氯碱装置清洁生产改造项目可行性研究报告（优秀甲级资质资金申请报告） (3).doc

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1、*化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 1 目目 录录 第一章第一章 企企业业基本情况基本情况.1 1.1 概况1 1.2 财务状况2 1.3 法人代表基本情况2 1.4 企业生产现状2 1.4.1 工艺流程3 1.4.2 企业原材料及能源消耗6 1.4.3 企业主要生产设备7 第二章第二章 项项目基本情况目基本情况.11 2.1 项目名称、建设性质及建设地点.11 2.2 项目建设的必要性11 2.3 主要建设内容14 2.3.1 膜法脱硝技术改造14 2.3.2“零极距”离子膜电解槽技术改造 .25 2.3.3 PVC 聚合母液废水生化处理改造项目.26 2.4 投资结构及资金筹措39

2、 2.5 项目进展42 第三章第三章 技技术术来源及示范效果来源及示范效果.43 3.1 膜法脱硝技术改造43 3.1.1 国内外同类技术情况43 3.1.2 技术来源及先进性44 3.1.3 示范效果评价及推广前景47 3.1.4 对行业清洁生产的作用和影响48 3.2“零极距”离子膜电解槽技术改造 .48 3.2.1 国内外同类技术情况48 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 2 3.2.2 技术来源及先进性50 3.2.3 示范效果评价及推广前景51 3.2.4 对行业清洁生产的作用和影响52 3.3 PVC 聚合母液废水生化处理改造项目 .52 3.3.1 国内外同类技术情况5

3、2 3.3.2 技术来源及先进性54 3.3.3 示范效果评价及推广前景56 3.3.4 对行业清洁生产的作用和影响56 第四章第四章 项项目目实实施条件及施条件及项项目目进进展展.57 4.1 资金来源57 4.2 土地条件57 4.3 环评条件57 4.4 动力供应条件57 4.5 项目建设周期58 4.6 项目前期工作情况58 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 3 第一章第一章 企业基本情况企业基本情况 1.1 概况 项目单位：*化工有限责任公司 *化工有限责任公司是河南省百户重点企业，工业综合实 力百强、焦作市 18 家重点发展企业、国家千家企业节能行动之一。公 司始建于 1

4、966 年，2004 年 6 月改制为股份制企业。下设 7 个职能部室、 3 个分公司、5 个控股公司、参股 2 个公司。主要产品年生产规模为： 烧碱和聚氯乙烯树脂各 40 万吨、热电联产机组装机容量 16 万千瓦、 供热 170 万吨、液氯 6 万吨、电石 30 万吨、水泥 15 万吨、人造革 1.5 亿米。烧碱和聚氯乙烯树脂规模在全省同行业均排第 1 位，在全国同 行业排名第 8 位和第 4 位，产品出口印尼、印度等 13 个国家。2009 年， 实现销售收入 29.9 亿元，净利润 4622 万元。 近年来，公司按照争创一流的企业，一流的管理，一流的效益， 一流的信誉的目标要求，坚持自主

5、创新，不断进行技术改造，使企业 规模由小到大，经济实力由弱变强。形成了以烧碱、聚氯乙烯树脂为 主业，与之配套的热电、电石、工业盐、水泥、PVC 深加工、进出口 贸易等为一体的综合性企业集团，初步形成了循环经济的格局。 公司先后获得“全国资源综合利用先进企业”、“全国化工环境保护 先进单位”、“中央企业思想政治工作先进单位”、中国化工集团公司“文 明单位”、河南省“先进基层党组织”、“管理达标、示范企业”、“纳税贡 献大户”、“节能减排先进单位”，连续三年获得“河南省优秀民营企业”， 焦作市“工业项目建设先进企业”、“突出贡献企业”、“研发中心建设先 进企业”等多项荣誉称号。2001 年，在全国

6、同行业首家通过了 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 4 ISO19001 质量管理体系、ISO24001 环境管理体系和 ISO28001 职业安 全健康管理体系三项认证。*牌聚氯乙烯树脂、烧碱和艺龙牌人造 革荣获河南省“名牌产品”。引发剂、中止剂、防粘釜剂获河南省“名优 产品”。 1.2 财务状况 企业 2009 年总资产 274256 万元，资产负债率 67.90%，银行 AAA 信誉，实现销售收入 299150 万元，净利润 4622 万元。 企业近年财务状况企业近年财务状况 单位：万元单位：万元 年份年份 资产总资产总 额额 固定资产固定资产 净值净值 净资产净资产 负债总负

