某公司系统节能工程项目可行性报告

1、第一章第一章 总论总论 .4 1.1 项目名称.4 1.2 项目法人及法人代表.4 1.3 项目建设地点.4 1.4 报告编制单位.4 1.5 可行性研究报告编制依据.4 1.6 项目基本情况.5 1.6.1项目建设内容及规模.5 1.6.2 项目选址.6 1.6.3项目总投资及资金来源.6 1.6.4 项目建设进度.6 1.6.5 环境保护.6 1.7 综合评价和论证结论 .7 1.7.1项目的实施符合国家产业政策.7 1.7.2项目实施后具有良好的综合效益.7 1.7.3 结论和建议.7 1.8 主要经济技术指标表 .7 第二章第二章 项目建设背景及必要性项目建设背景及必要性.9 2.1

2、项目实施背景 .9 2.2 项目实施的必要性 .10 2.2.1项目的实施是化工行业实现节能减排目标的必然要求.10 2.2.2项目的实施是企业自身发展的客观需要.11 第三章第三章 建设条件及项目选址建设条件及项目选址.12 3.1 建设条件 .12 3.1.1地理位置及区域范围.12 3.1.2自然资源条件及优势.12 3.2 项目选址 .13 第四章第四章 企业生产现状及环境保护现状企业生产现状及环境保护现状.13 4.1 企业生产现状 .13 4.1.1企业概况.13 4.1.2主要产品工艺流程.14 4.1.3企业生产设备.19 4.2 企业环境现状 .21 4.2.1主要污染源.2

3、1 4.2.2废弃物处理现状.22 4.2.3废水治理措施.23 4.2.4废气治理措施及排放量.24 第五章第五章 项目技术方案及设备选型项目技术方案及设备选型.27 5.1 工艺技术方案 .27 5.1.1锅炉改造.27 5.1.1.1 循环流化床锅炉原理简介.27 5.1.1.2 锅炉替换技术路线.29 5.1.2硫铁矿掺烧硫酸亚铁制硫酸余热利用.32 5.1.3DCS控制系统.33 5.1.4钛白粉生产煅烧工序产生的余热利用.33 5.1.5硫铁矿制酸装置掺烧硫酸亚铁.33 5.1.6废酸提浓项目.35 5.1.6.1 废酸浓缩工艺方案.35 5.1.6.2 工艺设计 .36 5.1.

4、6.3 主要构（建）筑物与设备.37 5.1.7用石灰中和法产生的废渣制石膏.39 第六章第六章 总平面布置总平面布置 .40 6.1 总平面布置原则 .40 6.2 总平面布置方案 .41 第七章第七章 环境及社会影响评价环境及社会影响评价.41 7.1 主要污染源 .41 7.2 主要污染物产生的量及治理措施.41 7.3 绿化 .42 7.4 环境影响评价 .42 第八章第八章 节能设计节能设计 .42 8.1 必要性 .42 8.2 节能设计原则 .43 8.3 节能措施 .43 8.4 节水措施 .44 8.5 技改后的节能效果 .44 第九章第九章 劳动安全、卫生及消防劳动安全、卫

5、生及消防.44 9.1 劳动安全 .44 9.2 消防 .46 第十章第十章 项目管理及实施计划项目管理及实施计划.47 10.1 项目实施领导小组 .47 10.2 项目管理 .47 10.3 项目实施计划 .48 第十一章第十一章 招投标方案招投标方案 .49 11.1 基础设施建设项目招标范围及招标组织形式.49 11.2 投标、开标、评标和中标程序.49 11.3 评标委员会的人员组成和资质要求.50 第十二章第十二章 投资估算与资金筹措投资估算与资金筹措.51 12.1 投资估算 .51 12.1.1估算说明.51 12.1.2编制依据.51 12.1.3编制方法.51 12.1.4

6、总投资.52 12.2 资金筹措 .53 第十三章第十三章 经济效益评价经济效益评价 .54 13.1 财务评价说明 .54 13.2 产品成本 .54 13.2.1产品成本估算依据.54 13.2.2产品总成本.55 13.3 经营收入与税金 .56 13.4 利润及分析 .57 13.5 清偿能力分析 .58 13.6 现金流量分析 .58 13.7 不确定性分析 .59 13.7.1盈亏平衡分析.59 13.7.2敏感性分析.60 13.8 财务评价结论 .61 第一章 总论 1.1 项目名称 某有限公司系统节能工程项目 1.2 项目法人及法人代表 项目法人：某有限公司 法人代表：某 1

7、.3 项目建设地点 项目实施地选于某有限公司现址内。 1.4 报告编制单位 编制单位：某咨询公司 资质证书号：工咨甲 1.5 可行性研究报告编制依据 1、 中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要 ； 2、 “全国节能减排工作电视电话会议”精神； 3、 节能减排综合性工作方案 ； 4、 关于组织申报 2008 年资源节约和环境保护备选项目的通知 ； 5、 千家企业节能行动实施方案 ； 6、 某十一五规划纲要 ； 7、 “十一五”资源综合利用指导意见 ； 8、有关建设资源节约型、环境友好型社会的政策依据； 9、相关工程技术规范及标准。 1.6 项目基本情况 1.6.1 项目建设内容及

