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某公司1万吨/年单极式离子膜烧碱新技术开发项目环境阻碍报
告书
第三章 工程分析
一、现有工程工程概况及污染源调查
(一)产品及规模
现有工程要紧产品及生产规模为:
烧碱30000t/a,液氯18000t/a,盐酸21000t/a。
(二)生产工艺
该厂现有3万吨/年烧碱装置为金属阳极隔膜电解法,其工
艺过程要紧包括化盐、电解、氢处理、氯处理、液氯、碱蒸发、
盐酸等工段。
1、盐水工段
盐水生产是将原料盐溶解成饱和的氯化钠溶液,并经精制反
应、澄清、过滤、中和等过程使之成为电解所需的合格的精盐水。
在盐水生产过程中,排放物要紧是盐泥。
2、电解工段
将化盐工段送来的精制盐水连续均匀地分不输入各个电解
槽,在直流电的作用下,盐水被电解生成H
2
、Cl
2
、NaOH溶液。
在阳极上产生的氯气经氯气管送至氯气处理工序;在阴极上
产生的氢气导入氢气管送至氢气站,电解液自阴极箱导出管导出,
流入电解液总管,送蒸发工段。反应原理为:
阳极反应:2Cl-2e → Cl
2
阴极反应:2H
2
O+2e →H
2
↑+2OH
-
Na
+
+OH
-
→ NaOH
总反应式:2NaCl+2H
2
O=2NaOH+Cl
2
↑+H
2
↑
由上述食盐水溶液电解反应式可知,电解过程中每生成一吨
100%NaOH电解液,可同时产生0.886吨氯气及0.025吨氢气,需
要折合100%NaCl1.461吨。
3、氢气处理工段
自电解工段来的80~90℃的高温氢气通过冷凝,除去所含水
份,再用罗茨鼓风机加压送入氯化氢合成工段。
4、氯气处理及液氯工段
由电解来的80~90℃的高温氯气首先通过冷却,然后经三组
并联的泡沫干燥塔,在塔板上与溢流下来的浓硫酸呈泡沫状充分
接触,氯气中的水份被浓硫酸除去。
冷却时产生的含氯废水,现有装置直接排全厂循环水池。
由氯气处工序来的压缩氯气,经液化机组以氨制冷,将氯气
在低温下液化,冷凝下来的液氯进入计量槽和液氯贮槽,并灌瓶
包装出售,液化尾气送盐酸工段。
5、电解液蒸发工段
来自电解工段的电解液含碱浓度只有10%左右,把电解液用
泵送入三效蒸发器,通过蒸发,碱液被浓缩至32-35%,然后进
行冷却、配碱,分配合格的碱用泵送入碱栈台。
6、盐酸合成工段
反应式:H
2
+Cl
2
=2HCl
自氯氢处理来的氯气和氢气分不进入各自的缓冲器,再经各
自的阻火器后,进入合成炉反应,生成的氯化氢气体由顶部加入
的来自尾气汲取塔的稀盐酸汲取,再冷却制成盐酸,未被汲取的
氯化氢气体经尾气汲取塔用水汲取,生成稀盐酸流入合成炉,剩
余尾气由水喷射泵抽走。制成的盐酸送入成品酸罐出售。
工艺流程见图3-1。
图3-1 工艺流程图
(三)要紧原辅材料及能源消耗
要紧原辅材料及能源消耗消耗情况见表表3-1。
电解
氯处理
液化
化盐
原盐
水
精盐水
氯气
氯气
氢处理
氢气
氢气
盐酸工段
氯气
盐酸成品
液氯包装
电解液
回
收
盐
水
蒸发工段
固碱工段
30%
、
42%
成品液
成品固碱
�
洗槽水
�
氯水
�
蒸发水
图例
�
废水
�
废渣
�
盐泥
表3-1 要紧原辅材料及能源消耗一览表
消耗量
序号
材料名称
单位
吨NaOH耗
年耗
来源
1
原盐
t
1.67
5×10
4
外购
2
碳酸钠
t
0.023
700
外购
3
浓硫酸
kg
9
27×10
4
外购
4
煤
t
0.85
2.55×10
4
外购
5
水
m
3
28.8
86.4×10
4
自采
6
电
Kwh
3100
9300×10
4
外购
(四)要紧生产设备
表3-2 要紧生产设备一览表
序号
设 备
数 量
1
化盐桶
2
2
道尔澄清桶
2
3
隔膜法金属阳极电解槽
66
4
氢气冷却塔
2
5
Ⅰ段钛冷却器
2
6
Ⅱ段钛冷却器
1
7
泡沫干燥塔
3
8
筛板干燥塔
1
9
氯压机
6
10
三效蒸发器
1
11
浸没蒸发器
3
12
闪蒸蒸发器
1
13
双级氨压缩机
3
14
合成炉
4
15
一、二级汲取器
4
16
锅炉
4
(五)给排水
1、给水
该厂现有深井4眼,包括两眼400米深井,600米和800米深
井各一眼,供水能力为180m
3
/h,实际供水110m
3
/h。
2、排水
该厂各工段废水全部进入废水处理池处理后,大部分循环使
用,20m
3
/h废水排入厂外排干渠,干旱季节差不多上被渗漏、
蒸发,雨季可与雨水混合经由老黄南排干入海。
(六)供电、供热
公司电源引自距离1.5公里处的黄骅110KV变电站,厂内现有
35KV变电站一座,动力变压器二台,总计4000KVA,整流变压器
二台,总计15902KVA。
厂内现有20t/h蒸汽锅炉和10t/h蒸汽锅炉各两台,各开一
备一,均燃用大同烟煤(低位发热值24000kJ/kg,灰分4-16%,
全硫分1.5%),每天耗煤80吨。
(七)污染源调查与监测
1、废水(废液)
现有装置外排废水要紧是氯处理工段产生的氯水、电解工段
修槽工序产生的洗槽水、电解液蒸发工段产生的蒸发废水等,各
工段废水全部汇入废水处理池(循环水池)絮凝沉淀后,回用工
艺,废水处理池污水排放量为20m
3
/h。
氯处理工段产生废硫酸,浓度78%,产生量360t/a,出售给
有关单位利用。
现有工程要紧废水排放及治理措施见表3-3。
表3-3 现有工程要紧废水排放及治理措施
名称
来源
污染物
排水量
排放
处理措施
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