年产1500吨大豆蛋白纤维生产线项目可行性研究报告1

年产1500吨大豆蛋白纤维生产线项目可行性研究报告第一章总论第一节企业概况公司地处安阳市东南部的境内，世界第八大人造纤维“大豆纤维”的诞生地。目前公司下辖三家生产经营实业分公司（大豆纤维专用设备公司、大豆纤维功能试剂公司、大豆纤维织物制作公司）、三家营销分公司（上海沅秀大豆纤维实业有限公司、上海李官奇大豆纤维制衣公司、河南李官奇大豆纤维服饰公司）和一个科学研究开发中心。总占地150亩，建筑面积3万平方米，拥有职工500人，注册资金2000万元。2004年产值11200万元，销售收入10256万元，产销率9157，纳税340万元。2005年资产总值10378万元，固定资产原值6271万元，净值5336万元，流动资产3417万元，产值13300万元，销售收入11201万元，利税3015万元，纳税346万元。2006年资产总值12720万元，固定资产合计7823万元，销售收入12025万元，利税3121万元，省农业银行授予AA授予资信企业。科研方面目前已申报发明专利21项，其中9项已获专利证书，另13项正在审理中，同时申报国际专利60多个国家。第二节项目提出的理由世界经济迅速发展，随之带来了环境污染和生态平衡失调，这引起了全人类的重视，人们的环境保护意识日益增强，保护人类赖以生存的环境和资源，创造美好整洁的二十一世纪，已成为人们的共识。20世纪至21世纪初，我国已成为世界上第一纺织大国，许多纺织原料（棉、蚕丝、山羊绒、涤纶等）占世界第一位，纺织加工能力和纺织品服装出口均占世界第一位，而且中国纺织服装的国际贸易顺差是我国国际贸易的重要支柱。2005年1月世界取消纺织品贸易配额后，纺织品服装出口将会有进一步的增长。但是，中国棉花产量已达顶峰，在有限的耕地条件下，在增产有困难的条件下（粮、棉争地），山羊绒因山羊啃食草根，对草原破坏造成严重后果，其发展受到限制；化学纤维年产量已突破1000万吨，但以石油为主要原料，不仅国内供应不足，而且国际石油价格暴涨，导致制约很多，这是不可再生资源，必受限制。加之其他纺织原料受限（如中国每年进口绵羊毛30万吨，棉花80万吨）等等，中国纺织纤维原料不足，可再生资源不足是主要根源。因此，充分利用现有废弃资源，充分开发可再生资源，发展纺织纤维原料是当前及今后一个世纪以来的重中之重。大豆蛋白功能纤维的开发，正是适应当前需要，充分利用撮豆油后的豆粕作为原料，充分利用现有可再生资源，扩展加工广度和深度，生产高性能、多功能的纺织纤维，在为纺织工业提供更广阔原料来源方面起到重要的作用。一、符合国家产业政策大豆蛋白功能纤维是二十一世纪的健康舒适型纤维。大豆蛋白纤维用途广泛，可纯纺也可混纺，植物类大豆蛋白纤维面料既有天然动物蛋白纤维的优良特性，又具有合成纤维的机械性能，既满足了人们对穿着的舒适性，美观性的追求，又符合国际世界纺织生态发展趋势。他的成功研制不仅填补了国内空白，而且属世界首创。同时，也符合国家可持续发展的产业政策，并具有以下成果转化优势1、产品的关键技术必须属于高新技术领域范围。2、在关键技术上有重大的创新，技术含量高，具有自主知识产。3、市场潜力大，产品目前处于导入期、成长期、成熟期，有较好的经济效益、社会效益和环境效益，符合持续发展的要求。4、适合我国经济、社会发展的基本同性，满足人民经济发展的急需。5、能替代进口或出口创汇，有国际竞争力。二、是行业结构、产品结构调整的需要目前，我国纺织工业的增长方式仍具有典型的粗放型经营特征，是一种主要扩大建设规模，大量增加生产要素投入，忽视技术进步和科学管理的投入，高消耗、低产出、低质量的经济增长方式。现有的经济增长方式与世界科技、经济发展趋势与世界发达国家差距不断拉大，要转变这种增长方式，关键在于必须依靠技术进步，加快技术进步的步伐。大豆蛋白功能纤维作为一种性能优异的新型纤维，是生产各种高档纺织品的理想材料，进入二十一世纪，高新技术纺织品已成为国际纺织品市场的一个竟争点，同时也是纺织行业经济效益的新的增长点。当前面对世界经济一体化和产业结构的调整，发达国家纷纷投入巨额资金和人力，用于开发高新科技纤维和制品，抢先占领国际市场，美国、日本、欧洲处于领先地位。我国纺织工业虽然进行了大规模的产业结构调整，但是产业结构要适应经济发展的需要才能生存。适应市场经济的需要，产品结构调整是关键，抓好科技产品的开发，结合国内外流行趋势，就会给企业带来巨大效益。三、市场发展的客观需要大豆蛋白纤维的开发生产，迎合了人们穿着回归自然，返朴归真的趋势。随着国际上环保热潮的展开和各国市场竞争的白热化，没有获得生态标志的产品很可能被某些国家拒之门外；因此，生态标志是产品进入国际市场的通行证。四、企业发展的迫切需要我国已加入WTO，为使企业在当今激烈的市场竞争中长期立于不败之地，提高企业对市场的应变能力及抗风险能力，必须加大科技投入，提高产品技术创新能力，从规模、产品品种和质量多方面提高企业的经济效益水平。本项目实施后，可年产大豆蛋白纤维1500吨，这一新型健康舒适型纤维，不仅国际国内市场广阔，附加值高，经济效益明显，而且社会效益尤为显著。第三节建议书研究的工作范围本建议书按照原纺织工业部颁发的纺织工业设计手册中的“纺织工业工程项目可行性研究报告内容规定”进行编制，对下列内容进行论述。