【正文】 離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 23 廠區(qū)地形略有起伏，屬湘江侵蝕階地，基底系第三紀(jì)紅砂巖，經(jīng) 蝕剝后形成低丘地貌，自然地面標(biāo)高在 米之間。 水文地質(zhì) 湖南省水文總站株洲水文站提供的湘江百年一遇湘江最高洪水全為 米。 氣象條件 氣溫 年平均氣溫 最低月平均氣溫 60C 最高月平均氣溫 340C 全年最低氣溫 80C 全年最高氣溫 430C 濕度： 年平均相對(duì)濕度 78% 月平均最大相對(duì)濕度 94% 月平均最小相對(duì)濕度 73% 氣壓： 引進(jìn) 4 萬噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 24 年平均氣壓 年平均最高氣壓 年平均最低氣壓 降雨： 年平均降雨量 1418mm 年最大降雨量 月平均最大降雨量 一次最大降雨量 年平均降雨量長數(shù) 152 天 積雪：最大積雪厚度 300mm 一般雪深 10mm 冰凍：最大凍土深度 150mm 風(fēng)向 :常年主導(dǎo)風(fēng)向 北西北 夏季主導(dǎo)風(fēng)向 東南和南 風(fēng)力：最大風(fēng)力為 9 級(jí) 全年靜風(fēng)率 22% 基本風(fēng)壓 35kg/m2 日照：年日照時(shí)數(shù) 1672 小時(shí) 日照率 38% 冬季日照時(shí)數(shù) 6070 小時(shí) 夏季日照時(shí)數(shù) 200 小時(shí) 風(fēng)速：年平均風(fēng)速 地區(qū)與城鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)況的發(fā)展規(guī)劃 株化集團(tuán)誠信有限公司前身為株洲化工廠始建于 1956 年， 1959 年和1965 年先后建成氯堿和化肥兩個(gè)系統(tǒng)并投入生產(chǎn)，經(jīng)過近 40 年的建設(shè)和發(fā)展，該公司已是一個(gè)以生產(chǎn)基本化工原料、化肥、農(nóng)藥為主的綜合性大型骨干化工企業(yè)，省計(jì)劃單列產(chǎn)值和銷售收入在全國 520 家大型企業(yè)之內(nèi)。株化集團(tuán)誠信有限公司專用線運(yùn)輸能力350 萬噸 /年，擁有 20 股道，機(jī)車、車輛、運(yùn)輸設(shè)施完善，專用線通過喻家坪車站與湘黔線相接，與全國鐵路相通。 總之株化集團(tuán)誠信有限公司鐵路、公路四通八達(dá)，水陸運(yùn)輸都十分便利。 街區(qū)排水進(jìn) 入生產(chǎn)廠房附近現(xiàn)有排水管網(wǎng)。 電源、供電、電訊、供熱 株化集團(tuán)誠信有限公司有一個(gè) 110kv/35kv 總降壓站，電源來自位于廠區(qū)西北的白馬垅變電站，另一電源由株洲電廠引一回路 110kv 線至株化總降壓站，作為保安電源，本工程供電來自株化總降壓站。 蒸汽來自廠區(qū)現(xiàn)有供熱系統(tǒng)。 與城鎮(zhèn)、地區(qū)規(guī)劃的關(guān)系和生活福利設(shè)施的條件 本工程屬節(jié)能改造項(xiàng)目，株化生產(chǎn)、生活設(shè)施齊全，已有商店、學(xué)校、醫(yī)院、俱樂部等商業(yè)服務(wù)及文教娛樂設(shè)施和食堂、浴室、宿舍等配套生活福利設(shè)施，目前尚有余力可供利用。本工程擬占地 1800 平方米，不需新征地。 本方案優(yōu)點(diǎn)：不征地、少拆遷，二次鹽水精制，新增整流、電解、脫氯布置于蒸發(fā)預(yù)留地，并按 4 萬噸 /年封建規(guī)模設(shè)計(jì)。動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)及公用工程輔助設(shè)施均可利舊或在原有基礎(chǔ)上稍作改造合并使用即可。街區(qū)內(nèi)已有鐵路 運(yùn)輸專用線和公路運(yùn)輸線，設(shè)施齊全、運(yùn)輸方便。 運(yùn)輸方式 因我廠所處的地理位置優(yōu)越，外部協(xié)作條件好，故運(yùn)輸可采用以鐵路運(yùn)輸為主，汽運(yùn)、水運(yùn)為輔，水陸運(yùn)輸相結(jié)合的方式。本工程工業(yè)用水仍由我廠總供水管網(wǎng)供應(yīng)，可滿足供水要求。 