8、规模 1、锅炉改造、10t 余热锅炉余热利用 a、锅炉改造 将原有的 1 台 30t 老式链条锅炉改造为 25t 循环流化床锅炉，并掺烧秸 秆，年掺烧秸秆 2.65 万吨，年产蒸汽 34 万吨，年可节约标煤 1.42 万吨。 b、硫铁矿掺烧硫酸亚铁制硫酸余热利用 利用硫铁矿掺烧硫酸亚铁制硫酸产生的余热，新建一台 10t 余热锅炉， 产生过热蒸汽 7.92 万吨/年，其富余热量用于废酸二级提浓。 配套建设一台 3MW 背压式汽轮发电机组，项目建成后可实现年发电 2550 万 kWh，年产生背压蒸汽 41.92 万吨。 c、DCS 控制系统 为锅炉系统配备 DCS 控制系统，配备后锅炉系统可节电

9、15%以上，实现 年节电 43.96 万 kWh，折合标煤 177.60t/年。 d、钛白粉生产煅烧工序回转窑产生的余热（3.5 万 m3/h,250300） 用于废酸一级提浓。余热回用年可节约标煤 142 吨，节约冷却用水所用电费 折合标煤 213 吨，合计年节约标煤 355 吨。 2、资源综合利用项目 汽轮发电机背压蒸汽既能用于钛白粉生产，又能用于综合利用项目，其 中尤以掺烧硫酸亚铁制备硫酸所产生的余热综合利用最为突出，实现了资源 综合利用和热能阶梯式综合利用，节约蒸汽。 a、掺烧硫酸亚铁制硫酸 硫酸亚铁与硫铁矿按照一定比例制备硫酸，其稀释水由提浓后的 68酸 代替，其产生的富余热量供给废

10、酸提浓，制出的成品酸供给钛白生产，钛白 生产过程中产生的硫酸亚铁再供给硫酸生产线，达到资源循环利用。此工程 可实现年产硫酸 13.3 万吨。 b、废酸提浓 将浓度为 22的废酸经过二级提浓后成为 68的硫酸，作为稀释水供给 制酸生产线，从而制出合格的成品酸，废酸提浓工程日处理 22的废酸 510 吨。 c、废渣制石膏 钛白生产过程中产生的酸性废水，用石灰中和法处理后产生的废渣黄 泥，利用 10t/h 余热锅炉富余的热量烘干制石膏，其产量为 8 万吨/年。 1.6.2 项目选址 项目选址于某有限公司现址内。 1.6.3 项目总投资及资金来源 项目总投资 5180 万元（含建设期利息） ，其中建设

11、投资 4680 万元，铺底 流动资金 500 万元。 资金来源：申请银行贷款 3626 万元，占总投资的 70.0%；企业自筹资金 1554 万元，占总投资的 30.0%。 1.6.4 项目建设进度 项目建设进度拟定为 1 年。 1.6.5 环境保护 该项目是利用新工艺、新技术和新设备进行节能技改，实现资源节约综 合利用，降低环境污染。企业通过实施能量系统优化工程，能有效减轻环境 污染，提高了企业资源节约综合利用水平，有助于保护生态平衡，促进节约 型、环保型社会的建设。 1.7 综合评价和论证结论 1.7.1 项目的实施符合国家产业政策 节约资源是我国长期坚持的发展原则，是我国的基本国策。根据

12、我国 “十一五”期间要实现单位 GDP“降耗”20%的硬指标，节能与环保，正在成 为我国转变经济增长方式，加快发展的关键所在，成为当前一项紧迫的任务。 某有限公司属于耗能高、污染重的化工行业，针对企业设备旧、工艺技 术落后的现状，按照国家加强节能减排的工作要求，加快实施系统节能和废 物综合利用工程，通过采用先进适用的工艺技术和高效节能设备，提高企业 能源利用效率，降低企业能耗，缓解企业生产对环境造成的污染，在确保企 业又快又好发展的同时，促进我国节能减排目标的顺利实现。因此，本项目 工程完全符合国家产业政策要求，是国家大力提倡和支持的节能项目。 1.7.2 项目实施后具有良好的综合效益 某有限

13、公司在企业现有生产基础，实施系统节能和废物综合利用工程， 通过采用新技术、新工艺，淘汰改造企业现有落后设备，不仅具有明显的节 能降耗效果，减少环境污染，而且极大地降低企业运营成本，产生良好的经 济效益。项目实施后，年降低成本的收入共 8225 万元，年平均利润总额 1165.61 万元，年平均税后利润 874.21 万元，年平均上缴所得税 291.40 万 元。因此，本项目工程符合国家产业政策，综合效益明显，可行性强。 1.7.3 结论和建议 本项目经济、社会效益好，项目的建设是可行的。建议项目建设中加强 质量监督管理，加强成本控制，降低造价。 1.8 主要经济技术指标表 项目主要技术经济指标

