【正文】 精鹽水貯槽 φ 4500179。 4388 臺 1 19 凝聚劑泵 IHF4 2525160A 臺 1 20 氯化鋇溶液泵 IHF4 2525160A 臺 1 21 碳酸鉀溶液泵 IHF4 2525160A 臺 1 22 泥漿泵 80EPR4006 臺 2 23 斗式提升機(jī) HL300179。 φ 6500179。 φ 3400179。 220H 臺 1 15 鹽酸高位槽 φ 1200179。 6560 臺 1 14 鹽水中和槽 3000L179。 2545 臺 1 12 澄清桶 φ 11000179。 1362179。 1362179。 1362179。 2135 臺 1 7 碳酸鉀高位槽 φ 1200179。 2135 臺 1 5 電解液高位槽 φ 1200179。 5000 臺 2 3 精制反應(yīng)槽 φ 2600179。 φ 5500179。 20 12 生產(chǎn)上水 15℃， ． G m179。 2 10 裝置空氣 ． G Nm179。 寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 32 注 :高純鹽酸裝置規(guī)模為 4000 噸／套 (2 套 ) 片堿消耗定額 (以每噸 100％ KOH 計 ): 序號 名 稱 規(guī) 格 單位 單耗 1 電解液 KOH 32％ (wt) t 2 食糖 食品級 kg 3 熔鹽 t 4 含堿循環(huán)水 30℃， ． G t 114 5 循環(huán)水 28℃， ． G t 36 6 蒸汽 ． G t 7 動力電 3 80V， 50HZ kwh 60 8 燃料氣 ． G Nm179。 105Ω .cm m179。 4 生產(chǎn)上水 15℃， ． g m179。 3 蒸汽 ． G kg 4 冷凍量 KJ 363000 5 硫酸 H2S04 98％ kg 6 裝置空氣 ． G Nm179。 22 氮氣 N2 ≥ 98％ (vol) Nm179。 80 寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 31 18 儀表空氣 G Nm179。 80 13 含堿循環(huán)水 28℃ G m179。 11 生產(chǎn)上水 15℃ G m179。 原材料、輔助材料及動力消耗 32％ KOH 消耗定額 (以每噸 1 00％ KOH 計，包括鹽水、電解、氯氫處理工序 ): 序號 名 稱 規(guī) 格 單位 每噸產(chǎn)品消耗定額 1 鉀鹽 KCl ≥ 99％ kg 1350 2 氫氧化鉀 KOH 32％ (wt) kg 3 碳酸鉀 K2C03 ≥ ％ kg 5 4 氯化鋇 BaCl2 ≥ 98％ kg 2 5 聚丙烯酸鈉 20% kg 6 a纖維素 kg 7 螯合樹脂 kg 8 高純鹽酸 HCl 31％ (wt) kg 9 亞硫酸鈉 Na2S03 ≥ 95％ (折 100％ ) kg 10 純水 電阻率≥ l179。 從尾氣吸收出來的尾氣用水流噴射器抽至下水。 從氯氣液化器返回的 R22 蒸汽，被帶經(jīng)濟(jì)器螺桿冷凝機(jī)組吸 入 ，壓縮并冷凝為高壓液體，出機(jī)組后經(jīng)節(jié)流 為蒸發(fā)壓力下的低溫低壓液體進(jìn)入氯氣液化器殼程，將管程中的氯氣的熱量吸收，使之冷卻液化 ， R22液吸熱汽化后，重新返回帶經(jīng)濟(jì)器螺桿冷凝機(jī)組。 氯氣液化器 、 液氯 中間槽 和液氯分離器定期排出含三氯化氮 (NCl3)的污液至排污槽，氯氣由納氏泵抽出，送到廢氣處理工序。液氯 由 液氯分離器從底部流出至液氯計量 貯 槽。 氯氣液化器出來的液氯和不凝氯氣，在液 氯分離器中分離。 液氯工序 氯氣液化采用中壓法 (R22作冷凍劑 )生產(chǎn)液氯、用 液氯泵 輸送包裝。本系統(tǒng)為常開裝置。本工序為開停車、事故發(fā)生時常開裝置。 廢氣處理流程 廢氣處理 采用操作彈性大的填料塔作吸收塔，來處理生產(chǎn)負(fù)荷相差較大的氯氣，即電解工序來的事故氯氣 及開停工期間產(chǎn)生的氯氣 ，并配與相應(yīng)的循環(huán)泵及循環(huán)冷卻器，以確保達(dá)到廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)。 氫氣流程 電解工段來的濕氫氣 (常壓， t=85℃ )進(jìn)入氫氣冷卻塔下部，經(jīng)塔上部來的 循環(huán) 水直接噴淋冷卻。干燥后的氯氣進(jìn)入氯 泵 ，然后經(jīng)酸分離器及酸捕沫器后，分別送 鹽酸及液氯工序。 熔鹽槽內(nèi)的 熔鹽 用熔鹽泵 進(jìn)行循環(huán)， 熔 鹽在熔鹽加熱器內(nèi)被煤氣間接加熱至 420℃ 后經(jīng)降膜濃縮器返回熔鹽槽 。 降膜濃縮器 產(chǎn)生的二次蒸汽用于加熱 降膜 蒸發(fā)器。片堿由重力作用進(jìn)入的包裝 機(jī) ， 成品采用塑編袋包裝，合格的片堿 至片堿庫。 