供電及電訊 供電 原 10 萬噸 /年燒堿生產(chǎn)裝置有 7臺(tái)變壓器供石墨電槽用電； 3 臺(tái)容量為12500KVA 的整流變壓器供金屬電槽用電。整流變壓系統(tǒng)改造需投資 800萬元左右。 供熱 原 10 萬噸 /年燒堿生產(chǎn)裝置由我廠硫酸分廠余熱鍋爐及株化集團(tuán)公司新興廠鍋爐供汽。而本工程上馬后可使 10 萬噸 /年燒堿生產(chǎn)裝置年耗蒸汽比原來減少近 萬噸，故本工程用汽量能得到穩(wěn)定、充足的供應(yīng)。 原 10 萬噸 /年燒堿生產(chǎn)街區(qū)內(nèi)，地質(zhì)良好，地勢(shì)平坦，建筑物地基處理可用天然地基和樁基，不設(shè)防。 在嚴(yán)格遵守國家現(xiàn)行頒布的有關(guān)規(guī)定、規(guī)范前提下，在滿足生產(chǎn)使用、檢修要求的同時(shí)，力爭使新、老建筑總體布局 協(xié)調(diào)，使新上建筑既美觀又經(jīng)濟(jì)，并能合理利用土地。 、采用適宜的先進(jìn)工藝的高效設(shè)備，嚴(yán)禁選用已公布淘汰的機(jī)電產(chǎn)品。 、節(jié)能指標(biāo)及分析 、項(xiàng)目能耗指標(biāo)及計(jì)算 下表以 50%離子膜堿與 42%石墨陽極堿進(jìn)行列表比較，見表 81 50%離子膜燒堿（折 100 NaOH）與 42%石墨陽極燒堿（折 100% NaOH）能耗比較表 : 序號(hào) 項(xiàng) 目 單位 消耗定額 能耗 (KJ/Kg) 標(biāo)準(zhǔn)煤 (T 標(biāo)準(zhǔn)煤 /NaOH) 備注 離 子膜 石墨陽極 離子膜 石墨陽極 離子膜 石墨陽極 1 電 KWh 107 107 2 蒸汽 Kg 700 4200 106 107 3 新鮮水 T 8 103 104 104 103 4 純水 T 104 103 5 壓縮空氣 Nm3 104 104 103 103 引進(jìn) 4 萬噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 30 6 合計(jì) 107 107 表 82 各類能源折算或標(biāo)準(zhǔn)煤的規(guī)定數(shù)值 序號(hào) 名稱 計(jì)算單位 平均低位發(fā)熱量（ KJ） 標(biāo)準(zhǔn)煤（ Kg） 1 交流電 KWh 2 蒸汽 ~ Kg 3 新鮮水 t 4 純水 t 5 壓縮空氣≤ Nm3 從表 81 可知 ,50%離子膜液堿比相應(yīng)的 42%石墨陽極指標(biāo)低 ,規(guī)定 指出大中型廠生產(chǎn) 42%液堿 (折 100%NaOH)采用石墨陽極 (D=1500A/m2)時(shí) ,根據(jù)表 82算得每噸綜合能耗為 ，本設(shè)計(jì)中離子膜燒堿僅為 噸標(biāo)煤，完全符合規(guī)定指標(biāo)。 、節(jié)能措施綜述 、主要工藝流程采 用節(jié)能新技術(shù)、新工藝情況 本項(xiàng)目新建的二次鹽水及電解工段采用節(jié)能新技術(shù)、新工藝而決定整個(gè)產(chǎn)品能耗水平的是離子膜電解工序部分。 槽電壓是影響電解槽直流電耗的主要因素之一，當(dāng)電流效率為 96%時(shí)，槽電壓每升降 影響電耗 KWh/T NaOH，從槽電壓和電流密度的關(guān)系引進(jìn) 4 萬噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 31 看，槽電壓隨著電流密度的降低而降低 ，而電耗又是隨槽電壓的降低而降低，所以使槽電壓維持在正常狀態(tài)是節(jié)能的關(guān)鍵措施之一。 石墨陽極電解槽 : i=，槽電壓為 ； 本項(xiàng)目選用離子膜電槽電解槽，電流密度 i= A/m2時(shí)，槽電壓為，該電槽具有優(yōu)良參數(shù)，有利于降低電解的能耗指標(biāo)。為使陽極液和陰極液濃度均勻，改善氣泡效應(yīng)的影響，本項(xiàng)目采用強(qiáng)制循環(huán)泵，強(qiáng)化電解槽內(nèi)陰、陽極液循環(huán)，以提高電流效率。離子交換膜性能的好壞，在一定程度上決定著裝置和技術(shù)的水平。 （ 3） 縮小極間距，降低槽電壓 陰、陽極間距是影 響電解槽電壓的因素之一。 