14、表项目主要技术经济指标表 序号指标名称 单 位 指标备注 经济数据 1 总投资 万 元 5180 2 资金筹措 其中：自有资金 万 元 1554 银行贷款 万 元 4680 3 年经营收入 万 元 4 年总成本费用 万 元 5 年利润总额 万 元 6 年经营（销售）税金及 附加 万 元 7 年所得税 万 元 8 年净利润（税后利润） 万 元 财务评价指标 1 投资利润率 % 2 投资利税润 % 3 全部投资财务内部收益 率 % 税前 4 全部投资财务内部收益 率 % 税后 5 全部投资回收期（税前） 年含建设期 6 全部投资回收期（税后） 年含建设期 7 全部投资财务净现值 万 元 税前 8

15、全部投资财务净现值 万 元 税后 9 借款偿还期 万 元 含建设期 1 年 10 盈亏平衡点（BET） % 第二章 项目建设背景及必要性 2.1 项目实施背景 随着我国经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，为确保我国经济又 快又好的发展，我国“十一五”规范纲要首次提出：“十一五”期 间单位国内生产总值能耗降低 20%左右，主要污染物排放总量减少 10%的 约束性指标。2006 年我国万元 GDP 能耗尽管出现了三年来首次下降，但 年初确定的万元 GDP 能耗降低 4%和主要污染物排放减少 2%的目标仍未实 现。我国节约能耗和保护生态环境仍面临日益严峻的挑战。更为严峻的 是，2007 年一季度，工业

16、特别是高耗能、高污染行业增长过快，占全国 工业能耗和二氧化硫排放近 70%，电力、钢铁、有色、建材、石油加工、 化工等六大行业增长 20.6%，同比加快 6.6 个百分点。 面对 2006 年不容乐观的节能降耗形势，为确保实现“十一五”规划 确定的节能减排目标，我国政府把节能减排作为 2007 年经济结构调整的 首要任务和突破口。国家发改委采取八项措施强化节能减排工作，要求 各地区、各行各业要将节能减排放在更加突出的战略位置，真正把节能 减排作为硬任务，加大中央和地方政府投资的支持力度。为加强资源节 约和环境保护项目储备，提高国债资金使用效率，根据国家对投资计划 编制工作的改革要求，某发改委下

17、达了关于组织申报 2008 年资源节约 和环境保护备选项目的通知 （以下简称通知 ） ，提前开展 2008 年中 央政府投资计划草案编报工作。 某有限公司作为一家大型精细化无机化工企业，是国内规模较大的 钛白粉生产基地。目前，资源能源短缺和环保问题已成为企业发展面临 的主要挑战。按照中央关于节能减排的战略部署，为贯彻循环经济和清 洁生产理念，走持续发展之路，某有限公司坚持节约发展、清洁发展、 安全发展。根据通知要求，结合企业实际，采用先进的工业技术与 设备，更新淘汰企业落后的工艺技术和设备，加强节能技改，提高资源 利用率，增强企业竞争力，使经济增长建立在节约能源资源和保护环境 的基础上，拟实施

18、系统节能与综合利用工程。受某有限公司委托，对本 次系统节能与综合利用工程项目进行可行性分析论证。 2.2 项目实施的必要性 2.2.1 项目的实施是化工行业实现节能减排目标的必然要求 化学工业作为我国国民经济的支柱产业，也是高耗能和容易产生污 染的产业。因此在国家确定的千家重点节能企业中，石油和化学工业就 有 340 家，占了三分之一，化工和石油行业被列入了节能减排的重点行 业。据统计，2006 年石油和化学工业消耗能源 36072 万吨标准煤，约占 全国耗能总量的 15%，化工行业年排放工业废水 30 多亿吨，工业废气 1.4 万亿立方米，产生工业固体废弃物 8400 多万吨，分别占全国工业

19、 “三废”排放总量的 16%、7%和 5%，位居第 1、4、5 位。 根据“十一五”化工行业节能减排目标：万元工业增加值能耗比 2005 年下降 15%20%，单位工业增加值用水量比 2005 年下降 30%，工业 用水重复利用率达到 90%，工业固体废弃物综合利用率达到 70%，主要污 染物排放总量减少 10%。化工行业面临着巨大的节能减排压力。 某有限公司作为一家大型精细化无机化工企业，是国内规模较大的 钛白粉生产基地。目前，某有限公司采用的生产工艺为传统的硫酸法工 艺。企业每生产 1t 钛白粉需要 100%硫酸约 3.8t，生产过程中产生大量 的酸性废水、废气和废渣。同时在生产过程中，每

20、生产 1t 钛白粉，还会 相应产生 33.5t 硫酸亚铁，它作为副产品若能加以很好的回收和利用， 将会给企业增加效益，减少资源浪费。随着国家节能减排力度不断加大， 能耗和环保成为制约钛白粉产业发展的重要因素。因此，某有限公司结 合自身的实际，严格按照行业要求，履行企业应尽之职，依靠技术进步， 切实加快节能技术改造，提高企业能源利用效率，减少污染排放，确保 企业持续健康发展，促进化工行业节能减排目标的实现。 2.2.2 项目的实施是企业自身发展的客观需要 中国经济连续数年保持了 10%以上的增长速度，但是，如果扣除能源 消耗和环境污染造成的直接或间接经济损失，中国的经济增长速度将大 打折扣。能源

