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H2、Cl2、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 → Cl2
1 / 1
阴极反应:2H2O+2e →H2↑+2OH Na +OH→ NaOH
总反应式:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑
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
1 / 1
+
-
-
反应式:H2+Cl2=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。
原盐水精盐水氯气氯气化盐回收盐水?盐泥电解液电解?洗槽水氢气氢气氯处理?氯水氯气液化液氯包装盐酸成品蒸发工段?蒸发水氢处理盐酸工段30%、42%成品液图例??废水废渣固碱工段成品固碱图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。
1 / 1
表3-1 要紧原辅材料及能源消耗一览表
序号 1 2 3 4 5 6 材料名称 原盐 碳酸钠 浓硫酸 煤 水 电 单位 t t kg t m3 Kwh 消耗量 吨NaOH耗 1.67 0.023 9 0.85 28.8 3100 年耗 5×104 700 27×104 2.55×104 86.4×104 9300×104 来源 外购 外购 外购 外购 自采 外购 (四)要紧生产设备
表3-2 要紧生产设备一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 设 备 化盐桶 道尔澄清桶 隔膜法金属阳极电解槽 氢气冷却塔 Ⅰ段钛冷却器 Ⅱ段钛冷却器 泡沫干燥塔 筛板干燥塔 氯压机 三效蒸发器 浸没蒸发器 闪蒸蒸发器 双级氨压缩机 合成炉 一、二级汲取器 锅炉
数 量 2 2 66 2 2 1 3 1 6 1 3 1 3 4 4 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/h,实际供水110m/h。
2、排水
1 / 1
3
3
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/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/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。
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 1 / 1