7、债总 额额 销售收入销售收入净利润净利润 销售利销售利 润率润率 资产负债资产负债 率率 2007 年 26502517226769635195390203323853713.88%73.72% 2008 年 2685691833608340318516633008213939.11%68.95% 2009 年 2742561665998802518623229915046227.63%67.90% 1.3 法人代表基本情况 徐何红，男，1967 出生，汉族，中共党员。1988 年参加工作， 1996 年1999 年任公司供销公司副经理，2000 年2003 年任焦作化电 集团公司副总经理，2

8、003 年2006 年任公司副董事长、总经理、党委 副书记，现任公司董事长、总经理、党委副书记。2005 年、2006 年连 续两年被省政府授予“优秀民营企业家”称号，获“焦作市劳动模范”、 “焦 作市优秀民营企业家”等多项荣誉称号。河南省人大代表。 1.4 企业生产现状 *化工有限责任公司下设 4 个独立生产体系，分别为沁阳氯 碱分公司（装置规模为烧碱 20 万吨，PVC 20 万吨） 、焦作氯碱分公司 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 5 （装置规模为烧碱 20 万吨，PVC 20 万吨） 、热电分公司（装机容量 16 万千瓦） 、三达水泥公司（水泥 15 万吨） ，本项目涉及的

9、改造范围为沁 阳氯碱分公司。 *沁阳氯碱分公司位于沁阳市沁北产业集聚区*园区 内，占地面积 500 亩。分公司现有资产总额 12.4 亿元，主导产品离子膜 烧碱、聚氯乙烯年生产规模各 20 万吨，液氯 2.5 万吨，下设四个分厂、 四个处室，主要工艺技术装备包括离子膜电解槽、离心机，德国透平机， 美国 DCS 控制系统，瑞典阿法拉伐板式蒸发器，以及国产副产蒸汽石 墨合成炉、70m3聚合釜、自动包装机等。沁阳氯碱分公司二期工程 2010 年 12 月将建成，装置规模为烧碱 24 万吨，PVC 20 万吨。 1.4.1 工艺流程工艺流程 1、离子膜碱生产工艺流程： 离子膜碱是连续生产工艺，主要包括

10、一次盐水工段、二次盐水及制 碱工段、氯处理工段。 化盐水罐 真空抽滤机 箱式压滤机 凯膜过滤器预处理器 淡盐水 原盐 废泥槽 澄清桶 化盐桶树脂塔 BaSO4 BaCl2 泥饼 高碱 蒸发系统 32%碱液脱氯 再生碱水 去罐区 再生酸水 去罐区 包装 碱液 排空 排空 吸收水 合格盐酸 计量槽液化器高压机 干燥塔 透平机膜吸 石冷合成炉 氢气泵 HCL去PVC分厂 尾气吸收塔 HCL缓冲罐 废氯吸收系统 氯气洗涤塔 电 解 槽 PVC转化或污水站 H2 Cl2 氯碱烧碱分厂新系统工艺流程图 一次盐水工段 二次盐水及 制碱工段 氯处理工段 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 6 主要工艺

11、原理：将精制好的二次盐水送入离子膜电解槽，电解后生 成含 31的 NaOH、氯气、氢气。31烧碱经过蒸发制得成品高碱，部 分氯气与氢气经合成后生产 HCl 送至 PVC 分厂，或部分合成盐酸，剩 余氯气液化后制得液氯销售。 、一次盐水工艺流程简述：离子膜电解来的淡盐水，一部分加入 BaCl2进入澄清桶沉降，除去部分 SO42+后与另一部分淡盐水一起进入化 盐水储罐中，化盐水通过盐层，获得饱和的粗盐水，粗盐水进入预处理 器至 HVM 膜过滤至一次盐水储槽。 、二次盐水及制碱工段：来自一次盐水的盐水送螯合树脂塔至精 盐水高位槽进电解槽，电解生产的 Cl2送往氯气处理系统。阴极液由阴 极液高位槽加纯

12、水后至电解槽，在阴极室电解产生氢气和 NaOH，去阴 极液槽，氢气送往氢气处理系统，产品碱液送往烧碱中间槽后去罐区， 淡盐水进入脱氯塔，脱氯后送至一次盐水工段。 电解反应：2NaCl+ 2H2O2NaOH+H2+Cl2 、氯处理工艺流程简述：由电解来的高温湿氯气，进入洗涤塔、 钛管冷却器、水雾捕集器、干燥塔、酸雾捕集器进入透平机压缩加压后 分别送至液氯和合成，电解来的高温湿氢气冷却进入氢气压缩机加压后， 经水雾捕集器送到合成或排空；来自氯气分配台的干氯气由氯气压缩机 组压缩加压，进入液化器液化后去包装。废氯气处理系统流程：废氯处 理系统为常开设备，来自氯氢、液氯、合成、离子膜电槽的废氯气及事