21、利用效率低下和环境污染仍是制约中国经济社会发展的巨 大障碍。随着国际社会对生态环境和气候变化重视程度不断提高，以节 能和环保为主要目的的能效标准标识已成为新的非关税壁垒，这无形中 对许多发展中国家其中也包括我国的企业，扩大产品出口，参与国际合 作和竞争，加大了难度和压力。 随着我国各级政府对节能减排工作力度的加强，预期未来我国环保 标准将会日益提高。企业作为节能减排的执行主体，面对国家提出的节 能减排目标，企业如何将其应尽的责任变为动力、如何将国家制定的减 排任务作为提高企业核心竞争力的催化剂，实现企业的可持续发展，加 快地区产业的升级步伐，越来越被国内众多企业所重视。众多企业纷纷 将节能减排

22、作为经营中的重点和亮点，在节能减排的同时，实现自身的 可持续发展。 兴茂钛业公司作为某市化工龙头企业和重点耗能企业，在取得较好 经济效益的同时，能源消费相对较高。2006 年工业总产值为 2.1 亿元， 万元工业产值能耗为 3.04 吨标煤/万元，能源成占生产总成本的 24.59%。面对国家节能减排力度的加大，未来国家环保标准的提高，某 有限公司必须加快实施系统节能与综合利用工程，采用新工艺、新技术， 加快淘汰落后产能，提高企业节能减排能力，降低生产成本，才能发挥 其节能减排主力军的作用，实现自身的可持续发展。 第三章 建设条件及项目选址 3.1 建设条件 3.1.1 地理位置及区域范围 某市

23、地处某中南部，是豫中南城市群的中心。地理坐标为东经 113 2711416，北纬 33243359。某市位于伏牛山东麓平原 与淮北平原交错地带，总地势西高东低，有少量黄土岗分布。某市境内 河流分别为沙颍河、汾泉河和洪汝河水系，是淮河较大支流。其中沙、 澧河横贯全境，在市区交汇后穿越市区而过。 某市是 1986 年经国务院批准设立的省辖市，2004 年新的行政区划调 整后，辖临颖县、舞阳县和源汇区、郾城区、召陵区。总人口 253 万人。 全市东西长约 76 公里，南北宽约 65 公里，总面积为 2617 平方公里。北 距省会郑州 140 公里，西 78 公里是平顶山市，南 66 公里是驻马店市，

24、 东 55 公里是周口市。 3.1.2 自然资源条件及优势 1、水文、土壤、地貌 项目所在地位于沙澧河冲积平原，沙澧河贯穿全境。土层深厚，水 资源丰富。地下水资源埋藏浅，水质良好，便于开采，单井出水量 60m3/h 左右，浅层地下水位在 1015m 之间，可为工农业生产提供足够 的水资源。 项目区地表为第四纪冲积层覆盖，其岩性主要为黄土质亚粘土，其 次为粘土，局部有淤泥质夹层，地耐力 1215t/m2。最大冻土深度 0.25m。项目场区内地势平坦，地貌单一，地势较高，呈西北向东南方向 倾斜。土质结构致密，强度中等，地基承载力大部分在 160kPa 以上，工 程地质条件较好，对项目建设无不良影响

25、。 某市地震烈度 6 度，根据规范，一般建筑不予设防，特殊建筑应考 虑设防。 2、气候条件 某市位于暖温带南部边缘，属于温暖性季风气候。一年之中，冷暖 交替，四季分明。全市累年平均气温为 14.6，7 月份最热，年平均气 温为 27.5；月份最冷，年平均气温为 0.5。全年无霜期为 216 225 天，降雨量平均为 749.2845.2 毫米，日照时数为 2187 2359 小 时。光照充足，热量丰富，降水适中，气候温暖。 适宜小麦、玉米、大 豆、花生、甘薯等农作物生长。精粗饲料资源充足，尤其是玉米和花生、 甘薯秸秆等是牲畜廉价优质的饲料资源。 3.2 项目选址 该项目是某有限公司现有生产过程

26、中，利用现有场地及设施，采用 新技术，引进新设备，实施系统节能和废物综合利用工程，不需要重新 选址。 第四章 企业生产现状及环境保护现状 4.1 企业生产现状 4.1.1 企业概况 某有限公司是一家专业从事钛白粉生产的民营化工企业，是中国涂 料工业协会会员单位之一。公司位于某市区人民东路 41 号，现拥有固定 资产 13268 万元，占地 11 万平方米，员工 518 人，其中各类专业技术人 员 108 人。 自 99 年以后，公司不断加大技术改造力度，使钛白粉生产装置由年 产 500 吨先后增加到 2000 吨、5000 吨、15000 吨。主产品“银海”牌 BA01-01、R-600 型钛