1、市场需求及预测2、产品方案和建设规模3、生产工艺和设备选型4、工程技术方案、实施计划5、投资估算和资金筹措6、项目财务经济评价第四节建议书内容概要一、产品方案初步确定为生产两个产品12DTEX76MM500吨09DTEX38MM1000吨二、建设规模根据拥有大豆蛋白功能纤维生产技术的实业有限责任公司技术中心的技术资料，每条生产线的生产能力为1500吨/年以上，因此，本项目确定的建设规模为一条生产线，年生产能力1500吨。三、主要技术经济指标序号指标名称单位指标备注1建设规模T/A15002产品方案12DTEX76MMT/A50009DTEX38MMT/A10003主要原材料豆粕T/A3000PVAT/A9NAOHT/A2H2SO4T/A2NA2SO4T/A7HCLT/A15甲醛T/A44公用工程电装机容量KW1260软水M3/H50工业用水T/H6汽T/H4压缩空气NM3/MIN25定员人1206年工作日日3007建设总投资万元2998其中固定资产投资万元2628含建设期利息35万元铺底流动资金万元3708销售收入万元72659销售税金及附加万元7210利润总额万元279311总成本万元4399其中经营成本万元405012财务内部收益率税后482税前67513投资回收期税后年324含建设期税前年267含建设期14贷款偿还期年260含建设期15投资利润率610916投资利税率785617盈亏平衡点3227四、项目达产后的经济效益本项目选用国产先进设备，采用国际领先的工艺生产技术，生产高质量的大豆蛋白纤维，为我国的纺织工业提供新型的纺织原料，项目的建成对于企业开发新产品，增强市场竞争能力，提高经济效益是非常重要的，项目建设周期短，还款能力强，经济效益好，因此，该项目在经济上、技术上都是可行的。项目建设总投资2998万元，其中固定资产投资2628万元含建设期利息35万元，铺底流动资金370万元，项目投产后，年产大豆蛋白纤维1500吨，年销售收入7265万元，销售税金及附加72万元，利润总额2793万元。项目还款能力贷款偿还期260年，投资回收期324年含建设期，税后。项目投资效益投资利润率6109，投资利税率7856。第五节技术水平评价一、产品水平大豆蛋白功能纤维是以豆粕中提取的球状蛋白经适当的化学改性后添加功能助剂湿法纺丝而成。作为一种新型的纺织原料，具有独特的性能，其制品在光泽、手感等方面都有特殊的风格；具有吸湿、透气、柔软、光滑、干爽、光泽高雅、穿着舒适和保健功能。可以与羊毛、丝棉及其它化学纤维混纺。大豆蛋白功能纤维既具有天然蚕丝的优良性能，又具有合成纤维的机械性能，大豆蛋白纤维的成功开发既满足了人们对穿着舒适性、美观的追求，又符合服装免烫、可洗穿的潮流。用大豆蛋白纤维织成的织物有以下特点1、外观华贵服装面料在外观上给人们的感觉体现在光泽、悬垂性和织纹细腻程度三个方面。大豆蛋白功能纤维面料，具有真丝般的光泽、非常怡人，其悬垂性也极佳，给人以飘逸脱俗的感觉，用高支纱织成的织物，表面纹路细洁、清晰，是高档的衬衣面料。2、舒适性好大豆蛋白功能纤维面料不但有优异的视觉效果，而且在穿着舒适性方面更有着不凡特性。以大豆蛋白功能纤维为原料的针织面料手感柔软、滑爽、轻，如真丝与山羊绒混纺感觉，其吸湿性与棉相当而导湿透气性远优于棉，尤其是穿着的舒适性是其它任何纤维所无法比拟的，是极佳的内衣面料。3、染色性好大豆蛋白功能纤维本色为淡黄色，很象柞蚕丝色，可用酸性染料、活性染料染色，尤其适用活性染料染色，产品颜色鲜艳而有光泽，同时日晒、汗渍牢度又非常好，与真丝产品相比解决了染色鲜艳与染色牢度差的矛盾真丝产品日晒、汗渍牢度极差，很容易褪色。4、物理机械性能好大豆蛋白功能纤维干断裂强度在3840CN/DTEX，比羊毛、棉、蚕丝的强度都高，仅次于涤纶等高强度纤维，纤度可达到09DTEX，用127DTEX的棉型大豆蛋白纤维在棉纺设备上已纺出80S的高质量纯大豆蛋白纤维纱，可开发高档高支高密面料。由于大豆蛋白纤维的初始模量偏高，且沸水收缩率低，故面料尺寸稳定性好。在常规洗涤下不必担心织物的收缩，抗皱性也非常出色且易洗快干。5、保健功能性大豆蛋白功能纤维含有多种氨基酸，与人体皮肤亲和性好，具有良好的保健功能，在大豆蛋白纤维纺丝过程中添加杀菌、消炎、抗紫外线等有机物，且功能持久，避免了棉制品用后整理方法开发的产品功能难以持久的缺点。由实业有限责任公司董事长李官奇先生研究开发的大豆蛋白纤维属世界首创，大豆蛋白纤维的成功开发填补了我国作为纺织大国在纺织原料开发方面的一项空白，必将在棉纺、毛纺、绢纺领域掀起新产品开发浪潮，对纺织工业带来新的发展机遇。二、技术水平以豆粕为原料，提纯蛋白质，经与高聚物接枝、共聚、共混制成纺丝原液，经湿法纺丝，通过热拉伸、热定型和后整理工艺，制成纺织新型原料大豆蛋白纤维，是由我国自主研发并在国际上率先实现了工业化生产的高新技术，也是世界上唯一能生产这种新型纤维的国家。工艺成熟，技术先进，该项技术已获得国家专利。发明专利名称植物蛋白质合成丝及其制造方法发明人李官奇专利号ZL991166361证书号第76135号国际专利主分类号D01F8/02专利权人李官奇授权公告日2001年11月7日三、装备水平根据大豆蛋白纤维的生产特点和工艺要求，其纺丝及后整理工艺类似于维纶纺丝及后整理工艺，其主要设备是根据大豆蛋白纤维的生产特点和工艺要求进行设计制造的，完全可以满足大豆蛋白纤维的生产要求，因此本项目主要工艺设备全部选用国产设备，性能先进，安全可靠，自动化水平高。