13、故氯气进入废氯气吸收塔，被碱液高位槽的碱液或碱液循环泵的碱液吸 收，尾气被引风机抽出排空。 合成反应：H2+Cl22HCl 2、聚氯乙烯系统 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 7 主要生产原理：采用电石乙炔法制得氯乙烯（VC） ，用悬浮法将氯 乙烯聚合成聚氯乙烯高分子有机化合物。 生产工艺流程说明： 破 碎 机 电 石 料 仓 发 生 器 水 环 泵 清 清 净 乙 炔 预 冷 器 转 化 器 粗 VC 净 化 VC 气 柜 预 热 器 混 合 脱 水 混 合 器 压 缩 全 凝 器 精 馏 塔 单 体 槽 汽 提 塔 浆 料 槽 离 心 脱 水 旋 风 干 燥 振 动 筛 成 品

14、料 仓 聚合釜 成 品 冷 凝 器 散装电石 乙炔气柜 包装 干燥系统 聚合系统 VC精馏 VC合成 乙炔系统 电石 乙炔 烧碱分厂HCL 净化VC 助剂 纯水 单体 浆料 聚氯乙烯分厂系统工艺流程图 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 8 电石破碎系统：将散装电石经破碎机破碎成粒度为 25-50mm 的电 石，再经皮带、斗提机输送至电石料仓。 乙炔系统：电石和水在发生器中进行反应生成粗乙炔，经降温、 加压后，用次钠溶液除去粗乙炔气中的 S、P 等杂质，用烧碱溶液除去 清净过程中产生的酸性物质，然后降温脱水后送至氯乙烯合成系统。 CaC2H2OCa(OH)2CHCH130KJ/mol(

15、3l kCal/mol) 氯乙烯合成系统：乙炔与烧碱分厂来的 HCL 气体经混合器充分 混合后，经-35盐水深度降温脱水、预热器加热后，进入转化器中，在 催化剂的作用下两者反应生成粗氯乙烯，然后经除汞、降温，再净化除 去未反应的 HCL，送至精馏系统。 CHCH+HClCH2CHCl124.8KJ/mol(29.8Kcal/mol) 氯乙烯精馏系统：粗氯乙烯气体经压缩机提升压力，经全凝器冷 凝成液相后，再分别经低沸塔、高沸塔除去粗氯乙烯中的低沸物、高沸 物后，经成品冷凝器冷凝成液相进入单体槽，由泵送至聚合系统。 聚合系统：氯乙烯单体在分散剂、引发剂等助剂的作用下在聚合 釜中反应生成聚氯乙烯，然

16、后回收未反应完的氯乙烯，再经汽提塔脱除 浆料颗粒内部的氯乙烯后，进入浆料槽，送至离心系统。 nCH2CHCl(CH2CHCl)n96.3108.9 KJ/mol 干燥系统：PVC 浆料经离心机脱除其中的水份后，经旋风干燥 器进行深度脱水，然后再经旋风分离器进行气固分离、振动筛分离除去 其中大颗粒等塑化物后，送至成品料仓，经自动包装后入库。 1.4.2 企业原材料及能源消耗企业原材料及能源消耗 *公司生产所需的主要资源和能源为盐、电石、水、电、煤 等，其消耗水平在国内同行业中处于领先地位。 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 9 企业各生产系统主要原材料及能源消耗见表。 物料及能量消耗表

17、物料及能量消耗表 厂区厂区原盐单耗（烧碱）原盐单耗（烧碱）电石单耗（电石单耗（PVC）备注备注 沁阳分公司1.6t/t1.41t/t *现有生产系统能耗表现有生产系统能耗表 单位单位产品产品产量产量能耗（标煤）能耗（标煤） 备注备注 烧碱20 万吨361kgce/t 沁阳分公司 PVC20 万吨182kgce/t 1.4.3 企业主要生产设备企业主要生产设备 沁阳氯碱分公司氯碱及沁阳氯碱分公司氯碱及 PVC 设备一览表设备一览表 序号序号设备名称设备名称规格型号规格型号数量数量备注备注 1鄂式破碎机（小破机）PEX250*12002 2回转反吹袋式除尘器ZC144-30002 3回转反吹袋式除

18、尘器ZC144-40002 4鄂式破碎机（大破机）PE600*9002 5乙炔发生器32005 6循环液冷却器130 平方1 7文丘里反应器DN320*14702 81#清净塔2200*178001 92#清净塔2200*178001 10中和塔2200*178001 11水洗塔2600*176001 12乙炔气柜（气柜)3000 方1 13氯乙烯气柜（气柜）3000 方1 14混合器2400*54001 15水洗塔2200*178001 16碱洗塔2200*178001 17氯化氢冷却器YKB280 平方1 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 10 序号序号设备名称设备名称规格型号规