27、白粉能广泛地应用于涂料、塑料、油漆、油墨、橡 胶、彩色墙纸、玻璃纤维、电焊条、搪瓷、电器、建材等领域，畅销国 内 10 多个省市，并出口韩国、印尼、法国、德国、尼日利亚、马来西亚 等国家和地区。 2002 年 8 月份公司通过了 ISO-9001 质量标准体系认证。在发展过程 中曾先后获得国家农业部颁发的“全面质量管理达标证书” 、 “某科技进 步企业” 、 “某劳动竞赛先进单位” 、 “某市人才引进培养先进单位” 、 “某 市技术改造先进单位” 、 “某市私营经济先进企业” 、 “源汇区纳税先进单 位”等荣誉称号。2003 年 7 月份获得“企业自营进出口权” 。 4.1.2 主要产品工艺流

28、程 企业现有钛白粉生产工艺采用硫酸法，主要分为四大步骤：原矿准 备、钛液的制备、偏钛酸（水合 TiO2）的制备、偏钛酸的盐处理与煅烧 等。 1、原矿准备 某有限公司原料矿采用我国云南的钛铁矿，钛铁矿的成分详见表 2- 7。 表表 2-7 现有工程所用钛铁矿成分分析一览表现有工程所用钛铁矿成分分析一览表 成 分 TiO2FeO+Fe2O3CaO+MgO 其它 含量 （%） 47494045 0.81. 2 1011 为了使钛铁矿与硫酸的反应尽可能的完全，需将钛铁矿用雷蒙磨粉 碎至 325 目，筛余物控制在 1020%，粉碎后的物料由离心风机送入的空 气流携带出来，被旋风分离器和脉冲式袋式除尘器收

29、集贮于矿料斗中备 用。 2、钛液的制备 （1）钛铁矿的酸解 酸解就是先把固体的钛铁矿通过硫酸分解制备成可溶性钛的硫酸性 盐溶液，同时钛铁矿中的铁也变成可溶性的硫酸盐，以便以后分离。酸 解反应的操作一般是先把计量好的硫酸放入酸解罐中，在压缩空气的搅 拌下投入矿粉，即先加酸后加矿，再加入水调节硫酸的浓度，酸解反应 很快开始并完成，主反应一般约 5min 左右。在酸解反应物固化后，应停 止吹入压缩空气，保温成熟（熟化）一段时间，让其慢慢冷却，使未反 应完的矿粉利用此时的温度继续与游离酸反应，以提高酸解率。一般钛 铁矿的酸解率可达 95%96%。在成熟时间达到后，再通入压缩空气，使 固相物进一步冷却，

30、待固相物冷却至 90120时，即可加水浸取以溶解 反应生成的固相物。酸解反应方程式为： （2）浸取 浸取是在压缩空气搅拌下，严格控制温度和浓度，用水或部分淡废 酸、小度水（洗涤泥渣、硫酸亚铁及清洗钛液贮罐的含有 TiO2 的低浓度 钛液）把固相物溶解的过程。 （3）钛液的还原 钛铁矿的酸解反应物组成十分复杂，有硫酸亚铁与硫酸高铁，硫酸 高铁在酸性溶液中是不稳定的，易水解生成氢氧化铁沉淀，在钛液水解 时它们一道沉淀到偏钛酸中无法通过水洗除去，在煅烧时又变成氧化铁， 使钛白粉变色，影响产品质量。为避免这种现象，就必须在钛液中加还 原剂铁屑把硫酸高铁还原成硫酸亚铁，钛液中少量的硫酸钛也会从四价 Fe

31、TiO3 + 2H2SO4FeSO4+TiOSO4+2H2O FeTiO3 +3H2SO4 FeSO4 +Ti(SO4)2+3H2O 钛还原成三价钛，其化学反应方程式如下： （4）钛液的沉降与冷冻结晶 钛液成份复杂，需加有机絮凝剂和无机盐三氧化二锑、硫化铁加速 杂质的沉淀，沉降后上部清液去冷冻结晶，底部的残渣中仍有少量的钛 液，进一步回收钛液做小度水后，滤渣排放。沉降池来的钛液，在钛一 车间用冷冻盐水将钛液温度缓慢降至 812，钛二车间通过真空蒸发， 将钛液温度降至 1418，析出硫酸亚铁结晶，再经过滤洗涤后，回收 小度水，硫酸亚铁结晶就作为副产品进行销售，分离硫酸亚铁后的钛液 仍有少量不溶性

32、杂质，经板框压滤后，进入薄膜蒸发浓缩器浓缩，浓缩 后的钛液中 TiO2 浓度一般在 225230g/L 左右。 3、水合二氧化钛（偏钛酸）的制备 水合二氧化钛也称偏钛酸，氢氧化钛。水合二氧化钛的制备是硫酸 法制钛白粉生产工艺的核心部分，也是整个工艺控制最苛刻的地方。它 是把黑色的硫酸钛溶液，通过自生晶种加热水解，从母液中析出白色水 合二氧化钛的沉淀，间接冷却降温后，送到挂片池，用叶滤机挂片滤去 废酸，然后将挂有水合二氧化钛的滤饼放入水洗槽，加水洗涤其表面附 着的游离酸、硫酸盐等杂质，洗涤水去污水处理厂。为获得高白度的钛 白粉，还需进一步漂白，将一洗合格的滤饼加水打浆后，加还原剂将水 合二氧化钛