金屬陽極電解槽在使用普通石棉隔膜的情況下，金屬陽極電槽的極間引進(jìn) 4 萬噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 32 距通常在 89mm 左右，株洲化工廠目前的極間距為 8mm。 （ 4） 嚴(yán)格控制鹽水質(zhì)量 進(jìn)入電解槽的鹽水質(zhì)量，對(duì)離子交換膜的壽命，電解槽電壓和電流效率有著極大影響。本項(xiàng)目控制指標(biāo)為 305177。 其次，嚴(yán)格控制鹽水中有害雜質(zhì)含量不得超標(biāo)，電解制堿用離子交換膜具有選擇透過陽離子的特性，當(dāng) Ca++、 Mg++等透過離子交換膜時(shí)，會(huì)與從陰極室反遷移來的少量 OH生成 Ca（ OH） Mg（ OH） 2沉淀，堵塞離子膜，使膜電陰增加，引起槽電壓上升，還會(huì)加劇 OH向陽極室的反遷移，降低電流效率。 此外，控制進(jìn)入電解槽 鹽水的溫度，是提高電流效率的又一重要措施。 、機(jī)電設(shè)設(shè)備選型 項(xiàng)目中機(jī)電設(shè)備的選型對(duì)節(jié)能也十分重要。電解按 2萬噸 /年的規(guī)模，二次鹽水、淡鹽水脫氯考慮 2萬噸 /年的能力，堅(jiān)持與規(guī)模相配套的原則合理選用節(jié)能型機(jī)電設(shè)備。 廠址位于株洲市北郊清水塘工業(yè)區(qū)，地理位置優(yōu)越，交通便利，該廠擁 20 股鐵路線與京廣、湘黔、浙贛三大鐵路線相連，靠近 10 320 國道，又臨近湘江。 、環(huán)境質(zhì)量狀況 該廠氯堿系統(tǒng)界區(qū)內(nèi)生產(chǎn)燒堿、氯氣、氫氣，產(chǎn)生的廢氣有熬制固堿的煙道氣。在正常生產(chǎn)的情況下完全可以控制有毒性廢氣的排放。生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水主要有化工酸、堿污水，經(jīng)中和處理后排放，排放時(shí)均達(dá)標(biāo)。 株化三廢治理的各項(xiàng)措施均很落實(shí)，工廠被譽(yù)為花園式清潔文明工廠 。 污染源及污染物 廢氣 （ 1） 正常生產(chǎn)時(shí)，電解工序電解槽無氯氣、氫氣排放，淡鹽水脫氯工序考慮該廠“九五”期間離子膜燒堿裝置能力達(dá) 4 萬噸 /年，擬采用真空脫氯。 有關(guān)廢氣排放特征見表 911。 有關(guān)廢 水廢液排放特征見表 912。 、噪聲 本工程主要噪聲來源于機(jī)泵類，間斷噪聲產(chǎn)生于往返廠內(nèi)的各種車輛。 、控制污染的初步方案及對(duì)環(huán)境影響的評(píng)估。 （ 2） 非正常生產(chǎn)及開停車時(shí)產(chǎn)生的低濃度氯所送往老廠廢氯氣處理裝置堿液吸收，得以迅速可靠的處理，放空氣體中污染物（ CL2）符合國家 排放標(biāo)準(zhǔn)后排于大氣。 （ 2） 鹽水精制離子交換樹脂再生時(shí)所產(chǎn)生的酸性、堿性廢液排至中和池處理，達(dá)標(biāo)后排放，純水站產(chǎn)生的酸堿廢水排至中和池處理達(dá)標(biāo)后排放。 （ 2） 采取多種隔聲、消聲和吸聲措施，使工人與噪聲接觸的時(shí)間和強(qiáng)度減少。 （ 3） 由于廠區(qū)沿途建筑物的屏蔽效應(yīng)及噪聲隨距離增大而自然衰減等因素，廠界噪聲經(jīng)分析可降 至 65dB 以下，噪聲廠界周圍的環(huán)境將不會(huì)產(chǎn)生不良影響。 、環(huán)境保護(hù)投資估算 綜上所述 本工程技術(shù)設(shè)備先進(jìn)，“三廢”排放量少。引進(jìn) 4 萬噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 37 該工程之建設(shè)與隔膜堿比較沒有石棉絨污染，廢水廢氣排放均可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)排放，噪聲經(jīng)有效治理也不會(huì)對(duì)工人和環(huán)境造成影響，故從環(huán)保角度看該工程是可行的。氯氫混合氣中氫含量為 315%（體積）時(shí)即能燃燒，含氫 1583%（體積）時(shí)燃燒伴有爆炸，氫氣在空氣中的爆炸極限為 %（體積）。 （ 2） 氯氣中毒及防范 氯氣是有毒氣體，預(yù)防氯氣中毒措施有：保持氯氣系統(tǒng)良好的密封，廠房通風(fēng)良好，操作人員應(yīng)配備防毒面具。