【正文】 2006158149 由上表可看出，純堿銷售價格近幾年來逐漸走出低谷，在全國范圍內緩慢回升，這表明我國國民經濟不斷發(fā)展、純堿下游產品增加，使純堿的銷售看好。月份大型堿廠小型堿廠重質純堿輕質純堿重質純堿輕質純堿11230124011801200120012201150118041260122012401200612601240123012109124012501200123012101230180012101112401250120012101190120015001160通常重質純堿的價格比普通輕質純堿價格高3040元/噸左右，低鹽重質純堿價格更高。國內純堿產量主要產區(qū)基本上處于華東地區(qū)、華北地區(qū)、華中南地區(qū)沿海地區(qū)。預計未來幾年中國將以年均10%～12%的速度快速增長，未來兩年國內新增產能不多，下游玻璃、洗滌劑、氧化鋁等行業(yè)產能擴張較大，對純堿需求強勁。純堿作為重要的工業(yè)基礎原料，廣泛應用于建材、化工、有色金屬冶煉。長期來看，世界純堿需求的增長速度約為GDP增長速度的80％。我國正處于工業(yè)化初期，這個時期的完成尚需要510年。 因素二：純堿工業(yè)的國際化和規(guī)模化已成為必然趨勢，國家政策是嚴控純堿新增產能。Solvay公司已經兼并收購了西歐和東歐的大部分純堿廠，并且控股了一家美國天然堿(行情目前，世界純堿行業(yè)已經形成美國、Solvay公司和中國三足鼎立的局面。受環(huán)境保護的制約，發(fā)達國家相繼關閉了一些純堿廠。我國純堿進口量逐漸減少，同比大幅下降64%，而出口量逐年增加。．3 產品價格長遠看，純堿企業(yè)合理的出廠價格輕質純堿在1450元/噸左右，重質純堿在1500元/噸左右,優(yōu)質重質純堿在1600元/噸左右。2 — 19年產100萬噸純堿工程可行性研究報告3 產品方案及生產規(guī)模3．1產品方案的確定我國純堿產品分重質純堿和輕質純堿兩種，除天然堿外，國內重質純堿的生產都以輕質純堿為原料進行深加工。因此本項目產品為輕質純堿和重質純堿結合，以重質純堿為主。 總堿量（以干基Na2CO3計） % ≥總堿量（以濕基的Na2CO3計） % ≥ 氯化物（以NaCl計） % ≤ 鐵（以Fe3+計）含量 % ≤ 硫酸鹽（以SO42計）含量 % ≤水不溶物含量 % ≤3．2．2 重質純堿：Ⅰ類優(yōu)等品質量標準。（2）按照市場經濟發(fā)展規(guī)律和產品市場需求預測分析，科學確定生產規(guī)模，將生產規(guī)模確定為100萬噸/年。（3）從實際出發(fā)、實事求是、密切結合企業(yè)內部與外部條件。因此，生產規(guī)模確定為100萬噸/年純堿。3．4 總工藝流程 生產示意流程圖，見附圖T03012EC03PS07003 — 3 4 工藝技術方案 工藝技術方案選擇 生產工藝技術方案的選擇目前，各國生產純堿的主要方法有四種：氨堿法、聯(lián)堿法、天然堿加工及燒堿碳化法。日本開發(fā)了“新旭法”。除了美國之外，國外純堿生產方法是以氨堿法為主，聯(lián)堿法及燒堿碳化法所占比例甚少。我國純堿生產方法，以氨堿法和聯(lián)堿法為主，少量天然堿。經過多年的生產運行，已經取得了生產實踐經驗。按照成熟可靠、工藝先進、節(jié)省投資的原則，本項目選擇氨堿法生產純堿。下面分工段對工藝技術路線進行比較和確定。