第二章产品方案和建设规模第一节市场需求及预测大豆蛋白功能纤维原料来源于大豆豆粕，资源丰富，价格便宜而且可再生。大豆纤维具有优良的舒适功能和保健功能，是一种迎合时尚潮流的舒适和保健功能纤维。由于大豆蛋白纤维具有独特的海岛型结构，表面带有沟槽，截面为亚铃型和腰圆形等特性，因而导汗导湿功能相当优异，透气功能优于棉麻，柔软滑糯酷似羊绒，具有良好的悬垂性和蚕丝般的光泽。具有优良的纺织服用性能。大豆蛋白纤维既可纯纺，也可与羊绒、羊毛、蚕丝、绢丝、棉麻纤维混纺，并能提高和改善原有织物风格。大豆蛋白功能纤维在与蚕丝、绢丝混纺、交织时，可以克服纯蚕丝、绢丝织物穿着易产生汗渍、水印等缺点，改善了纯蚕丝、绢丝织物的导湿透气性能。大豆蛋白功能纤维在与棉混纺时，可以克服纯棉织物导湿性能差的缺点，混纺后增加了纯棉织物的光泽和悬垂性，改善了棉织物的手感。大豆蛋白功能纤维在与部分化纤混纺时，可以形成性能优势互补，改善化纤织物的服用性能。目前，大豆蛋白功能纤维主要用于纺织原材料。我国是世界上最大的纺织产品生产国和出口大国，世界每年需纺织材料7000万吨，我国每年约需纺织材料1500万吨，占世界需求总量的四分之一，其中棉纤维约需500万吨，化纤800万吨，绢丝100万吨，羊毛30万吨，羊绒1万吨。根据纺织界业内专家评估，大豆纤维按中国市场占有率5计算，每年也需75万吨，巨大的市场为大豆蛋白纤维在纺织行业的应用和推广提供了十分有利的条件。大豆蛋白功能纤维，单丝纤度细，比重小，强伸度较高，耐酸碱性好，用它纺织的面纤维的吸湿和导湿性，穿着十分舒适，而且能使成本下降3040，由于它是采用化学、生物化学的方法从榨取油脂的大豆豆渣提取，纤维、面料、服装生产过程对环境、空气、人体、土壤、水质等无污染，废弃后易生物降解，是一种真正意义上的绿色保健产品，市场前景十分看好。第二节产品方案大豆蛋白功能纤维是迄今唯一由我国率先实现工业化生产的一种新型纤维，其生产过程是将大豆粕进行浸泡，利用高新技术分离出豆粕中的球蛋白，进行提纯，通过与高聚物进行接枝、共聚、共混，制成蛋白质纺丝原液，利用现代纺丝设备，经湿法纺丝而成。该纤维具有天然纤维和化学纤维的众多优点，具有羊绒般的柔软手感，被称之为“人造羊绒”，不是羊绒、胜似羊绒。具有蚕丝般柔和光泽、棉纤维的吸湿性、羊毛的保暖性等优良服用性能。纤维导湿透气，静电小，抗菌，产品开发领域十分广阔。大豆蛋白纤维不仅可以进行纯纺，开发纯大豆蛋白纤维织物，而且还可以与丝、棉、毛、麻、羊绒和其它化学纤维进行混纺，开发生产风格各异的高档织物。由于大豆蛋白纤维含有大量的蛋白质，因此具有良好的接触舒适性滑糯、柔软以及优异的热湿舒适性，具有滋润和保健皮肤的功能，尤其适宜开发各类穿着的针织内衣，符合现代面料对健康、舒适的要求。大豆蛋白功能纤维面料，具有真丝般怡人的光泽、飘逸潇洒的悬垂性、柔软滑糯的羊绒般手感、干爽舒适的亲肤性、抗菌透气的卫生保健性、高牢度的染色性和高强度的抗拉性。是制做高档名贵服装、高支纱面料、内衣、运动服装、床上用品、纱巾、晚装等的优选原料。大豆蛋白功能纤维采用湿法纺丝工艺，可以生产长丝和短丝，也可以生产长丝束，本项目产品方案为生产大豆蛋白短纤维，其产品规格初步确定如下12DTEX76MM500吨09DTEX38MM1000吨应根据市场的不同，改变纺丝板的孔径，可以纺成不同纤度规格的丝（短纤维）。目前尚未有大豆蛋白纤维的国家标准或行业标准，其产品的主要技术参数引用集团对外公布的参数纤度0912DTEX湿断裂强度2530CN/DTEX湿断裂伸长率227干断裂强度3840CN/DTEX干断裂伸长率1820回潮率86沸水收缩率22干热收缩率23干断裂强力变异系数132第三节建设规模大豆蛋白纤维的生产工艺流程与维纶的生产工艺流程很相似，除纺丝原液制备设备外，从纺丝开始，主要工艺设备全部选用国产先进的定型设备，设备一条生产线的公称生产能力为1500吨/年以上，生产规模的确定应考虑市场需求及发展趋势，还要考虑规模经济，更要注重经济效益，为了降低原材料及公用工程的消耗，降低成本，便于生产管理，提高企业的经济效益，确定本项目的合理规模为1500吨/年。第三章原料、辅助原材料第一节原料、辅助原材料的来源一、原料1、豆粕本项目所需的主要原料为豆粕，豆粕是大豆经过提取豆油后的副产品，按照提取的方法不同，可分为一浸豆粕和二浸豆粕两种，其中以浸提法提取豆油后的副产品为一浸豆粕，而先以压榨取油，再经过浸提取油所得的副产品为二浸豆粕，在整个加工过程中，对温度的控制极为重要，温度过高会影响到蛋白质的含量，从而关系到豆粕的质量和使用，温度过低会增加豆粕的水份含量，而水的含量高则会影响贮存期内豆粕的质量，一浸豆粕的生产工艺较为先进，蛋白质含量高。按照国家标准，豆粕分为三个等级，一、二、三级豆粕，从目前国内豆粕现货市场的情况看，1999年国内豆粕加工总量不含进口豆粕。大约为1000万吨，其中一级豆粕占20，二级豆粕占75，三级豆粕占5。本项目所用豆粕可在国内市场进行采购。国产豆粕规格蛋白4048赖氨酸2530色氨酸0607蛋氨酸05072、聚乙烯醇PVA分子式C2H4ONHHHH结构式CCCCHOHHOHN1分子量77000N1750聚乙烯醇的生产方法主要有电石法和乙烯法两种，电石法是水与电石作用生成粗乙炔气，经净化除去硫、磷等杂质后，与醋酸蒸气混合并反应，生成醋酸乙烯。