【正文】 渣液分離車間500m2回收水池1200m3加防腐回收酸堿池200m3加防腐第四章 廠址及建廠條件本項目廠址已經(jīng)確定，位于甘肅武威工業(yè)園區(qū)生物化工區(qū)。(6)廢酸堿回收利用建酸堿池1座，容積200m3。可選擇：316L不銹鋼管，襯四氟管或FRPP管外包碳鋼管；②建半封閉式100 m3渣液池兩座，封閉式50 m3糖液池兩座；③建渣液分離車間（兩層）500 m2；④渣液分離離心機（LW450型）10臺；⑤板框架過濾機6臺（60100 m2）；⑥皮帶輸送機一套；⑦鍋爐尾氣氣流烘干機3套；⑧配套輸渣泵（ZW自吸式）4臺，輸液泵6臺。技術(shù)改造項目完成后，項目對各燃料的消耗將有很大的減少，燃料動力消耗與供應(yīng)情況見表32。整個改造過程中不涉及對原輔材料的改變，因此5000t/a木糖生產(chǎn)線余熱及殘渣綜合利用節(jié)能減排技術(shù)改造項目完成后，項目的原輔材料年消耗指標和技術(shù)改造之前的相同，詳見表31。推行清潔生產(chǎn)，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟目標上述各項技改方案實施后，可以實現(xiàn)固體廢棄物零排放，全部循再利用，廢水經(jīng)處理達到一級標準后排放，可用于農(nóng)田灌溉，基本能夠?qū)崿F(xiàn)清潔生產(chǎn)的要求，也能達到循環(huán)經(jīng)濟的條件和目標，其模式圖如圖33所示。廢酸堿回收利用木糖生產(chǎn)水污染物主要是原料洗滌泥沙和交換淋洗出的有機污染物及其所含的廢酸(主要是鹽酸)、廢堿。根據(jù)上述分析，只需增建5類回收水池，把蒸發(fā)冷卻水、冷凝水、交換頂糖水、淋洗后期的無色水分別回收、分別循環(huán)使用，日節(jié)水總量在70007200m3，即可節(jié)水78%以上。分析各工序用水：蒸發(fā)冷卻水不受任何污染，用后僅溫度升高，可以全部回收在交換上使用；鍋爐用水中，600 m3軟化成水蒸汽，蒸發(fā)過程中可產(chǎn)生380m3冷凝水，這些水溫度高，全部回收用在水解上，還可以節(jié)約蒸汽；交換用水量最大，主要用于淋洗再生樹脂，但細分，仍可回收循環(huán)利用至少60%以上，其中，工藝頂糖約占10%，可全部回收利用，淋洗后期的無色水約20%，可循環(huán)在交換上使用，30%的有色水（PH7，含部分污染物）可以用做玉米芯洗滌用水及其它方面，交換上可回收重復用水總量2300m3/d。節(jié)水工藝技術(shù)改造木糖生產(chǎn)用水量很大，如不進行回收利用，5000t/a木糖生產(chǎn)線日耗水量在9000 m3以上，噸糖耗水600 m3以上，主要用水有四個工序：①蒸發(fā)冷卻水：3600 m3/d(150 m3/h)；②交換用水：3800 m3/d(160 m3/h)；③鍋爐用水：750 m3/d；④洗滌原料及其它用水850 m3/d。，達到節(jié)約電耗，保護設(shè)備的目的，按節(jié)約23%計算，日可節(jié)電6500度以上，即噸糖節(jié)電430余度，全年可節(jié)電215258萬度。15Kw以上電機40余臺，生產(chǎn)過程中電機開閉頻繁，無功運行時間較多，但大多數(shù)未安裝變頻裝置，這樣導致電耗高，電損多，滿負荷生產(chǎn)時，日耗電在28320度以上。5000t/a木糖生產(chǎn)線改用四效蒸發(fā)器后，折標煤3t。近幾年較多廠家都在改進試用，有的已經(jīng)取得了成功經(jīng)驗，這次技改吸收兄弟廠家的經(jīng)驗，結(jié)合設(shè)備廠家進行改進，同時與閃蒸器回收的廢蒸汽連接，這樣可以降低第一效體溫度10℃以上，能夠克服四效蒸發(fā)器存在的上述問題，取得較好的效果。