33、中的高价铁离子等杂质还原成低价铁后再次用叶滤机挂片， 挂片后的滤饼用离子交换水将其杂质洗掉，进入二氧化钛的盐处理工段。 在水合二氧化钛的制备过程，发生的化学反应方程式如下： Fe +H2SO4FeSO4+2H Fe2(SO4)3+ 2H2FeSO4 + H2SO4 2Ti(SO4)2 + 2H Ti2(SO4)3H2SO4 + Ti(SO4)2+H2OTiOSO4+H2SO4 + 2H2OTiOSO4+ H2SO4H2TiO3 4、水合二氧化钛的盐处理与煅烧 经漂洗净化后的水合二氧化钛是一种无定型的二氧化钛水合物，表 面吸附大量的水和硫酸酐，如果直接煅烧，需要较高的温度，不仅粒子 易烧结变硬，

34、甚至泛灰黄相，故需进行盐处理，以降低煅烧温度和改善 钛白粉的性能，加入盐处理剂碳酸钾，常温搅拌 12h 后，即可进入煅 烧，煅烧一般采用钢壳内衬优质高铝耐火砖的回转窑，燃料采用煤气直 接加热至 800850，使水合二氧化钛脱水、脱硫生成二氧化钛。其化 学反应方程式为： 5、二氧化钛的粉碎 经过煅烧后的二氧化钛大都是大小不等的粒子料，经雷蒙磨粉碎成 粒径在 45m 以下的细粉，由气流输送送至包装工序包装成最终产品。 硫酸法生产颜料级锐钛型钛白粉的工艺流程图见下图。 TiO2 xSO3 yH2O TiO2+xSO3 +yH2O 酸解 浸取 板框压滤 圆盘过滤 真空结晶 沉降 还原 钛铁矿 磨粉 二

35、级喷淋废气 废气 废水 浓硫酸 压缩空气 蒸汽 井水 残渣洗渣水 冷却水 绿矾 硅藻土 去一车间 去二车间 浓缩 包装 粉碎 煅烧 盐处理 二次水洗 漂白 一次水洗 叶滤 水解 成品 污水处理站 钛二车间窑尾提浓 浓缩 包装 粉碎 煅烧 盐处理 二次水洗 漂白 一次水洗 叶滤 水解 成品 隔膜压滤 文 泡 电 循 环 水 砂滤水 硫酸 三价钛 砂滤水 盐处理剂 脱盐水 废酸 废水 污 水 处 理 站 废水 废气 水煤气 4.1.3 企业生产设备 企业现有生产设备详见下表。 主要设备一览表主要设备一览表 序 号 设备名称规格型号 单 位 数 量 制造厂家备注 1 酸解锅 130m3 台 4 自制

36、 酸解 3 楼 2 浓酸罐 40t 台 2 自制 酸解 4 楼 3 沉降池 400m3 个 3 自制 酸解 1 楼 4 板框压滤 机 XA1500 台 1 河北景津压滤机 厂 酸解 1 楼 5 板框压滤 机 XA1200-30 台 2 石家庄市宝达设 备公司 酸解 1 楼 6 结晶器 45m3 个 3/ 结晶 5 楼 7 结晶钛液 受槽 22m3 个 3 自制 结晶 3 楼 水环真空 泵 2SK-12 台 3 山东淄博真空设 备厂 8 配套电机 22kW 台 3 皖南电机股份公 司 结晶 5 楼 9 淡钛液储 槽 27m3 个 1 自制 结晶 2 楼 10 浓钛液罐 27m3 个 1 自制 结

37、晶 2 楼 11 板框压滤 机 BM80-35 台 3/ 结晶 2 楼 12 清钛液槽 27m3 台 3 自制 结晶 2 楼 13 预热锅 9m3 个 1 自制 水解 3 楼 14 水解锅 9m3 个 3 自制 水解 2 楼 15 冷却锅 15m3 个 2 自制 水解 1 楼 16 叶滤机 15m2 个 18/ 水洗 1 楼 17 水洗槽 6m3 个 18 自制 水洗 1 楼 18 倒水罐 20m3 个 4 自制 水洗 1 楼 19 行车 3t 台 2 新乡起重机械厂 水洗 1 楼 20 漂白锅 14m3 个 2 自制 漂洗 1 楼 21 盐处理罐 4m3 个 3 自制 漂洗 1 楼 22 叶

38、滤机 15m2 个 2/ 转窑 1 楼 23 上片槽 6m3 个 2 自制 转窑 1 楼 24 行车 2t 台 2 新乡起重机械厂 转窑 1 楼 25 挤压泵 / 台 4/ 转窑 1 楼 26 雷蒙磨 4R 台 2 上海冶金机械厂 磨粉 1 楼 空压机 3LB-15/3 台 2 南京压缩机厂动力房 27 配套电机 Y200M-6 台 2 海宁永发电机公 司 动力房 真空泵 2BE1-303 台 1 博山精工泵业动力房 28 配套电机 Y200M-6 台 1 海宁永发电机公 司 动力房 真空泵 SK-20 台 5 淄博真空设备厂动力房 29 配套电机 Y280S-8 台 5 西安电机厂动力房 清