醋酸乙烯蒸馏精制后，在偶氮二异丁腈引发下，在甲醇溶液中，部分聚合生成聚醋酸乙烯。聚醋酸乙烯的甲醇溶液在NAOH触媒作用下发生醇解，最后生成聚乙烯醇。经分离后的聚乙烯醇再经粉碎、压榨、干燥，即可用作生产的原料。乙烯法是以石油或天然气为原料，通过裂解和分离而得乙烯。乙烯、氧和醋酸的混合气体，通过载有钯、金的催化剂的固定反应器，合成醋酸乙烯。经气液分离后，液体部分蒸馏而得精制醋酸乙烯，醋酸乙烯的聚合，聚醋酸乙烯的醇解和聚乙烯醇的后处理，均与电石法相同。聚乙烯醇的质量指标GB735187高碱醇解低碱醇解序号工艺路线产品等级指标名称优级品一级品二级品优级品一级品二级品1纯度，不小于8508508479009008842氢氧化钠，不大于0203030202033残余乙酸根，不大于0150200200130150204挥发分，不大于8080809090905乙酸钠，不大于6870702123236透明度，不小于9009009009009009007着色度，不小于8808608409008808608膨润度，19015145159平均聚合度175015175070175050175070二、辅助原材料1、甲醛福尔马林、蚁醛分子式CH2O分子量3003甲醛的生产方法主要有甲醇氧化法和天然气直接氧化法两种。甲醇氧化法是将甲醇、空气与水在600700通过电解银触媒层催化氧化成甲醛。甲醛用水吸收成甲醛液。天然气直接氧化法是将天然气与空气混合后，在600680并有催化剂作用下，一步氧化得到甲醛，用水吸收得到30左右甲醛液。甲醛质量指标适用于甲醇氧化法指标名称单位一级品二级品甲醛含量G/100G37053705甲醇含量G/100G1212游离酸以HCHO计G/100ML004003铁G/100ML0000500005灼烧残渣含量G/100ML00050012、硫酸分子式H2SO4分子量98082质量指标稀硫酸浓硫酸指标名称单位铅法塔式法浓缩法和接触法接触法浓度6557592598灼烧残渣0101三氧化二氮0010033、盐酸分子式HCL分子量3646质量指标指标名称单位指标氯化氢HCL含量31铁FE含量001硫酸换算为SO42含量0007砷AS含量0000024、氢氧化钠烧碱分子式NAOH分子量40液体烧碱质量指标指标隔膜法指标名称单位水银法苛化法1级2级氢氧化钠含量450420420300碳酸钠含量030150100100氯化钠含量004100200500三氧化铁含量00030030030015、硫酸钠A、无水硫酸钠元明粉分子式NA2SO4分子量14204质量指标指标名称单位特级品一级品外观白色均细颗粒白色均细颗粒硫酸钠含量9998水不溶物含量002010B、含结晶水硫酸纳分子式NA2SO410H2O分子量32219质量指标指标名称单位指标硫酸钠38硫酸04硫酸锌01辅助原材料硫酸、盐酸、烧碱、硫酸钠、甲醛等，均可在国内市场进行采购。第二节原料、辅助原材料的贮存豆粕和PVA进入厂后贮存于原料仓库内，硫酸、盐酸、烧碱、甲醛贮存于贮罐内。硫酸钠贮存于仓库内。第三节原料、辅助原材料用量原料、辅助原材料用量见下表名称单位年用量豆粕吨3000PVA吨9硫酸吨2烧碱吨2甲醛吨4硫酸钠吨7盐酸吨15第四章生产工艺与设备第一节生产工艺路线一、技术路线大豆蛋白纤维是以豆粕为原料，利用生物工程技术把豆粕中的球蛋白提取提纯，提纯的球蛋白改变空间结构，再添加羟基高聚物配制成一定浓度的蛋白纺丝液，经熟成后，用湿法纺丝工艺纺成单丝09120DTEX的丝束，通过醛化稳定纤维的性能，再经过牵伸卷曲、热定型，切断等工序生产出各种长度规格的大豆蛋白短纤维。二、国内外工艺技术概况1、国外大豆蛋白纤维现状大豆蛋白纤维是一种再生植物蛋白纤维，它是从榨油后的大豆豆渣中提炼蛋白质经湿法纺丝而成。早在十九世纪末、二十世纪初，国外就开始对再生蛋白纤维进行研究，国外早期的再生蛋白质纤维研制情况如下1894年，在明胶液中加入甲醛进行纺丝，制得明胶纤维。1904年，TODTENHAUPT用从牛乳中提炼酪素进行纺丝，制得酪素纤维。1935年，意大利科学家FERRETTI从牛乳中提炼酪素蛋白质，并进行纺丝，制得人造蛋白纤维。1936年，英国COURTAULDS公司开发了酪素纤维。1938年，英国ICI公司制造了花生蛋白质纤维，商品名为ARDIT，该纤维吸水率为14，断裂强度为08G/D，纤维较粗，强力低。1938年，日本油脂公司开发了以大豆为原料的纤维。1939年，CORNPRODUCTREFINING公司将从玉米中提炼的蛋白质用醇或碱溶解，纺丝制得玉米蛋白质纤维，商品名为VICRA、ARDILENFIARE，该纤维比重为125，吸水率为10左右，断裂强度1215G/D，但纤维粗无实用性。40年代初，美国、英国研制了酪素纤维，商品名为ARALIC美、FIBRALANE英，比重19，吸水率为14，断裂强度为0810G/D，延伸度为15，耐水性差，无实用性。1945年左右，美国、日本研究了大豆蛋白质纤维，美国商品名SOYLON，吸水率为11左右。强力低、色泽黄。