（1）鹽水鹽水車間是制備合格的精鹽水供吸收工序吸氨，并將鹽泥洗滌盡量回收鹽份，降低鹽的消耗。石灰碳銨法是將飽和粗鹽水與石灰乳反應，在一次澄清桶中澄清，除去其中的鎂。這種工藝的優(yōu)點是：不需消耗純堿。石灰純堿法工藝是首先將石灰乳與純堿液（其中含有部分HCO3根）反應生成苛化液，將苛化液與飽和粗鹽水反應，經一次澄清即可獲得合格的精鹽水。缺點是：消耗純堿，因此以劣質鹽為原料的堿廠不宜采用此法。我們采用了地下化鹽的方式，化鹽池位于鹽堆場邊，用推土機將鹽推入化鹽池，飽和粗鹽水流入緩沖池內，用泵將飽和粗鹽水打入反應罐。在設備選型方面，本方案選用高效大型澄清桶二臺，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的道爾型澄清桶四臺，節(jié)約部分投資。其工藝流程國內各堿廠均大致相同。按照邏輯關系和時間差，從自動配料、自動上料、窯頂上下鐘帽的開合、分石器的布料等均為自動操作。（3）．蒸吸蒸吸車間的任務是制備合格的氨鹽水和從蒸餾母液中回收氨。由于蒸氨塔的結疤，生產操作一個月就必須停下來清塔，清塔工作繁重，工作環(huán)境差，利用機械工具人工清理，又臟又有氨味，尤其夏天，工人苦不堪言。同時篩板式蒸氨塔具有操作穩(wěn)定、操作彈性大、生產能力高的優(yōu)點。吸氨塔是吸收工序的關鍵設備，吸氨塔分為外冷式和內冷式兩種。因此設計中選用方案先進且運行可靠的內冷式吸氨塔，簡化了流程，降低了換熱器的維修工作量，既方便了操作，又降低了生產成本。淡液蒸餾后可作為脫鹽水用于生產裝置,節(jié)約淡水的消耗。后來使用鈦板換熱器，由于板間距縫隙小，使其系統(tǒng)阻力降大，且通常易結疤，需經常酸洗或拆洗；也有人選螺旋板換熱器，用鈦材價格貴，用雙相鋼耐腐蝕性能差且設備壽命短。隨著國內鈦工業(yè)的發(fā)展，目前該工況選用鈦管式水箱換熱器，該設備可直接布置在蒸餾塔頂，冷凝液自流回塔，總投資并不會增加，但是操作簡單了，長期的運行費用減少了。濾餅（重堿）送往煅燒車間。該塔的系列規(guī)格大致有：φ1000，φ1600，φ1980（φ2000），φ2500，φ3000/φ3400等。除了笠帽式碳化塔外，德國開發(fā)了篩板式碳化塔，該塔的結構為塔上半部的笠帽改換為篩板，其它型式不變。篩板式碳化塔迎合了這一原理，在塔的上半部，為提高傳質速率（CO2吸收速度），用篩板代替了笠帽。因此篩板式碳化塔能力大，φ2800/φ3000的篩板碳化塔比φ3000/φ3400的笠帽碳化塔能力還高約15%。如篩板碳化塔的結晶沉降時間一般在230秒以上，轉化率一般小于73%。在能力與結晶質量和轉化率比較而言，后者相對較為重要，故設計中采用φ3000/φ3400的笠帽式碳化塔較為合適。以往的濾堿機轉鼓和堿液槽的材料均為鑄鐵，耐腐蝕性較差，現(xiàn)在一般采用316L不銹鋼制造，錯氣盤也采用了特殊材料，不僅耐腐蝕、密封性好，還提高了通道面積，相應提高了生產能力，降低了真空度。（5）．輕灰輕灰車間的任務是將濕的重堿在蒸汽煅燒爐內加熱分解，制成輕質純堿，根據市場情況或經涼堿后送去包裝，或送去重灰車間。近年來國內設計制造的φ3m爐經過改造和試用，其爐能力、機械性能、技術性能等均類同國外設備，因而選用國內生產φ3m30m外返堿回轉式蒸汽煅燒爐，其公稱能力為600噸/日，選用六臺，開五備一。