19、格型号数量数量备注备注 18合成气冷却器YKB188 平方2 19稀酸冷却器YKB210 平方2 20热水预热器YB310 平方2 21转化器300056 22三塔冷凝器E-23061 23低沸塔1 24全凝器E-23012 25成品冷凝器E-23042 26尾气冷凝器E-23023 27高沸塔1 28VCM 储罐（VCM 储存）6 29VCM 变压吸附装置1 30无填料冷却塔CWLT-5004 31厢式压虑机（板框压虑机）XMZ800/2000-U5 32安全水封罐5 33乙炔发生器仪表气缸100/20*170010 34逆水封罐5 35正水封罐5 36蒸汽冷凝水回收装置TDQI-5F1 3

20、7冷水换热器AU15/85/PN10/3042 38回收单体过滤器FIL-1F/2F4 39汽提塔1800*10*201152 40纯水加热器HE-1B2 41气流干燥塔0616-001-30-032 42气力输送系统设备1 43固体粉粒体（PVC）气力输送装置（气流输送系统）1 44旋流干燥床0616-001-30-102 45自动包装成套设备2 46带式浓缩脱水一体机JHSND-15001 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 11 序号序号设备名称设备名称规格型号规格型号数量数量备注备注 47自吸式潜水曝气机55-YBER3 48自吸式潜水曝气机22-YBER4 49变压吸付制氮机

21、EVD-4002 50微热再生干燥器FHWR-L2 51仪表空气储气罐5000*72002 52无填料凉水塔L92-66 53全自动无阀过滤器JHSQ1 54加氯机ZL-1/2 型3 557 度冷冻机组YKWFVBJ45DHFS3 56-35 度冷冻机组RWB-II676E3 57多介质滤器SDF-32006 58软化器SSN-25005 59离子交换混床SMB-16003 60微热再生干燥器FHWR-L 61软化器SSN-2500 62离子交换混床SMB-1600 63盐水加热/冷却器板式 AS30/282/PN1.0/Ti F=120.83m2 1 64文丘里混合器V=0.07m32 65

22、气水混合器V=0.06m36 66戈尔膜过滤器HVM-150-CS/R-TMB4 67反应槽(立式)V=119.2m32 68化盐水贮槽(立式)V=1145m31 69预处理器(立式)V=1185m32 70一次盐水槽(立式)V=1145m32 71电解槽F=2.7m28 72过滤盐水槽V=780m21 73废盐水储槽V=201m21 74废水储槽V=201m21 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 12 序号序号设备名称设备名称规格型号规格型号数量数量备注备注 75阳极液放净槽V=194m31 76阴极液放净槽V=167m31 77螯合树脂塔V=30m33 78氯气液化器F=289.

23、7m22 79氯气压缩机AB600F2 80氯气缓冲罐V=53m31 81液氯贮槽V=53m34 82氢气压缩机2BEA-403-1BG23 83氯化氢合成炉Q=100tHCI/d5 84一级石墨吸收器F=100m25 85二级石墨吸收器F=70m25 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 13 第二章第二章 项目项目基本情况基本情况 2.1 项目名称、建设性质及建设地点 项目名称：*化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项 目 建设性质：改造 建设地点：河南省沁阳市（企业沁阳氯碱分公司现有厂区空地） 2.2 项目建设的必要性 20 世纪 70 年代以来，全球社会经济得到了迅速发展，但同时

24、也造 成了资源过度消耗和日益稀缺，环境问题日益严重，人们不得不开始 对过去的经济发展模式进行反思，重新审视经济与环境和环境资源间 的关系。通过过去几十年的环境保护实践，人们逐渐认识到，仅依靠 开发更有效的污染控制技术所能实现的环境改善十分有限，关心产品 和生产过程对环境的影响，依靠改进生产工艺和加强管理等措施来消 除污染更为有效，于是清洁生产战略应运而生。清洁生产是环境保护 战略具有重大 意义的创新，是工业企业可持续发展的必然选择。 目前，我国经济发展是以大量消耗资源的粗放型经营为特征的传 统发展模式，工业污染控制以“末端治理”为手段。末端治理作为目前国 内外控制污染最重要的手段，对环境保护起

25、到了极为重要的作用。然 而，随着工业化发展速度的加快，末端治理这一污染控制模式已不能 满足新型工业化发展的需要。清洁生产彻底改变了过去被动、滞后的 污染控制手段，强调在污染产生之前就予以削减，它通过生产全过程 控制，减少甚至消除污染物的产生或排放，这样不仅能减少末端治理 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 14 设施的建设投资，同时也减少了治污设施的运行费用，从而大大降低 了工业生产成本。 我国政府对清洁生产战略积极响应，2002 年全国人大通过了中 华人民共和国清洁生产促进法，2009 年财政部、工业和信息化部又 提出了中央财政清洁生产专项资金管理暂行办法，优先支持重点 行业、流域、