1948年，美国VARGINIACAROLCHENICAL公司开发了玉米蛋白纤维“VICARA”1969年，日本东洋纺公司敦贺工场开始研制和试生产牛奶蛋白纤维，取名为“CHINON”，它是用牛奶蛋白和丙烯腈接枝共聚而成，它是目前世界上唯一实现了工业化生产的再生动物蛋白质纤维，据资料介绍，它具有天然丝般的光泽和柔软手感，有较好的吸湿性能，穿着舒适等特点，但纤维本身呈现淡黄色、耐热性差，在干热120以上易泛黄、强力下降，而且，100KG牛奶只能提取约2KG蛋白质，纤维制造成本高，无法大量推广应用。对植物蛋白纤维的研究，由于受早期科技水平的限制，未能实现工业化生产，后来由于化学纤维的广泛应用，而一度少人研究。近年来，由于现代人对服装的追求趋向于自然化、舒适化、天然纤维受到人们越来越多的青睐，于是从90年代开始，国外对再生纤维的研制工作又开始重视起来，现已开发出LYOCELL纤维，甲壳素纤维、聚乳酸纤维PAL，但大豆蛋白纤维在国际上还没有工业化生产的报道。2、国内大豆蛋白纤维现状我国大豆蛋白纤维从90年代开始，由现任河南省实业有限责任公司董事长李官奇先生耗资6000多万元，开发研究获得成功。2000年3月由河南省遂平生物工程有限公司在世界上首次实现工业化试生产。该项目被列为国家级火炬计划项目；国家重点新产品试产计划，国家重点工业产品、扩大出口专项计划；河南省高新技术产业化重点项目。大豆蛋白纤维可称上二十一世纪的健康舒适型纤维，主要原料来自自然界的大豆粕，原料数量大，且具有可再生性，不会对资源造成掠夺性开发，在大豆蛋白纤维生产过程中不会对环境造成污染，且大部分助剂和半成品纤维均可回收重新使用，而提纯蛋白后留下的残渣还可以作为饲料。其生产过程完全符合环境要求，大豆蛋白纤维既具有天然蚕丝的优良性能，又具有合成纤维的机械性能，大豆纤维的出现既满足了人们对穿着的舒适性，美观性的追求，又符合服装免烫，洗可穿的潮流。大豆蛋白纤维的工业化生产，标志着我国在环保型纤维开发方面迈出了可喜的一步，但产品的开发尚处于初级阶段，还有待于进一步投入技术力量，稳定纤维的各项物理化学性能，开发出后道产品需求的各种不同规格的丝，做到产品系列化，功能化、使之真正成为一项具有我国自主知识产权的系列化产品。三、工艺流程豆粕浸泡固液分离蛋白质提取沉淀蛋白溶解PVA浸洗过滤调压纺丝二浴热牵伸冷却卷绕前水洗交联醛化水洗上油络丝卷曲定型切断打包第二节设备选择根据大豆蛋白功能纤维的生产特点和工艺技术要求以及生产规模进行设备配置，其主要工艺设备是在年产1500吨工业化试验生产线的基础上又有所改进，设备全部国产化，现有的设备配置完全可以满足大豆蛋白质纤维的生产要求。制液车间主要是蛋白质的提取和纺丝原液的制备，其主要设备为低压容器釜，容积分别为6M3、8M3，有些设备带上、下搅拌，功能性催效素接枝共聚过滤脱泡同时带有夹套，夹套内通温水或热水，使用压力03MPA，温度110左右，材质为不锈钢，其设备是根据提取蛋白质的特点以及接枝、共聚的工艺要求进行设计的，该套设备由濮阳集团制造。纺丝大豆蛋白纤维纺丝机选用山西经纬纺织机械厂生产的YWH7401型纺丝机及配套设备，该机是在原维纶纺丝机的基础上设计的大豆蛋白纤维专用纺丝机，其控制部分在设计中作了重大改进，采用日本富士公司生产的计算机控制系统，年公称生产能力1500吨以上。后整理部分包括醛化、烘干设备，醛化机选用邵阳二纺机生产的长丝醛化机，烘干机选用郑纺机生产的长丝烘干机，上述两种设备均在原有的基础上作了改进，更适用大豆蛋白纤维的醛化和烘干。后加工部分包括卷曲、切断、定型、计量、打包。附主要工艺设备一览表序号设备名称规格型号单位数量备注1溶解机台52暂存罐台43过滤机台44脱泡桶台85调压槽台16浸泡机台67分离、提取机台88中间压力罐台19蛋白熟成罐台810卧螺离心分离机台211三道过滤机台412纺丝机套313集束机套314热处理机套315冷却机台316卷绕机台317交联机台318曳引机台619五辊机台320卷曲机台221皮带机台222摆丝机台223烘干机台224曳引机台225张力架台226切断机台227送棉风机台228打包机台129辅助设备套1第三节自控一、设计依据和采用的标准依据用户提供的原始技术资料，采用化学工业部有关化学纤维工艺自动控制有关标准规范。二、界区内的有关工艺特点、规模、机台及环境简介由工艺专业略写。三、设计原则1、仪表选型温度测量元件选用铂铑热电阻，各控制、调节仪表均采用型信号制。2、自动化水平自动化控制应达到安全、可靠、经济、先进，精度等级05级以上。3、控制室设置每三条生产线设置一集中控制室，控制室尽可能接近工艺生产装置，地面采用木质地板，房间净高不少于35米，内设空调。四、检测及控制内容1、溶解机夹套加热蒸汽温度自动调节2、溶解机内液位温度显示3、热水罐热水温度自动调节4、温水罐温水温度自动调节5、计量泵入口原液压力恒压自动控制以及调压槽内原液液位自动控制6、脱泡桶工作状态显示7、各容器内液体温度自动显示等8、以上系统均根据工艺要求设置声光报警系统9、设置联锁保护系统五、动力供应。