工藝要求，做到生產(chǎn)適用、物流路線短捷、內(nèi)外協(xié)調(diào)、適應(yīng)自然條件、方便生產(chǎn)、安全可靠、環(huán)境良好、用地合理，力求達(dá)到經(jīng)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(chǎn)，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(chǎn)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(dāng)?shù)刈詠硭芫W(wǎng)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)的變壓器，供電等級為10KV。2）用電負(fù)荷本項目的用電最大負(fù)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(chǎn)及其他容量為480千瓦。3）負(fù)荷等級本項目的用電負(fù)荷為3級。項目的附屬工程還包括設(shè)備的安裝調(diào)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(jù)根據(jù)國家發(fā)改委《關(guān)于加強固定資產(chǎn)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(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及節(jié)能依據(jù)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(chǎn)鍋爐經(jīng)濟運行》（GB/T178102009）；(4)《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》GB/T 34851998及《企業(yè)能源計量器具配備和管理導(dǎo)則》GBT 171671997；(5)《節(jié)水型企業(yè)評價導(dǎo)則》(GB/T71192006)；(6)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB501892005)；(7)《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB500342004）；(8)《湖南省居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ43/0012004)；(9)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（JCJ1342001）；(10)《企業(yè)節(jié)能計算方法》（GB/T132342009）；(11) 國家現(xiàn)行的有關(guān)節(jié)能的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范和規(guī)定。 能耗指標(biāo)及分析本項目能耗指標(biāo)見下表：表81 能耗指標(biāo)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(zhuǎn)爐的煤氣生產(chǎn)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(shè)計中可采取一些有效的節(jié)能措施，消耗指標(biāo)將達(dá)到較理想的水平。 本項目木質(zhì)活性炭大量綜合利用廢棄林業(yè)副產(chǎn)品—木屑6萬噸，環(huán)保產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化率達(dá)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(chǎn)日計算,年節(jié)水超過70萬立方米。1)工藝和設(shè)備措施（1）認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家和行業(yè)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，采用先進的工藝路線，充分考慮節(jié)能新技術(shù)、新工藝，盡量減少能耗，提高收率，同時嚴(yán)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(fēng)引入，降低能耗。