圖32 水解排液排空余熱(壓)利用工藝流程圖一、二次蒸發(fā)采用改進型四效蒸發(fā)器水解出的糖液濃度一般只有56%，經(jīng)過離子交換凈化后糖濃度還要降20%多，這樣需進行三次蒸發(fā)濃縮，才能得到85%的木糖膏，每生產(chǎn)一噸成品木糖需蒸出42t以上的水份（按5%計算），使用單效蒸發(fā)器，節(jié)汽（煤）73%。全年可節(jié)省標煤1600t以上。此技改利用蒸發(fā)原理，制作6套閃蒸裝置，排空、排液經(jīng)過閃蒸器，利用蒸發(fā)真空系統(tǒng)把排放中伴隨的蒸汽引入四效蒸發(fā)器內(nèi)，供蒸發(fā)使用。水解排液排空余熱(壓)利用工藝木糖水解過程中，一次排廢水，兩次排空（升溫過程），兩次排糖液。木糖殘渣回收利用的工藝流程見圖31所示。寶雞市赫原木糖有限公司于2005年開始試驗“密閉式”的排渣方式，把水解渣用管道排入渣池（罐），然后進行渣液分離，將分離出的糖液經(jīng)過濾回收于水解，分離出的殘渣經(jīng)鍋爐煙道氣流烘干后，可噴入爐堂燃燒，經(jīng)過兩年多的試驗改進，此項工藝技術(shù)已經(jīng)完善，設(shè)備選擇已經(jīng)定型，完全可以在生產(chǎn)中應(yīng)用。有些工廠租農(nóng)民土地晾曬回收放入鍋爐燃燒，但需土地量很大，5000t/a規(guī)模至少占地300畝，而且還受季節(jié)和氣候影響，所以其成本非常高。渣的含水量在8590%，晾曬困難。減排綜合利用有利用價值的固體廢物棄物，減少固體廢棄物的排放量，污水排放由300萬m3降至75萬m3以下。(3) 。技術(shù)改造的目標值如下：節(jié)能(1)每噸木糖燃煤(標煤)，由9t以上降至2t以下，降低7580%。(8)建立清潔生態(tài)機制，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟目標。(6)增加水循環(huán)利用設(shè)施，減少一次水消耗量（減少70%以上）。(4)采用改進型四效降膜蒸發(fā)器代替單效升降膜蒸發(fā)器和雙效降膜蒸發(fā)器，同時增加6套閃蒸器回收水解排空排液過程中產(chǎn)生的廢蒸汽，用于四效蒸發(fā)器節(jié)省蒸汽耗量（可節(jié)省80%以上蒸汽）。(2)增建渣液分離車間，采用LW型臥式螺旋離心機和板框式壓濾機聯(lián)合對木糖殘渣液進行分離并回收利用。第三章 技術(shù)改造工程本項目主要是通過技術(shù)改造對5000t/a木糖生產(chǎn)線余熱及殘渣進行綜合利用，以實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。表28 工程主要設(shè)備噪聲防治措施序號噪聲源防治措施降噪量1引風機基礎(chǔ)減振＋建筑隔聲15～252板框壓濾機基礎(chǔ)減振＋建筑隔聲15～253振動篩基礎(chǔ)減振＋建筑隔聲10～154離心機基礎(chǔ)減振＋建筑隔聲15～255水泵柔性接頭＋建筑隔聲15～206包裝機基礎(chǔ)減振＋建筑隔聲5～15各主要噪聲設(shè)備經(jīng)過隔聲減振等治理措施后，對廠界噪聲的影響能滿足《工業(yè)企業(yè)噪聲標準》（GB1234890）Ⅱ類區(qū)標準要求，即廠界噪聲白天小于60dB(A)，夜間小于5060dB(A)。噪聲5000t/a木糖生產(chǎn)線噪聲主要來自各種離心機、風機、包裝機、水泵及運輸車輛等，類比同類工程，設(shè)備運轉(zhuǎn)噪聲強度一般在75105dB(A)之間。經(jīng)處理后廢水污染物排放情況見表27。廢水木糖生產(chǎn)過程中全部廢水通過廠區(qū)管路系統(tǒng)收集后一同進入污水處理站進行集中處理。廢氣108m3/a。各種固體廢物的產(chǎn)生量見表26。本工程主要設(shè)備噪聲強度見表25。廢水中的主要污染物是COD、BODSS，不含有其它有害物質(zhì)。（5）生產(chǎn)車間用于清洗地面的廢水和生活污水。（3）陰陽離子交換樹脂清洗廢水。鍋爐煙氣主要污染物為SONO2和煙塵等。