要求双电源供电，电压220V，50HZ六、主要设备序号名称型号规格数量1热电阻WZP22001009支数字巡检仪XMZ5004点3台2热电阻WZP22001002支数字显示仪XMZ301带420MA输出12台数字调节仪PID12台电动操作器12台电动调节阀ZAZNC6412台无线记录仪4点3台3热电阻WZP2203支数字显示仪XMW201带420MA输出3台记录仪3台4热电阻WZP2203支数字显示仪XMZ3013台5热电阻WZP2203支数字显示仪XMZ3013台6热电阻WZP22018支数字显示仪XMZ5013台7热电阻WZP22063支数字显示仪XMZ5019套8热电阻WZP2203支数字显示仪XMZ3013支记录仪4点3台9热电阻WZP2209支数字显示仪XMZ5XMZ301420MA输出9台数字调节仪PID9台电动操作器9台电动调节阀ZAZNC649台记录仪3点3台10同9项11同9项12热电阻WZP2206支数字显示仪XMZ3016台13电接点液位计UQZ7118套14电接点液位计UQZ71带输出3套电动调节仪3台电动操作器3台电动调节阀ZAZNC643台15压力表Y150180只16玻璃转子流量计LZB18台17声光报警仪8点6台18仪表盘6架七、存在问题及解决意见由于系统点数较多，二次仪表数量多，不便于观察，故施工设计时拟采用DAS与调节仪结合构成一套分散控制系统。第五章工程技术方案第一节自然环境概况属于华北平原，河南省东北部，古黄河冲积平原、土层深厚，全境地势平坦属农业大县，气候温和，四季分明，雨水充沛，全县面积1814平方公里，其中耕地171万亩，人口130万人，主要农产品小麦、玉米、大豆。主要气象条件如下年平均气温137极端最低气温192极端最高气温418年平均降水量6343MM日平均降雨量1515MM年平均相对湿度54全年主导风向NS基本风压值28KN/降雪基本日负荷412/最大冻土深度18地震基本烈度7度第二节厂址大豆蛋白纤维项目厂址位于工业区内，东靠106国道和阿深高速公路，南北为农田，西为公司针织厂，厂门前为10米宽专用柏油路，交通运输非常方便。厂区南北长243米，东西宽107米，供水管道为本厂专用软水站，外线供电电压10KV，双回路供电。厂区地势平坦，无需要拆迁的建构筑物。第三节总平面布置总图布置按功能布置分为四个区，北面为厂前区，由厂区花园和办公楼及大门组成。生产区在厂区的中心位置，由一幢生产车间组成，是厂区的主体建筑，车间内有三条生产线，包括原液制备、纺丝、后整理及后加工全部生产工序以及生产、生活辅助用房。厂区西面为动力区，由消防水池、泵房、机修车间、软水站、空压站、循环水站、锅炉房组成。污水处理站布置在厂区东南角，排气塔布置在污水处理站南面。厂区主要道路宽8米，次要道路宽4米。厂区占地面积33111平方米厂区总建筑面积16538平方米建构筑物一览表序号建构筑物建筑面积M2备注1主车间144402空压站803高压开关站1004机修车间2205软化水站3306污水处理场807消防水池及泵房40水池600M38锅炉房3009循环水站60水池180M3、100M3各一个10办公楼52811食堂30012警卫室3613排气塔高80M合计16538第四节土建工程一、建筑总建筑面积16538平方米，主车间建筑面积14440平方米，生产类别为丁类，后加工工序为丙类，建筑物耐火等级为二级，主车间长约370米，宽约39米。制液车间柱网9米4米，纺丝车间柱网75米6米，在纺丝及交联工序设半地下室，深度200米和240米。楼地面为水泥砂浆抹面，局部做防腐处理，墙厚240，半地下室周围为现浇混凝土墙，地面及周围做防水处理。内外装饰为涂料。办公楼为三层，其余建筑为一层，各建筑物的风格尽量一致，并应符合城市规划的要求。二、结构主车间采用钢筋混凝土现浇框架结构，独立基础，墙基为地基梁，柱、楼板现浇，上部结构采用轻钢结构，屋面为彩钢板。按规范规定设置伸缩缝。锅炉房采用框排架结构，钢筋砼柱，层面为大型预应力砼槽板，工字形薄腹梁，基础为钢筋砼独立基础和条形砼墙基础，围护结构为240砖墙，附房为框架结构，钢筋砼楼板和楼层梁，基础为钢筋砼独立基础，围护结构为240砖墙，门采用木门，窗采用铝塑窗，地面为砼地面，附房楼面为水泥楼面，屋面采用水泥蛭石保温，新型防水材料为防水层，内墙面为白色内墙涂料，顶棚喷大白浆，外墙为外墙彩色涂料。办公楼为三层砖混结构，砖墙承重，楼板采用钢筋砼现浇板，基础为钢筋砼条形基础，门采用高档木门，窗采用铝合金窗，地面和楼面采用瓷砖面层，内粉饰为白色涂料，外墙为彩色面砖贴面，屋面采用水泥蛭石保温层，防水层采用新型防水材料。排气塔采用钢筋混凝土现浇结构，内衬防腐材料。第五节电气一、该企业负荷等级属于二类。10KV高压开关室设在厂区，由当地供电局提供两路10KV电源。主车间设10/04KV变配电室，拟安装两台S9型1600KVA变压器，负责车间及厂区内用电负荷。二、全厂负荷用电部门设备容量KW需要系数KC计算负荷KW生产车间98008784污水处理300824机修1000660软水站300824空压站400832锅炉房500840其它300824全厂功率因数采用集中补偿方式，GGJ1型低压电容屏设在低压配电室内，经补偿使COS达到095。三、车间配电部分车间环境有腐蚀，成品仓库有防火要求，相应采用了防腐电线及灯具，仓库设自动消防报警系统。车间动力电源为三相380V，动力干线采用YJV型沿电缆桥架敷设，为满足工艺要求，单台电机采用集中与现场两处控制，车间动力箱采用XXL2型。四、接地车间采用TNS型接地方式，工作零线与保护地线分别设置。车间内设环形接地网，用电设备须可靠接地。