39、水泵 UHB-2K400 台 3 南京化工泵阀厂 30 配套电机 55kW 台 3 皖南电机股份公 司 动力 1 楼 31 浓缩器 30m2 台 2 二车 水解 5 楼 水环真空 泵 SK-20 台 2 山东淄博真空设 备厂 32 配套电机 37kW 台 2 皖南电机股份公 水解 5 楼 司 33 浓钛液槽 30m3 个 3 自制 水解 3 楼 34 预热锅 26m3 个 2 自制 水解 5 楼 35 水解锅 40m3 个 5 自制 水解 4 楼 36 冷却锅 40m3 个 6 自制 水解 3 楼 37 叶滤机 50m2 台 14/ 水洗 2 楼 38 水洗槽 20m3 台 16 自制 水洗

40、2 楼 39 倒水罐 20m3 个 8 自制 水洗 1 楼 40 行车 10t 个 2/ 水洗 2 楼 41 漂白罐 30m3 个 6 自制 漂洗 1 楼 42 漂洗槽 20m3 个 14 自制 漂洗 2 楼 43 倒水罐 20m3 个 6 自制 漂洗 2 楼 44 行车 10t 台 2/ 漂洗 2 楼 45 盐处理槽 35m3 个 7 自制 漂洗 1 楼 46 偏钛酸储 槽 180m3 个 2 自制 转窑室 外 47 回转窑 2.550m 台 2/ 转窑 1 楼 48 冷窑 / 台 2/ 转窑 1 楼 49 铰龙输送 机 / 台 12 自制 二车间 1 楼 50 提升机 / 台 2 自制 二

41、车间 1 楼 51 料仓 40t 个 8 自制 磨粉 1 楼 5R 台 3 上海冶金机械厂 磨粉 1 楼 52 雷蒙磨 4R 台 2 上海冶金机械厂 磨粉 1 楼 53 泡沫塔 / 台 2/ 窑尾 1 楼 54 隔膜压滤 机 130m2 台 4 河北景津压滤机 厂 窑尾 4 楼 空压机 LW-40/2.5 台 2 南京压缩机厂动力房 55 配套电机 Y355M1-8 台 2 江苏贝得电机股 份公司 动力房 空压机 L35-20/8 台 2 南京压缩机厂动力房 56 配套电机 Y315M2-8 台 2 南京汽轮电机厂动力房 真空泵 SK-60A 台 2 山东淄博真空设 备厂 动力房 57 配套电

42、机 JS116-6 台 2 广州电机厂动力房 真空泵 2BE1-303 台 6 博山精工泵业公 司 动力房 58 配套电机 260M-4 台 6 山东华力电机集 团公司 动力房 锅炉 SZL10-1.25- A 台 2/ 配套引风 机 Y7-36 10G 台 1/59 配套鼓风 机 G5-5 NO8 台 1/ 锅炉 WZ25-2.5/400 台 1/ 配套引风 机 LY25-11 NO12.8 台 1/ 60 配套鼓风 机 LG21-11 NO14.3 台 1 郑州锅炉厂 / 煤气炉 3000 台 6 南宁众力机械公 司 / 61 配套通风 机 9-26 NO5.6A 台 6 长沙东方通风机

43、械厂 / 62 离子交换 2500 台 10/ 器 63 机械过滤 器 3400 台 4/ 64 深井潜水 泵 250RJ80 台 8/ 某有限公司目前所用设备有一部分为自行制造，因此设备上整体技 术性能较差，设备跑冒滴漏现象严重，设备需要的维护量较大，这也是 导致该公司清洁生产水平不高的原因之一。但是随着近年来公司投入资 金对部分设备进行更换和大修，同时购买部分先进设备，也使得该公司 有个别设备在国内来说属于先进水平，如文-泡-电除尘器等。总体来说， 目前所用设备可以确保其运行稳定，达到生产所需。 4.2 企业环境现状 4.2.1 主要污染源 1、废水污染源和污染物 钛白粉生产工艺过程大部分

44、在酸性条件下进行，产生的废水主要是 酸解过程中产生的设备清洗废水、酸解残渣经板框压滤机压滤后的酸解 残渣废水、对酸解尾气进行吸收过程中产生的喷淋吸收废水、过滤过程 中产生的滤布洗涤废水、叶滤机挂片过程中产生的含酸浓度较高的废酸、 一洗、二洗过程中产生的洗涤废水、锅炉除尘废水、各设备清洗废水、 煤气炉废水、文泡电除尘器尾气治理废水、动力房、空压机、真空 泵使用过程中产生的冷却循环废水、冷却塔冷却循环排污水、离子交换 树脂再生废水、办公生活污水以及化验室分析排放的废水等。其中主要 污染物是 pH、COD、Fe2+、SS 和 SO42-。 （2）大气污染源和污染物 某有限公司主要废气污染源包括钛铁矿