設計選用雙螺旋漿葉式涼堿機，冷卻效果好且無粉塵污染，流程短操作簡單。洗滌爐氣堿塵的洗滌水用于化堿后，再用于鹽水精制，節(jié)省了鹽水精制的純堿消耗。重灰生產工藝主要包括：固相水合法、擠壓法、液相水合法。擠壓法世界上用的不多，省水但產品粒度不太好，也不能降低堿中的鹽份，車間堿塵大。但液相水合制取的重質純堿質量上有一個突出的優(yōu)點是產品鹽份低且粒度均勻，%%%以下，直至達到國際標準的優(yōu)質產品。近幾年重灰煅燒涼堿方案大多選用德國沸騰床，該工藝是將干燥、冷卻、分級在一個設備中完成，流程簡單產品粒度好。本方案是綜合了引進技術的精華，博眾家之長，干燥仍采用操作平穩(wěn)的回轉式蒸汽煅燒爐，冷卻用國產化的沸騰床。（7）．壓縮車間本工段將輕灰煅燒工段來的爐氣、石灰工段來的窯氣壓縮到一定壓力，分別經爐氣冷卻器和窯氣冷卻器冷卻后送往碳化工段。離心式壓縮機適用于大型堿廠，但對窯氣的含塵量要求較嚴，維修量較大，還需要二級壓縮二級冷卻。螺桿壓縮機對窯氣的含塵量要求沒有離心機苛刻，維修工作量小，(A)。 工藝流程和消耗定額 工藝流程簡述鹽堆場的原鹽經推土機車送到化鹽池，與雜水混合溶解成飽和粗鹽水。從重灰工段來的純堿溶液與石灰工段來的石灰乳在苛化罐內進行苛化反應，苛化液溫度為80℃，苛化罐出來的苛化液與粗鹽水泵送來的粗鹽水同時進入反應罐進行反應，生成Mg（OH）2和CaCO3，為使反應完全，反應罐停留時間為30分鐘，反應后的鹽水由反應罐上部溢流進入曲徑槽，同時加入來自助沉劑高位槽的助沉劑溶液，混合液自流進入澄清桶的中心管內，在澄清桶內進行澄清，其溢流清液即為精鹽水。三層洗泥桶上部出來的淡鹽水，進入雜水桶與蒸吸、石灰、碳化工段來的溫海水兌和后，自流到化鹽池做化鹽用水。澄清桶上部溢流出來的精制鹽水，進入精鹽水罐，由精鹽水泵送至碳化工段洗滌碳化尾氣。 石灰工段本工段是將石灰石加熱分解生產石灰和窯氣，窯氣供碳化工段使用，石灰消化制成石灰乳供蒸餾工段和鹽水工段使用。 CaO+H2O → Ca(OH)2其流程簡述如下：1） 石灰窯系統(tǒng)原料石灰石和焦炭由貯運工段經皮帶機分別送到石灰窯前的石灰石倉和焦炭倉內，再經石灰石給料器，焦炭給料器進入計量槽?？諝饨浌娘L機鼓入石灰窯底。2） 化灰系統(tǒng)石灰經石灰倉下部的石灰給料器調節(jié)給料量后加入化灰機，來自蒸吸工段的溫海水（溫度約45℃）作為化灰水與石灰同時加入化灰機內?；胰楹珹CaO濃度應保持在150tt以上，溫度90℃。從2返石倉出來的返石經2返石斗提機送至石焦貯運皮帶機上，與原料石灰石一起分配到各個石灰石倉中。洗滌后的溫海水流進地下雜水罐，和所有地面雜水混合后，通過雜水泵送到化灰機化灰。從洗滌塔出來的窯氣進入電除塵器，最終使窯氣含塵量低于20mg/m3，送壓縮工段。 蒸吸工段蒸吸是氨堿法生產純堿一個主要生產工段，它的任務是回收過濾母液中的氨及二氧化碳，用精制鹽水吸收從而制得生產純堿的中間產品―氨鹽水，并送到碳化工序。1． 蒸吸工段工藝特點：a. 母液蒸餾采用壓力蒸餾，選用大孔徑篩板蒸餾塔，淡液（蒸氨冷凝液及輕灰煅燒爐氣冷凝液）在淡液蒸餾塔中進行真空蒸餾。c. 淡液蒸餾塔冷凝器出來的氨、二氧化碳進真空吸氨塔，在高真空條件下吸收氨、二氧化碳成為淡氨鹽水。e. 母液蒸餾的蒸氨廢液采用兩級閃蒸。二級閃蒸閃出蒸汽量200kg/t堿，蒸汽壓力（表壓）－40kPa進淡液蒸餾塔。綜述以上工藝特點是：母液與淡液分開蒸餾，采用壓力蒸餾與真空蒸餾相結合。