五、车间照明电压为三相四线380/220V，照明箱采用XXRP型嵌墙安装，照明干线采用YJV型，沿电缆桥架敷设，照明箱引出的支线穿钢管暗敷，灯具根据不同场所分别采用不同型式。车间设事故应急照明，应急灯采用YJD42型，应急电源由灯内电池提供，保证断电后40分钟的疏散照明。六、防雷车间屋面设避雷网防直击雷，防雷接地与变压器接地共用。接地电阻应小于4欧姆。七、厂区线路及路灯由车间变配电室至厂区各子项建筑物的电缆采用YJV22型埋地敷设。厂区路灯采用JTY23型高汞柱灯，路灯电缆直埋，路灯由门卫集中控制。排气塔上设红色障碍灯。八、主要设备表名称型号单位数量电力变压器S910/04KV1600台2低压配电屏GGD302面1低压配电屏GGD303面2低压配电屏GGD321面8低压配电屏GGD306面4低压配电屏GGD330面4低压电容屏GGJ101块1低压电容屏GGJ102块4动力配电箱XXL233块14动力配电箱XXL217块4照明配电箱XXRP2306/M块4照明配电箱XXRP2309/M块12照明配电箱XXRP5318/M块2照明配电箱XXRP4406L/M块1照明配电箱XXRP4409L/M块5高压开关柜JYN21003面2高压开关柜JYN21002面4高压开关柜JYN21020面2高压开关柜JYN21007面1高压开关柜JYN21012面1第六节给排水、供热一、全厂给水1、概述1该工程为新建厂房，公司原有厂地，无需新征，南北长283米，东西宽为117米，交通运输十分方便发展前景十分广阔。该厂给水是井水，井水进厂后进入600M3的生产、消防合用水池，然后用泵分别送至消防、绿化、生产软化站等用水。井水经过一级净水处理后达到饮用水标准，然后进软水站经氢钠离子处理后达到生产工艺软水用水指标，总硬度01毫克当量/升，总碱度07毫克当量/升，PH6575，固形物100毫克/升。混浊度2度，水温25。2该项目除个别工段为二层外，其余车间均为一层，根据需求，拟定供水压力025MPA。3消防、空调、冷却补充水用井水，由厂区消防泵房供给。2、基础资料本工程主要设计依据为1国家现行的建筑给排水设计规范2国家现行的室外给水设计规范3国家现行的室内给水设计规范4国家现行的生活饮用水卫生标准5国家现行的建筑设计防火规范6国家现行的建筑灭火器配置设计规范3、用水量估算及水质、水压要求1用水量定额生产用水量生产冷却水、软化水、空调等用水均由相关专业提供，车间生活用水量按每人每班40升计，小时不均系数为3，淋浴用水按每人每班40升计，按延续1小时计算，三班。食堂用水按每人每班15升计，小时不均系数为2，用水时间为20小时。2用水量估算表用水量M3序号用水部门平均小时T/H最大小时T/H全日T/D水质水压MPA1生产用水1501503600软化水0252冷却补水3654864井水0253空调用水252560井水0254生活用水154536自来水0255淋浴用水05412自来水0256未预见水量7983018967合计166001747398400注表中未预见水量按总用水量的5计。4、给水设计规模为1条大豆蛋白纤维生产线工程，项目建成投产后日用水量1328吨/天，其中软化水为1200吨/天，生活水12吨/天，全部用井水供给。消防、生产、空调及冷却补水用井水。井水直接接入厂区消防、生产储水池，由泵房分别供消防、空调、冷却循环水站以及软水站等用水。1泵房供自来水卫生间、食堂、浴室。2井水消防、生产、空调600M3泵房室内外消防、空调车间用水点水泵软化水池软水站冷却补水5、给水处理生产用软化水由厂区软水站供给，软水站的日处理规模为3840T/天，原水水源为井水，其软化系统设计工艺加药消毒原水井水水池600M3泵净水器清水池钠离子交换器树脂捕捉器泵房水射泵计量箱盐液过滤泵盐池氢离子交换器树脂捕捉器盐酸槽计量箱水射器至车间用水点软水泵软水箱除二氧化碳脱气塔管道混合器6、循环冷却水站1设计依据及规模循环冷却水站用于蒸发工序的冷却水处理，循环冷却水量100T/H。2豫北地区，干球温度Q1343，湿球温度268，大气压力749毫米汞柱，设计循环冷却进水T131，出水温度T226，T5。循环冷却水站的设计规模为50T/H。其工艺如下冷却水池车间用冷设备回水池循环冷却泵房冷却塔3补充水量补充水为井水，补充水量按冷却水量的20计。7、给水设备一览表1软水站序号项目单位数量规格备注1高效全自动净水器台2Q80T/H钢结构2清水池只1100M3混凝土3氢离子交换器只22400钢衬胶4钠离子交换器只22400钢衬胶5树脂器只2DN3006混合器只1Q160T/H7二氧化碳器只1Q187T/H带风机8盐液泵台1Q50T/H9水射器台1Q50T/H10盐酸贮槽台1V20M311酸计量箱只1V20M312酸雾吸收器只1V10M313浓盐池座1V50M314滤盐器台1Q50M3/H15回收盐池座1V30M316回收酸池2冷却水泵房序号项目单位数量规格备注1冷却水池只1180M32回水池只1100M33冷却塔只25NB1503900N55KW4水泵台6100DL2Q108T/HH39米N185KW四用二备3厂区消防泵序号项目单位数量规格备注1生产、消防合用水池只1600M32消防泵台3100DL2Q116T/HH37米N185KW二用一备井水水泵台3100DL2Q108T/HH39米N185KW二用一备二、全厂排水1、概述全厂排水采用清浊分流的原则，对符合排放标准的生产洁净废水可直接排放，对生产污水和生活污水通过排水沟至污水处理厂，经处理达标后排放。