26、区域的重大清洁生产技术示范项目，用以加快清洁生产 技术应用推广，提高企业清洁生产水平。 工信部在聚氯乙烯等 17 个重点行业清洁生产技术推行方案中 明确提出烧碱行业清洁生产总体目标为： 1、到 2012 年，烧碱单位产品综合能耗平均约 700.5 千克标准煤/ 吨，全行业降低消耗 215.5 万吨标准煤/年；单位产品盐泥产生量降低 9.1 千克,盐泥产生总量减到 90 万吨/年，减排 20 万吨/年；单位产品废水产 生量降低 1 吨/吨，废水排放总量减到 6050 万吨/年，减排 2200 万吨/年； 废石棉绒产生量减到 460 吨/年，减排 620 吨/年。 2、加大技术攻关力度。加大氧阴极

27、技术攻关力度，争取在 2012 年之前建立 10 万吨级生产示范工程。 3、加强新技术的示范应用。加强国产化离子膜技术、隔膜法烧碱 三相流蒸发技术和超声波防除垢节能技术应用示范工程建设。 4、推广先进适用的清洁生产技术。到 2012 年，离子膜法烧碱比 例达到 85%；普通隔膜法烧碱全部完成扩张阳极、改性隔膜改造； 完成 300 万吨烧碱产能应用零极距电解槽；完成约 1000 万吨烧碱 产能应用膜法脱硝技术，行业普及率达到 40%；推广 200 万吨烧碱产 能应用三效逆流膜式蒸发技术；推广 300 万吨产能氯化氢合成余热利 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 15 用技术。 聚氯乙烯行

28、业清洁生产总体目标为： 1、到 2012 年，力争我国电石法聚氯乙烯行业低汞触媒普及率达 50%，降低汞使用量 208 吨/年，并全部合理回收废汞触媒；盐酸深度 脱吸技术推广到 50%以上，处理废酸 25 万吨/年；全部利用电石渣，减 排电石渣 1258 万吨；废水排放减到 4230 万吨/年，减排 3990 万吨； COD 排放减到 5770 吨/年，减排 13460 吨；节约标煤 200 万吨。 2、加大分子筛固汞触媒技术研究力度，加大无汞触媒技术投入。 3、争取控氧干馏法回收废汞触媒中的氯化汞与活性炭技术及高效 汞回收工艺的示范工程建设。 4、推广先进适用的清洁生产技术。到 2012 年

29、实现我国电石法聚 氯乙烯行业低汞触媒产能普及率达 50%；完成 260 万吨产能的干法乙 炔工艺的新建及技术改造，并配套完成 780 万吨干法水泥生产装置的 投产；完成 3600 万吨的聚合母液废水处理工程；盐酸深度脱吸技术配 套硫氢化钠处理含汞废水技术普及率达到 50%；进一步推广精馏尾气 变压吸附技术。 *化工有限责任公司是以烧碱、聚氯乙烯树脂为主业，与 之相配套的自备热电厂、电石厂、盐厂、水泥厂和 PVC 深加工为一体 的综合性企业集团。公司的主导产品是烧碱和聚氯乙烯，其烧碱和聚 氯乙烯树脂规模在全省同行业均居首位，均达到 40 万吨。在河南省 16 家氯碱企业中，公司规模和效益均排名第

30、一。公司的主导产品均属高 能耗产品，公司对此有着非常清醒的认识，为此开展了许多节能减排 工作。目前公司的各项技术经济指标虽在国内同行业中处于领先地位， *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 16 但与国际先进水平相比仍有一定差距，具有较大的挖掘潜力。为此公 司加强资源管理力度，不断进行技术创新，快速发展循环经济，通过 节能降耗增强企业自身的竞争力。为贯彻落实中华人民共和国清洁 生产促进法 ，进一步加强环境保护、节能减排工作，提高清洁生产水 平，企业提出了利用国家推荐的清洁生产技术对现有氯碱装置进行技 术改造。 2.3 主要建设内容 本项目是针对企业沁阳氯碱分公司 20 万吨烧碱及 20