蒸氨氣體冷卻為逆流流程。2． 蒸氨過程中主要化學反應：（1）在加熱分解段中的主要化學反應：a. 碳酸氫銨的分解：NH4HCO3(液體) NH4OH(液體)+ CO2(氣體)+Qb . 碳酸銨的分解：（NH4）2CO3(液體)＋H2O 2NH4OH(液體)+ CO2(氣體)+Qc. 氫氧化銨的分解：NH4OH(液體) NH3(氣體) ＋H2O +Q（2）在予灰桶及加灰蒸餾段的主要化學反應：a. 氯化銨和氫氧化鈣(灰乳)作用2NH4Cl(液體)+Ca(OH)2(液體) CaCl2 (液體)+ 2NH4OH(液體) Qb. 予熱母液中殘留的CO2與氫氧化鈣作用(NH4)2 CO3+ Ca(OH)2 CaCO3 + 2NH3+ H2O Qc. 母液中的硫酸銨與氫氧化鈣作用(NH4)2 SO4+ Ca(OH)2 CaSO4 + 2NH4OH（3）淡氨鹽水在吸收過程中的化學反應：a. 氨氣溶解于水生成NH4OHNH3(氣體)＋H2O（液體） NH4OH(液體) Qb. CO2氣溶解于水生成H2CO3(液體) –QCO2(氣體)＋H2O(液體) H2CO3(液體) –Qc. NH4OH與H2CO3作用生成(NH4)2 CO32NH4OH (液體)＋H2CO3(液體) (NH4)2 CO3(液體)＋2H2O－Q3． 工藝流程說明（1）蒸氨流程：由煅燒來的熱母液經熱母液泵送到蒸氨塔加熱分解段頂圈，經加熱段被加灰蒸餾段上來的汽氣混合氣加熱，母液中約90％以上的CO2及約10％的游離氨被蒸出，成為予熱母液，予熱母液進入予灰桶。加熱蒸汽(絕壓），隨同蒸出的氨、二氧化碳汽氣混合氣一起經加灰段進予灰桶再進加熱段，溫度約85℃～88℃進蒸氨塔冷凝冷卻器。經冷凝冷卻后出氣溫度61℃左右進內冷吸收塔。從一級閃發(fā)器出來的廢液經二級閃發(fā)器降溫，閃發(fā)汽進淡液蒸餾塔作為淡液蒸餾的熱源。蒸氨冷凝液匯同煅燒爐氣冷凝液進淡液貯桶，經淡液泵送入淡液塔塔頂，通過填料自上而下在真空條件下進行蒸餾。廢淡液從塔底流出，一部分經泵進入廢淡液鈦板換熱器冷卻降溫，另一部分送去碳化工段做為濾堿機用水。（2）吸氨流程：由碳化工段送來的淡氨鹽水經鈦板冷卻到溫度40℃左右，一部分直接進入內冷式吸氨塔；另一部分進入真空吸氨塔塔頂，在高真空條件下自上而下吸收淡液塔來氣體中的NH3及CO2成為淡氨鹽水。高、低真空吸氨塔塔頂尾氣分別進入各自的凈氨器進一步回收氨，不凝氣體進入各自的真空泵排放。主要化學反應為：NH4OH+CO2—174。NaHCO3+NH4Cl（1）清洗由吸氨工段來的氨鹽水進入清洗塔的頂部，在塔內與清洗塔底圈來自壓縮工段含CO2 40%左右的清洗氣逆流接觸，一邊吸收CO2，一邊將塔壁和冷卻水管上的NaHCO3疤垢溶解。由清洗塔底部出來的中和水，進入中和水槽，再由中和水泵送入制堿塔。（2）制堿由中和水泵送來的中和水，分別進入各個碳化塔（此時為制堿塔）頂部。中和水在碳化塔中自上而下流動過程中，與上升的氣體逆流接觸，逐漸吸收氣體中的CO2，達到過飽和后析出NaHCO3結晶，同時，溫度逐漸升高到60～68℃，在塔下部設有列管式冷卻水箱，用冷卻海水移走反應熱。當塔內懸浮液到達塔底時，被冷卻到30℃左右。碳化塔頂出來的制堿尾氣去尾氣凈氨塔碳化尾氣洗滌段，凈氨后排空。（3）碳化尾氣洗滌為回收碳化塔頂出來的清洗尾氣和制堿尾氣(混合后稱碳化尾氣)中的NH3和CO2，設置尾氣凈氨塔碳化尾氣