2、排水系统划分洁净生产废水1生产污水沟道污水处理厂至厂外排水管网生活污水化粪池2雨水雨水暗沟厂外雨水管网3、排水量该项目投产后，日排放污水量447M3/D，全部到污水处理站进行处理，经处理达标后排至城市排水管网。4、雨水设计采用的暴雨公式40911710824LGPQ升/秒公顷T167087P1设计重现期，年T设计降雨历时，分钟管材厂区内的排水管，采用建筑排水室外埋地硬聚氯乙烯实壁管，管道连接采用粘接，DE大于及等于DH200MM管径采用RR承口橡胶密封圈连接，管材视当地选择。三、供热1、概述该厂用汽由热电厂供给，供汽压力10MPA，厂区生活、采暖、空调、生产用汽均从该管接入，架空敷设。大豆蛋白纤维工程要求供汽压力二种，04MPA和08MPA，蒸汽管进车间后至机台，经减压后分别供各用汽户。2、用汽量表冬季T/H夏季T/H序号用汽部门平均最大平均最大用汽压力MP产用汽910910042空调0405043厂区生活06070405044合计11512710912003、冷凝水回收各用汽部门的冷凝水除生产用汽冷凝回水回收外，不做回收利用。生产工艺冷凝回水也用做工段用水重复利用，节约能源。第七节通风、排风本工程工艺流程为制液纺丝整理后加工本工程各生产工段均有热、湿气体散发、部分工序还散发有害物。因发生源较分散，故确定对各工段采用全面通风。依据全面通风应使车间内气流从热湿散发量少、有害物浓度较低地区流向较高地区。应使气流将热湿量及有害物从人员停留区带走的原则，分别在各工段设置全面通风，形式如下一、制液工段本工段在车间屋面上设置一定数量的筒形风帽，排除在脱泡、蛋白溶解等过程中产生的热湿气体、进风则由车间门窗、地脚窗等自然补入。二、纺丝工段本工段因产生热量较大，故在屋面设置筒形风帽全面排风的同时，在发热量集中的热定型机、烘干机、予热机、湿热牵伸等处设置局部排气罩；通过局部排气罩排除的热湿气体中含有腐蚀性成份，故将其汇集后通过车间排风道排入厂区总排风道，再经排气塔高空排放。排风管道及排风机均采用防腐材料制作。本工段工作岗位温度较高，所以设置工作岗位局部送风系统，为使用方便，岗位送风口采用可旋转送风口，设于工作岗位上方20米处。本工段要求为正压状态。三、整理工段整理工段每条交联机生产线密闭部有三个有害气体排气口，故在车间全面排风的同时，将每条生产线上的三个排气口分别接入车间上方排气支管，将密闭室内高浓度有害气体通过车间排风管排入厂区排风总管，再经排气塔高空排放。送风则采用悬挂式干风道系统送至各作业地带。本工段要求为负压状态。四、后加工工段后加工车间主要设有热定型机等散热设备，故在车间屋面上设置一定数量的屋顶排风机，将车间内热量强制排放。进风由车间外门、窗等处自然补入。五、其它本工程除上述四大工段外，还对部分库房、蒸发楼、变电室等辅助车间，通过分别设置墙式轴流风机、屋顶筒形风帽等形式进行全面通风换气。第八节空压站一、概述为满足工艺生产需要，特设空压站一所，根据工艺对压缩空气气体质量的要求和耗气量，主机选用美国寿力生产的流量为94NM3/MIN螺杆式空压机二套一用一备，为节约用水，采用风冷机组，压缩空气经净化、干燥后送工艺车间使用。二、主要设备序号设备名称与型号主要规格单位数量备注1LS1675HAC螺杆式空压机容积流量94M3/MIN排气压力08MPA台2一用一备2冷干机台2一用一备第九节锅炉房一、锅炉选型根据全厂用汽每小时12吨，用汽压力04MPA08MPA，锅炉房选用两台4T/H的锅炉，其中一台导热油锅炉来满足生产用汽的要求，其锅炉型号为SZL15125A，其参数为D15T/H、P125MPA、T194、N82。二、热力系统锅炉出来的蒸汽进入分汽包，由分汽包分配给各热用户，各热用户根据使用的压力情况进行减压。分汽包的凝结水回至软化水箱。三、锅炉给水的软化和除氧锅炉的给水软化由全厂软化水站供给。锅炉软化水的处理要求按照低压锅炉水质标准GB157685，其硬度要求0003MGN/L，PH7。除氧采用速效化学除氧器，加药管接在锅炉给水泵入口处，可完成自动、连续、均匀、定量的加药过程，其自动调节阀与锅炉水泵电机进行电气联锁，以保证同步运行。四、排污系统锅炉的连续排污至连续排污扩容器，扩容后二次蒸汽进入软化水箱。锅炉的定期排污至定期排污扩容器，扩容后，二次蒸汽排入大气。连排、定期排污的污水排入冲灰地沟。五、烟囱系统鼓风机将空气送入炉膛，经WSCM型石质冲击式水浴脱硫除尘后的烟气由引风机送入烟囱，砖烟囱上口直径1400、高50M。六、上煤、除灰渣系统锅炉房每小时耗煤量2吨/H，煤场设置反击式碎煤机一台，大块煤经破碎后方可入炉。上煤采用机械化，其流程为铲车地下煤斗斗式提升机一备一用平皮带煤仓溜煤管锅炉。除渣系统除渣由螺旋除渣机将渣拉出，由手推车推出室外，集中堆放，由汽车运至砖厂作原材料。七、烟气除尘脱硫系统本工程采用WSCM型石质冲击式水浴脱硫除尘器，除尘效率在96以上，脱硫效率在65以上。能够满足锅炉大气污染物排放标准GB132712001中II时段二类区标准，水膜除尘器用水及冲灰喷嘴用水，均采用生产废水，经过水膜除尘器后的灰水进入沉淀池沉淀后，