檢修或操作人員應(yīng)備有防護(hù)眼鏡，防護(hù)帽和手套，在必要場(chǎng)所需設(shè)置洗眼器具。防范措施有：采取良好的絕緣措施，電解工序操作人員應(yīng)穿絕緣鞋，地面保持干燥，電解槽對(duì)地絕緣良好，操作人員要具有防觸電知識(shí)。氯氣在生活區(qū)允許濃度為 。 、衛(wèi)生防護(hù)措施 所有設(shè)備及管道要保持嚴(yán)密，防止跑、冒、滴、漏。燒堿各裝置通風(fēng)換氣次數(shù)如下表： 裝置名稱 電解 片堿 有害物質(zhì)名稱 CL2 NaOH 換氣次數(shù)（次 /時(shí)） 4 4 、安全及工業(yè)衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)施 本工程安全及工業(yè)衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)施依托老廠，該廠現(xiàn)有職業(yè)安全衛(wèi)生防護(hù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)設(shè)施健全，對(duì)于職工所受職業(yè)危害的急救、職工所患職業(yè)病的防治，廠內(nèi)職工醫(yī)院有較好的條件醫(yī)治和療養(yǎng)。 引進(jìn) 4 萬噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 40 在離子膜法制燒堿生產(chǎn)過程中火災(zāi)危險(xiǎn)性相對(duì)較小，但按火災(zāi)類別劃分，電解工序?yàn)榧最悺? 、設(shè)計(jì)依據(jù) 本工程消防依據(jù)下列規(guī)范和資料進(jìn)行設(shè)計(jì)： （ 1） HNJ1687《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 （ 2） GBJ14090《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ 3） 參照消防器材生產(chǎn)廠家樣本、說明書 、消防體系組成 （ 1） 水 消防系統(tǒng) 水消防系統(tǒng)分為常規(guī)水消防系統(tǒng)和水噴霧滅火系統(tǒng)。 水噴霧滅火系統(tǒng)由高壓水管線、水霧噴頭及相應(yīng)閥門組成。 （ 2） 移動(dòng)式滅火器 根據(jù)整個(gè)工程各處不同的火災(zāi)危險(xiǎn)類別，配置相應(yīng)類型的移動(dòng)式滅火器 35 具，用以撲滅小型初始火災(zāi)。 由上述三部分組成本工程的消防體系。按規(guī)范規(guī)定水噴霧滅火強(qiáng)度為 60L/S，故滅火用水為 216T/H。 引進(jìn) 4 萬噸年離子膜燒堿技改工程可行性研究報(bào)告 41 常規(guī)水消防系統(tǒng)水量見給排水專業(yè)有關(guān)章節(jié)。由生產(chǎn)崗位操作人員經(jīng)培訓(xùn)合格后兼任，故無定員。 、結(jié)論 在建立上述消防體系后，加上嚴(yán)格管理是可以安全生產(chǎn)的。 第十一篇 工廠組織和勞動(dòng)定員 、工廠組織及機(jī)構(gòu) 本項(xiàng)目隸屬于湖南株洲化工集團(tuán)有限責(zé)任公司下轄的燒堿分廠，實(shí)行株化集團(tuán)董事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下的總經(jīng)理負(fù)責(zé)制，企業(yè)現(xiàn)有的管理機(jī)構(gòu)很齊全。 、生產(chǎn)班制和定員 、生產(chǎn)班制 本項(xiàng)目管理崗位實(shí)行長白班，每周五天工作制，節(jié)假日實(shí)行值班；生產(chǎn)崗位和直接輔助生產(chǎn)崗位采用四班三倒運(yùn)轉(zhuǎn)加輪休制。 、人員培訓(xùn) 培訓(xùn)方法采取先理論后實(shí)際操作；一般操作工人可在分廠現(xiàn)有相應(yīng)崗位上自行培訓(xùn)；關(guān)鍵崗位操作工和班長，試車時(shí)組織去有關(guān)兄弟廠家學(xué)習(xí)；輔助生產(chǎn)工人可由公司從其它相應(yīng)崗位上調(diào)配熟練工。 前期準(zhǔn)備階段主要包括可行性研究、資金籌措和初步設(shè)計(jì)；施工建設(shè)和試車階段主要包括施工圖設(shè)計(jì)、土建施工和安裝工