48％堿液通過 濃堿 泵打入降膜濃縮器，通過降膜一次濃縮后， KOH 被脫水至 95％ 。采用高效降膜蒸發(fā)，最終濃縮器的二次蒸汽完全被利用，采用熱效率極高的熔鹽加鹽爐，使系統(tǒng)能耗大大降 低，節(jié)能顯著。在脫氯鹽水泵出口加入 Na2SO3， 除去淡鹽水中殘余的游離氯 。由上部出來的 氯氣進(jìn)入脫氯塔冷卻器冷卻，經(jīng)脫氯塔真空泵壓縮后 經(jīng) 氯氣總管送氯氣處理工序。 陰極電流效率 96％ KOH 濃度 32％ (wt) 操作溫度 90℃ 陽極材料 Ti 涂以 DSA 涂層 陰極材料 Ni(活性 )涂層 淡鹽水脫氯 淡鹽水采用真空脫氯工藝，脫出氯氣可以充分利用，減少廢氣處理量。 6 個單元組成的 MGC 電解槽，其主要參數(shù)如下： 電解槽型式 MGC 一 3179。 陰極室產(chǎn)生的氫氣和 32％的氫氧化鉀經(jīng) 陰 極液出口管分別進(jìn)入氫氣總管和堿液循環(huán)槽， 堿液 經(jīng)堿液循環(huán)泵部分作為成品送蒸發(fā)片堿工序，大部分加純水后 循環(huán) 返回電槽，產(chǎn)生的氫氣送氯氫處理工序。 從鹽水 高位槽 來的 二次 精鹽水進(jìn)入電解槽的陽極室，通以直流電進(jìn)行電解。陰極液為部分強(qiáng)制循環(huán)，陽極液是內(nèi)部自然循環(huán)。 電解 電解槽采用 美國 OxyTech 公司 MGC3179。供離子交換塔再生用的酸、堿分別為 31％ (wt)鹽酸和純水配成的 15％ (wt)鹽酸溶液及 31％ (wt)氫氧化鉀和純水配成的 l5％ (wt)的氫氧化鉀溶液。 離子交換塔的操作和再生是自動控制的。 二次鹽水精制 過濾鹽水經(jīng)串聯(lián)操作的二個蝥合樹脂塔，鹽水中鈣、鎂離子含量可降至 20PPb(wt)，滿足離子膜電槽全部性能和穩(wěn)定操作的要求。已停止運行的鹽水過濾器用過濾鹽水進(jìn)行返洗。 (3)返洗：當(dāng)過濾元件表面的固體懸浮物和過濾助劑增加到一定厚度時 ，或者過濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到 2kg／ cm178。 鹽水過濾部分為三個步驟： (1)預(yù)涂：助濾物質(zhì)僅一纖維素加入預(yù)涂混合槽中與一定量的一次精制鹽水混合，溶液用進(jìn)料／預(yù)涂泵送人鹽水過濾器，在過濾元件表面形成一均勻的助濾層以提高過濾效率延長過濾操作周期。 鹽水過濾系統(tǒng)由進(jìn)料／預(yù)涂泵、預(yù)涂混合槽和二臺鹽水過濾器組成。 電解工序 電解工序包括 過濾、 二次鹽水精制、電解、淡鹽水脫氯等工藝過程。 鹽水過濾器的反沖洗水進(jìn)入雜水槽 ， 經(jīng)泵送配水槽 用于化鹽 。 原鹽 (KCL)經(jīng)斗式提升機(jī)送至化鹽桶，用 來自配水的化鹽水 進(jìn)行 化鹽，飽和的粗鹽水 （ KCl 305～ 310 g/l） 自流 進(jìn)入 精制反應(yīng)槽，與精制 寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 22 劑 KOH、 K2C0 BaCl 反應(yīng)而除去粗鹽水中 Ca2+、 Mg2+、 S042等雜質(zhì)， 經(jīng)粗鹽水泵送入 凝聚反應(yīng)槽 ，與凝聚劑 聚丙烯酸鈉 (TXY)混合后 自流 至澄清桶，澄清后的清鹽水經(jīng)鹽水過濾器過濾后 用 31%鹽酸調(diào)整 PH 后進(jìn)入一次精鹽水貯槽， 用泵送至 電解 工序。電解堿液經(jīng) 降膜 蒸發(fā)裝置制成合格的 片狀 氫氧化鉀產(chǎn)品。 氯化鉀 原料氯化鉀產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行國標(biāo) （ GB65491996） I 類 標(biāo)準(zhǔn)。液氯質(zhì)量（ GB/T51382020）質(zhì)量指標(biāo)見表 453。 工業(yè)鹽酸質(zhì)量（ GB32093）質(zhì)量指標(biāo)見表 452。 工業(yè)鹽酸為 無色或淺黃色透明液體。 寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 19 產(chǎn)品和原料質(zhì)量指標(biāo) 氫氧化鉀 產(chǎn)品氫氧化鉀執(zhí)行國標(biāo) GB/T19192020 Ⅰ類 優(yōu)級品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 該裝置 2020 年建成投產(chǎn)， 2020年停產(chǎn)。 本項目為異地遷建項目。 2 套 (31％ HCl)； 副產(chǎn)品 液氯： 5000t／ a179。 寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 18 質(zhì)量比較 項目 隔膜法桶裝固堿 離子膜法片狀固堿 KOH 94% ≥ 95％ (wt) KCl ＜ % ＜ (wt) K２ C0３ ＜ % ＜ %(wt) 離子膜法鉀堿純度高，既可銷往國外，亦可銷于國內(nèi)，銷路寬闊，且對市場應(yīng)變能力強(qiáng)。 離子膜法之所以能得以如此迅速發(fā)展，主要是它具有能耗低、產(chǎn)品質(zhì) 高 、三廢少、操作負(fù)荷彈性大、占地小、開停車容易等突出優(yōu)點。掌握離子膜制造技術(shù)的有美國的杜邦公司 、日本的旭硝子和旭化成。 寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 17 工藝技術(shù)選擇 離子膜電解技術(shù)的研究，以美國、日本、意大利、英國為最早，經(jīng)過多年開發(fā)，于一九七四年首先在日本旭化成、旭硝子實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，并相繼得到了迅速發(fā)展，目前 能夠提供離子膜電解槽的專利商有旭化成、伍迪、氯工程、北化機(jī)等廠家，這幾家公司的技術(shù)都是成熟的。目前，世界離子膜法燒堿裝置能力已 占主導(dǎo)地位， 我國 近年來離子膜燒堿發(fā)展較快， 但將離子膜法用于鉀堿生產(chǎn)并形成一 定規(guī)模，則是近些年的事情。較之傳統(tǒng)的隔膜法具有能耗低、產(chǎn)品 質(zhì)量高、無污染、節(jié)省占地面積等突出優(yōu)點。目前世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家隔膜法 已 逐步被離子膜法取代。六十年代末金屬陽極隔膜法電槽實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 傳統(tǒng)的隔膜法是采用石墨陽極。 寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 16 第 四 章 工程技術(shù)方案 國內(nèi)外工藝技術(shù)概況 氫氧化鉀生產(chǎn)方法和燒堿生產(chǎn)方法基本相同，都是采用電解法。 廠區(qū)遠(yuǎn)離居民區(qū)，便于三廢處理。 廠址選擇 結(jié)論 本項目在 賀蘭暖泉 工業(yè)開發(fā)區(qū) 內(nèi)建設(shè)，具有良好的投資環(huán)境，便利的運輸條件。主要自然災(zāi)害有霜凍、大風(fēng)、沙塵暴、冰雪、熱干風(fēng)、低溫冷害、暴雨、連陰雨和山洪等。多年平均蒸發(fā)量 毫米，為降水量的 倍。位于南溫帶與中溫帶過渡帶中間，具有光照充足，熱量豐富，晝夜溫差大，干燥少雨，蒸發(fā)強(qiáng)烈，春暖快、夏熱短、秋涼早、冬寒長等氣候特征。 需要進(jìn)一步落實地貌、工程地質(zhì)情況。交通十分便利，石中高速公路、 109 國道和包蘭鐵路橫穿南北，是寧夏經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、水土資源相對豐富的地區(qū)。 52′之間，土地總面積 1208 平方公里。 36′，北緯 38176。 賀蘭縣位于銀川市北，屬銀川市管轄，東以黃河為界，南和銀川市 寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 14 興慶區(qū)、金鳳區(qū)相連，西至賀蘭山分水嶺與內(nèi)蒙古阿拉善左期接壤，北于平羅為鄰，地理座標(biāo)在東經(jīng) 105176。 自然條件 一、廠區(qū)位置 項目擬建廠址在賀蘭暖泉工與園區(qū)內(nèi)。廠址的安全可靠主要涉及工程地質(zhì)條件的優(yōu)劣，廠區(qū)范圍能否適應(yīng)總平面布置和安全距離的要求；自然災(zāi)害的威脅程度及抗御的可能性，能否避免由于企業(yè)間發(fā)生事故時而引起二次災(zāi)害；能否便于治理“三廢”以及同外部的聯(lián)系與協(xié)作等因素。 寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 13 煤 本項目年需用煤約 24472 噸， 寧夏 煤炭資源，可保證供應(yīng)。 寧夏工業(yè)設(shè)計院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 12 第三章 建設(shè)條件及廠址 、能源的供應(yīng) 主要原材料的供應(yīng) 表 31 主要原材料供應(yīng) 序號 原料名稱 單位 單耗量 年耗量 原料來源 1 氯化鉀 KCl ≥ 99％ 噸 27000 外購 2 98%硫酸 噸 272 本地 4 氯化鋇 BaCl2 ≥ 98％ 噸 40 外購 5 碳酸鉀 K2C03 ≥ ％ 噸 100 外購 6 聚丙烯酸鈉 20% 噸 外購 7 a纖維素 噸 10 外購