31、万吨 PVC 树 脂装置，采用国家推荐的清洁生产技术建设的清洁生产示范项目，具 体改造内容如下： 1、利用烧碱用盐水膜法脱硝技术对企业现有一次盐水工序进行改 造，新增一套膜法脱硝和冷冻装置，处理脱氯淡盐水规模为 180m3/h， 副产芒硝 3200t/a。 2、利用“零极距”离子膜电解槽技术，改造企业现有 8 台高电密自 然循环式电解槽。 3、利用生化处理技术，对 PVC 聚合母液废水进行处理，设计处 理规模为 200m3/h，使其可回用于生产。 2.3.1 膜法脱硝技术改造膜法脱硝技术改造 1、企业生产现状 企业现有脱氯淡盐水脱硝系统采用化学沉淀法，向盐水中添加氯 化钡脱除硫酸根，年消耗 B

32、aCl23600 吨，存在钡法工艺需要投入氯化钡， 有毒、有害，副产品为硫酸钡，作为废弃物对环境存在危害，不符合 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 17 环保的要求。配制氯化钡溶液对人的身体健康造成危害，且氯化钡的 运输保管不方便。钡法化学沉淀法还存在产生大量固体废物垃圾等问 题。 2、膜法脱硝工艺流程简述 工艺说明 （1）水源情况 水源是经电解槽后的淡盐水。设计 NaCl 含量 一级钛板换热器缓冲水槽二级钛板换热器 一级高压泵保安过滤器活性碳过滤器增压水泵 一级膜法脱硝系统 中间水槽 预冷换热器 二级膜法脱硝系统二级高压泵 冷冻机组换热器浓缩液循环水泵结晶槽结晶体泵 沉硝槽 离心机

33、回水槽回水泵 淡盐水入水 还原剂PH调节循环水系统（用户自备） 一一级级透透过过液液经经一一级级钛钛板板换换热热器器交交换换后后（去去化化盐盐） 浓水 CIP清洗系统 浓水 PH调节 二二级级透透过过液液（去去化化盐盐） 循环回流 冲洗系统 溢溢流流清清液液回回至至缓缓冲冲水水槽槽 成成品品 回回至至结结晶晶槽槽 CIP清洗系统 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 18 200215gl，Na2ClO3 含量10gl，SO42- 含量8gl，PH 值为 8-11，游离氯20ppm，温度75，压力0.35MpaG，流 量180m3/h （2）一级钛板换热器 经过电解槽后的淡盐水先进入一级

34、钛板换热器降低温度，冷源用 一级膜法产水，回收热量用于化盐系统等。 （3）二级钛板换热器 用于进一步降低淡盐水的温度，以满足膜脱硝系统装置的运行要 求 353。冷源用工业循环冷却水。 （4）亚硫酸钠加药装置 为保证淡盐水进膜前的游离氯始终稳定，系统配套自动加亚硫酸 钠装置，该装置根据 ORP 表信号自动启动并调节加药量。 （5）PH 调节装置 由于电解槽后的淡盐水的 PH 一般在 811，需通过 PH 调节装置 将 PH 值调节在 68 之间，以满足膜脱硝系统的运行要求。该系统可 以根据 PH 值数据通过高位水箱用阀门调节加药量。 （6）缓冲水槽 缓冲水槽对淡盐水的供给起到缓冲作用，协调淡盐水

35、的供给量与 增压水泵的输入量。当淡盐水的供应量超过增压水泵的输水量时，缓 冲水槽水满，通过缓冲水槽的液位控制使淡盐水供给停止。当淡盐水 供应量小于增压水泵的输水量时，缓冲水槽空，增压水泵停止运行， 起到保护输送泵的作用。缓冲水槽采用 FRP 材质制造，并配置液位控 制。 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 19 （7）增压水泵 设置 3 台增压水泵(二用一备)。用于对淡盐水加压，为后续设备提 供稳定的流量和压力。该泵具有耐腐蚀、体积小、高效率及低噪音等 特点。 （8）活性炭过滤器 活性碳过滤器其内部装填的滤料是活性炭颗粒，该颗粒的多微孔 结构可吸附水中的余氯，以防止后级膜系统中的膜元件

36、受其氧化降解。 虽然正常运行时淡盐水中的余氯很微量，但考虑到系统有可能会因为 某一故障可能会导致余氯透过，损害膜系统，故设置活性炭过滤器。 同时活性炭过滤器还能吸附从前级漏过来的低分子有机物等污染性物 质，对水中重金属离子、COD 等有较明显的吸附去除作用，也能减少 水中异味，色度和臭味。经过活性炭颗粒处理的产水，其游离氯含量 正常情况下小于 0.1mg/L。作为膜脱硝系统前处理装置，活性碳过滤器 可有效防止反渗透的有机物污染及氧化降解，而不受本身进水温度、 pH 值和有机混合物的影响，可以进一步降低反渗透进水的 SDI 值。 （9）保安过滤器 为防止微小颗粒进入膜系统，堵塞膜元件，系统设置