，選用2臺10t/h和1臺6 t/h鍋爐供汽。表23 燃料動力消耗指標序號名稱產(chǎn)品單耗年消耗量來源單位數(shù)額5000t/a1煤噸945000外購2電KWh18889440000武威市電力局3蒸汽噸324400自產(chǎn)4水噸6003000000地下水5000t/a木糖生產(chǎn)線項目主要工藝設(shè)備見表24。本項目使用的燒堿液體含氫氧化鈉約30%。濃度低于76%的硫酸與金屬反應(yīng)放出氫。（3）硫酸分子式：H2SO4 相對分子量：純硫酸為白色透明液體，沸點338℃（%），但沸點隨硫酸濃度變化而變化，高品硫酸的結(jié)晶溫度較低，如93%硫酸為35℃。熔點1339℃，比表面積525m2/g ，pH10左右，難溶于水，遇水溶成碳酸氫鈣，再加熱煮沸，二氧化碳逸出，以析出碳酸鈣沉淀，能溶于酸類，放出二氧化碳呈放熱反應(yīng)，加熱85℃分解為二氧化碳和氧化鈣，在空氣中穩(wěn)定，有輕微吸濕能力。、輔助材料及燃料供應(yīng)5000t/a木糖生產(chǎn)線項目原輔材料年消耗量指標見表22。 水耗雖然已降了一半，但從生產(chǎn)過程看，循環(huán)回收利用的空間仍然很大。綜上所述，項目的工藝技術(shù)是成熟可靠的，運行兩年來，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，綜合消耗指標與同行業(yè)比較是不高的，但從其能耗來看，煤耗明顯偏高，特別是目前各種能源供應(yīng)緊張，煤價暴漲的現(xiàn)狀下，不能大幅度降低耗煤量，不僅會使木糖生產(chǎn)成本增高，對企業(yè)的長期發(fā)展都是很不利的。本項目在設(shè)計上采取了部分節(jié)水措施，如蒸發(fā)系統(tǒng)冷卻水循環(huán)在交換工序使用等，使水耗降低了50%，噸糖耗水已經(jīng)降到了300 m3以內(nèi)。耗電狀況5000t/a木糖生產(chǎn)線電力設(shè)備裝機總?cè)萘?250Kw，環(huán)保處理設(shè)施裝機520Kw，總裝機量約1770Kw，平均單臺設(shè)備工作時間為20h/d，使用效率按80%計算，每日耗電將達到28320度，按每天產(chǎn)15t成品糖計算，則生產(chǎn)一噸成品糖平均耗電量為1888度。(3)，因此需烘干。(2)蒸發(fā)工序：水解液含糖6%左右，經(jīng)離子交換后，濃度降至5%左右，生產(chǎn)中經(jīng)三次蒸發(fā)才能達到飽和結(jié)晶要求的85%糖膏，一次蒸發(fā)一般蒸到25%，噸糖需一次交換糖液（5%）42 m3以上，二、三次蒸發(fā)蒸三次離子交換液，噸糖需20% m3，蒸至85%左右，即每噸成品糖經(jīng)過三次蒸發(fā)共要蒸出42t左右水份。一個水解周期一般需812個小時。 表 21 主要工藝技術(shù)參數(shù)序號指標名稱單位技術(shù)參數(shù)備注1日處理量：玉米芯噸1502有效生產(chǎn)時間天3303日工作時間小時244硫酸濃度％25水解溫度℃1066水解時間小時7脫色溫度℃758脫色時間分鐘459離子交換溫度℃253010結(jié)晶起始溫度℃8511結(jié)晶終點溫度℃4112結(jié)晶時間小時5613烘干溫度℃606514烘干時間分鐘5815蒸發(fā)溫度℃5016真空度Pa≥9017蒸汽壓力MPa18出品率%耗煤狀況從上述工藝可以看到在水解工序、蒸發(fā)工序、烘干工序都需消耗大量蒸汽。經(jīng)過三次蒸發(fā)出來的木糖膏，折光85%，溫度83℃左右，形成飽和溶液，達到結(jié)晶條件，控制降溫速度一般1℃/h，使晶核逐漸長大，糖膏變稠，溫度降到3545℃時，即可開始用離心機分離，就可獲得結(jié)晶粉末狀成品木糖，經(jīng)烘干和冷風降溫，%以下，即可包裝入庫。圖25 蒸發(fā)濃縮工藝流程圖 蒸發(fā)工序是耗能最多工序，一般每噸成品木糖需經(jīng)蒸發(fā)蒸掉42 m3左右的水份，會消耗大量的蒸汽。