37、1 台过滤精 度为 5 微米的过滤器。 （10）特殊反渗透膜脱硝系统 本系统的主要作用是把经过预处理后的淡盐水进行膜分离脱硝， 由于它的膜孔直径刚好介于一二价离子之间，并具有负电荷，所以它 对硫酸盐有极高脱除能力，而氯化钠溶液有很好的透过能力，且运行 安全、灵活，操作简单。它包括下列单元设备：一/二级高压泵；一/二 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 20 级膜本体装置；清冲洗系统。 本系统按二级膜法脱硝系统装置设计：一级出力为 224.8m3/h； 二级出力为 2.6m3/h；并配置相关的附属设备。 1）一/二级高压泵 高压泵的作用是为膜脱硝系统本体提供足够的进水压力，保证膜 组的正

38、常运行。根据膜本身的特性，膜组需要一定的推动力去克服渗 透压等阻力，才能达到设计的产水量及脱盐效果，根据膜本身的特性， 设计温度为 3530C 时要求提供的进水压力不小于 2.0MPa。本系统选 用优质高压泵，该泵具有耐腐蚀、体积小，效率高，噪声低，维护量 低，节省能量的特点。 2）一/二级特殊反渗透膜脱硝装置（膜组） 膜脱硝系统装置（膜组）是本工艺方案中的关键设备，且造价昂 贵，为了保证膜脱硝系统装置的长期稳定运行，必须对进入膜脱硝系 统装置前的淡盐水的各项指标进行严格监控，以避免膜元件被氧化或 受到其它损害，监控范围包括：余氯含量、水温、压力及 PH 等。 3）中间水槽 中间水槽对淡盐水的

39、供给起到缓冲作用，协调一级浓缩液的排放 量与二级高压泵的输入量。当浓缩液的供应量超过高压泵的输水量时， 中间水槽水满，通过中间水槽的液位控制使浓缩液供给停止。当浓缩 液供应量小于增压水泵的输水量时，中间水槽空，高压泵停止运行， 起到保护高压泵的作用。中间水槽采用 FRP 材质制造，并配置液位控 制。 4）PH 调节装置 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 21 由于膜法除硝后的浓水的 PH 偏低，需通过 PH 调节装置将 PH 值 调高，以满足膜脱硝系统的运行要求。该系统可以根据 PH 值数据通过 高位水箱用阀门调节加药量。保证 PH 始终稳定在 8 之间。 5）膜组清洗系统 膜脱硝系

40、统装置运行压力一般在 2.0Mpa 左右，在膜组长期运行后， 会受到某些难以冲洗掉的污染，如长期的微量盐份结垢和有机物的积 累而造成膜组件性能的下降，运行压力升高，所以必须用化学药品进 行清洗，以恢复其正常的除盐能力。一般情况下，约 3-6 个月清洗一次， 每次清洗约 2-5 小时。本系统设置一套清洗装置，由一台清洗泵和一个 清洗药箱组成。（清洗时必须用纯水）同时用于停机纯水冲洗或用于 压差变化及浓缩液减少时的纯水冲洗。 6）控制仪表 为了控制、监测膜脱硝系统装置的正常运行，系统配有一系列在 线测试仪表，包括 ORP 表、PH 表、温度表、流量计、压力表、取样 装置和高低压保护开关等控制和监测

41、仪表。系统操作为全自动，系统 产水侧设高压保护爆破膜。 （11）浓水预冷板换热器 用于降低二级膜法浓缩液的温度，降低结晶器降温负荷，以满足 膜脱硝系统装置的运行要求。冷源用循环冷冻清液。 （12）结晶槽、浓缩液循环水泵、板式交换器、结晶体输送泵、 沉硝槽、离心机 结晶槽收集二级膜法浓缩液，结晶槽分结晶区和清液区。清液由 循环水泵输送至板式交换器与冷媒交换降温，使清液温度降至 3以下， *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 22 再与膜法浓缩液混合，结晶槽罐内温度始终控制在 5左右，使浓缩液 的硫酸钠达到饱和结晶，沉淀下来的结晶混合液体由结晶体输送泵送 旋流器，使晶种形成大颗粒晶体沉淀下来

42、，再通过管道将结晶液体送 至离心机进行固液分离。 （13）回水槽、回水输送泵 回水槽收集离心机分离出来的清液，再由回水泵输送至缓冲水槽。 回水槽采用 FRP 材质制造，并配置液位控制。 （14）冷水机装置 冷水机组是水冷螺杆低温冷水机，冷媒（20%乙二醇水溶液）由冷 水循环泵不断通过冷水机组的蒸发器来降温，使冷媒温度控制在 0以 下，循环回流到冷水槽，冷水槽要作保温。然后冷媒由冷冻液循环泵 输送到板式换热器与浓缩液进热交换，换热后使浓缩液温度控制在 5 以下，循环回流到结晶槽，使浓缩液的硫酸钠达到饱和结晶释出来。 3、处理指标 （1）膜脱硝装置（分二级）： 一级透过液流量 224.8m3/h