經(jīng)過脫酸和離子交換工藝提純后的木糖液的濃度僅5%左右，必須經(jīng)蒸發(fā)濃縮將大部分水份蒸掉，得到濃度85%以上的糖膏，經(jīng)結(jié)晶后，才能得到成品木糖。圖24 離子交換工藝流程圖離子交換脫酸提純用輔助材料主要是化學材料鹽酸、液體燒堿、硫酸等。一般用陽—陰—陽程序進行離子交換脫酸，并除去糖液中的各種有害離子和雜質(zhì)，達到提純目的。一般用輕質(zhì)碳酸鈣脫去無機酸（生成硫酸鈣沉淀），再用活性炭（粉狀）脫去色素、膠體和大顆粒雜質(zhì)，其工藝流程見圖23。多縮戊糖水解條件是：用酸作催化劑，100120℃的溫度，且在水溶液中，其反應(yīng)如下： 水解工藝流程見圖22。玉米芯含多縮戊糖達3540%，必須用水解方法將多縮戊糖水解出來，才能得到木糖液。水解萃取木糖液是木糖生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝。熱水預(yù)處理的條件是升溫120℃，%稀酸預(yù)處理120分鐘可洗出固形物約3%，%，%，%，%（以氮計）排除預(yù)處理液渾濁、淺黃、半透明。（2）熱水預(yù)處理工藝玉米芯經(jīng)過篩選和水洗只能除去附著在表面的塵土泥沙，其內(nèi)部的灰份、色素、果膠、含氮物脂肪等無法脫除，水解前必須盡可能除去。因此必須用篩選和水洗滌除去表面的泥沙、雜質(zhì)和霉變部分。該生產(chǎn)線的技術(shù)工藝流程見圖21。項目生產(chǎn)所需原料玉米芯完全立足于武威地區(qū)供貨，這為項目建成后的長周期運行創(chuàng)造了有利條件。日工作24小時，工作制度實行三班倒制，年運行330天。根據(jù)目前國內(nèi)木糖的銷售價格為16000元/噸24000元/噸，考慮到本項目所有的原料、動力、人工費用及其他成本等因素，暫定本項目木糖的銷售價格為18000元/噸，以此作為項目財務(wù)分析的價格依據(jù)。目前國內(nèi)木糖醇生產(chǎn)廠家共有九家，國內(nèi)木糖年生產(chǎn)量7萬噸左右。甘肅武威：5000t/a。陜西寶雞：2000t/a（已停產(chǎn)）。河北：唐山樂亭原有2000t/a，新建2500t/a；永清原有1500t/a，新建3000t/a；贊皇新建700t/a。具體分布和產(chǎn)量情況如下：河南：湯陰丹尼斯克5000t/a；湯陰融鑫1500 t/a；輝縣宏泰原產(chǎn)2000 t/a，新擴建3000 t/a；濮陽原產(chǎn)3500 t/a，新建廠5000t/a；武陟原產(chǎn)2000 t/a，新擴建2500t/a。隨著國內(nèi)外木糖、木糖醇需求量的迅速增長，近幾年木糖產(chǎn)品的市場供應(yīng)緊張，缺口增大，價格暴漲，特別是2006年以來，導致各地紛紛新建和擴建木糖、木糖醇項目，但是受原料和技術(shù)的限制，新增的生產(chǎn)量也僅能滿足目前的國內(nèi)外市場需求。2000年以后，隨著木糖生產(chǎn)技術(shù)的進步，木糖生產(chǎn)的規(guī)模和產(chǎn)量也不斷擴大，最大廠家的年生產(chǎn)量達到了5000t。我國是從上個世紀六十年代末從前蘇聯(lián)引進木糖和木糖醇的生產(chǎn)技術(shù)，七十年代在吉林建成第一家成規(guī)模生產(chǎn)廠家，八十年代發(fā)展到河北保定、浙江開化等三家，至上世紀末發(fā)展到十余家生產(chǎn)廠，但規(guī)模較小，在3001000t/a之間。其生理功能主要體現(xiàn)在四個方面：①不被消化吸收，沒有能量值，是治療糖尿病和肝炎并發(fā)癥的理想藥物；②活化人體腸道的雙歧桿菌并促其生長，雙歧桿菌是腸內(nèi)的有益菌，它的多少已成為衡量健康好壞的一種指標；③不被口腔內(nèi)微生物所利用，不會引起牙齒齲變，有利于保持口腔衛(wèi)生；④由于木糖不被人