43、二级透过液流量 2.6m3/h 总透过液与进料液（按回流后流量计算）比率90.5 透过液用于化盐 膜法去除 SO42-根后全部综合淡盐水去化盐指标如下： NaCl 200g/l NaClO3 10g/l SO42- 2g/l *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 23 温度 60 游离氯 0 PH 8 硫酸钠脱除量 400kg/hr（如果淡盐水硫酸钠浓度降低则该脱 除量相应降低） （2）十水芒硝： 硫酸钠质量分数：40.0 钙镁（以镁计）质量分数：0.10 氯化物（以 Cl 计）：0.9 4、公用工程主要指标 （1）供电条件（厂用电） 装机负荷总功率：527KW 低压电源 50HZ0.1

44、% 380V5% 三相四线制 220V5% 单相 高压电源 50HZ0.1% 10KV 三相三线制 注：配套电机功率250KW，选用高压电源 10KV，50Hz （2）循环冷却水 总循环水流量 627m3/h （二级钛板降温需循环水流量：357m3/h、冷水机降温需循环水流 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 24 量：270m3/h） 供水温度 32 回水温度 40 供水压力 0.4MPaG 回水压力 0.25MPaG 温差 8 污垢系数 3.4410-4m2.K/W （3）工艺水 生产上水流量 10m3/h（连续供给水流量：6m3/h、间断供 给水流量：4m3/h：） 温度 常温

45、供水压力 0.3MPaG （4）纯水 脱盐上水流量 8m3/h（间断供给水流量） 电导率 5s/cm SiO2 0.1wtppm Fe3+ 0.3wtppm 温度 常温 供水压力 0.2MPaG （5）仪表用压缩空气 供气量 1m3/min 压力 0.5MPaG 温度 常温 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 25 露点 比环境极端最低温度低至少 10 含油、尘 无油、尘 （6）蒸汽 压力 高压 0.81.0MPaG 低压 0.180.3MPaG 温度 饱和 （7）氮气 含油、尘 无油、尘 露点 比环境极端最低温度低（操作压力下） 温度 常温 压力 0.4MPaG （8）亚硫酸钠： 浓

46、度：3% 5、主要设备清单 设备一览表设备一览表 一预处理单元 序号设备名称材质/规格数量 1一级钛板换热器钛材料/21.61 台 2二级钛板换热器钛材料/841 台 3亚硫酸钠加药装置24.8L/h1 套 4PH 调节装置11.9L/H、75L/h 配套正负水封各 1 套 5缓冲水槽FRP30m1 个 6增压水泵钛材料 30m.35.3m/h3 台 7活性炭过滤器碳钢衬橡胶 35.3m/h2 台 8保安过滤器碳钢衬橡胶 35.3m/h2 台 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 26 二膜分离单元 1一级高压泵钛材料2 台 一级膜法脱硝装置224.8m3/h1 组 （1）膜元件8”40

47、”64 支 （2）压力容器FRP16 支 2 （3）支架及其它配套1 套 3二级高压泵钛材料1 台 二级膜法脱硝装置2.6m3/h1 组 （1）膜元件8”40”6 支 （2）压力容器FRP2 支 4 （3）支架及其它配套1 套 5中间水槽FRP1 个 膜化学清洗装置26m3/h1 套 （1）清洗水泵SS3161 台 （2）清洗水箱PE1 个 6 （3）清洗过滤器SS316L1 台 三冷冻脱硝单元 1PH 调节装置11.99L/h1 套 2预冷板式换热器316L 3.361 台 3板式换热器316L 542 台 4结晶槽5000 碳钢衬玻璃鳞片1 台 5沉硝槽1600 碳钢衬玻璃鳞片1 台 6浓

48、缩液循环泵150m/h 3161 台 7结晶体输送泵6.6m/h 3161 台 8离心机1-2t/h P-401 台 9回水槽2m FRP1 个 10回水输送泵2m/h 3161 台 11淡盐水冲洗贮槽8m FRP1 个 12淡盐水冲洗泵3161 台 13冷冻机装置1 套 *化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目 27 （1）冻机组LJL-270WSM1 台 （2）冷水循环泵3041 台 （3）冷水槽FRP1 台 （4）冷冻液循环泵3041 台 4、土建工程 本项目装置需建设厂房一座，建筑面积为 576 平方米，两层，采 用框架结构，结晶槽采用露天化布置，其它土建工程主要为设备和管 道基础。 2.3.2“零极距零极距”离