45、粉碎尾气、酸解废气、回转 窑煅烧尾气、产品干燥粉碎废气和锅炉烟气等。其中钛铁矿粉碎过程产 生的废气主要是钛铁矿粉碎过程中产生的粉尘；酸解废气主要是反应过 程中产生的含酸雾废气；回转窑煅烧尾气主要是含酸雾、二氧化硫、钛 白粉粉尘废气；产品干燥粉碎废气主要是 TiO2粉尘；锅炉烟气主要是烟 尘和二氧化硫等。 （3）固体废物 钛白粉生产过程产生的固体废物主要包括酸解废渣、副产品硫酸亚 铁、污水处理站污泥、锅炉灰渣、煤气炉废渣和中和池产生的硫酸钙废 渣等。 4.2.2 废弃物处理现状 某有限公司“三废”均存在一定的治理难度，其中废水应实行“清 污分流”和“雨污分流” ，且污水处理站处理工艺需要进一步的

46、改造完善； 废气部分设施可以使废气污染物满足达标排放的要求，但仍需做进一步 的改进，主要是将水吸收改为碱液吸收，使硫酸雾能够满足达标排放的 要求；固体废物则需寻求多种利用途径，从而使现场作业环境得到改善， 减轻对周围环境产生的二次污染问题。另外生产过程中产生的废酸应进 行单独的提浓处理，回收酸资源，减轻污水处理站运行负荷，减少污水 处理站黄泥的产生量，从而减少固体废物的处置费用，满足全厂固体废 物综合利用的要求。 4.2.3 废水治理措施 （1）全厂废水处理情况简介 某有限公司生产过程中废水污染源较多，在水资源利用方面，厂方 做了一定的工作，基本做到了合理用水、一水多用。但是仍存在很多的 问题

47、，如未实现“清污分流” 、 “雨污分流” ；排水沟未进行规范设计，容 易出现水沟堵塞现象，导致污水横流；冷却排污水跑冒滴漏现象严重， 与生产废水混合在一起，增加了污水处理站运行负荷；没有单独的雨水 排放系统，造成下雨时期全厂作业环境恶劣；含酸废水未进行废酸提浓， 导致污水处理站黄泥产生量过大，增加了固体废物黄泥的处理难度。因 此，全厂废水的合理处置问题成为制约该公司正常发展的一大瓶颈。 （2）污水处理站处理工艺情况 目前,某有限公司全厂废水基本满足达标排放的要求，但还不能达到 完全稳定排放。据现场调查，该公司污水处理站所采用的污水处理工艺 为中和沉淀及板框压滤工艺。其污水处理工艺见下图： 一洗

48、挂片废酸 板框压滤 平流沉淀池中和曝气池 含 酸 废 水 酸解回用 废酸提浓工序 压滤废水 设备冷却水 设备清洗水 二洗废水 一洗废水 酸解、回转窑尾气处理系统置换 排放 未提浓时 部分送酸解配酸 根据豫环监验字2005第 10 号某环境监测中心站某有限公司年 产 1.5 万吨锐型颜料钛白粉技改项目竣工环境保护验收监测报告 （2005 年 3 月） ，2005 年 1 月 1214 日某环境监测中心站对某有限公司污水处 理站出水及全厂生活污水进行了监测，该公司污水处理站排放口 COD、NH3-N 的三日均值、pH 单次排放浓度均未超出 GB8978-1996污水 综合排放标准表 4 二级标准的

49、要求；生活污水排放口 NH3-N 的单次排 放浓度及三日均值、pH 单次排放浓度均未超出 GB8978-1996污水综合 排放标准表 4 二级标准的要求。 4.2.4 废气治理措施及排放量 某有限公司钛白粉生产过程中产生的废气主要是钛铁矿粉碎粉尘、 酸解废气、回转窑尾气、产品干燥粉碎废气和锅炉烟气等。现有的 4 台 132m3酸解锅尾气共用一个吸收塔，采用水喷淋吸收装置，然后经 26m 高 排气筒排放。现有工程共有 3 台蒸汽锅炉，其中 1 台 25t/h、1 台 30t/h 链条炉，烟气均由麻石水膜除尘器除尘后排放，所有锅炉烟气汇合后经 45m 高烟囱排放。现有工程共有雷蒙机 16 台，主要

50、用于钛铁矿的粉碎以 及产品干燥后的粉碎，各雷蒙机将物料粉碎后，其废气均通过袋式除尘 器除尘后排放，除尘的同时回收部分钛铁矿粉及产品粉料。两条 250048000 的回转窑尾气，采用目前国内外钛白粉生产企业推广应用 的文-泡-电净化装置，回转窑尾气先经窑尾干式除尘装置，通过惯性和 重力沉降除去大部分粗粒粉尘，然后进入文丘里洗涤塔，在文丘里的喉 管中气体被加速，22%左右的废酸被高速气流迅速分散进行有效的碰撞， 当气液进入扩大段后而减速，使液滴与尘粒、气体再次碰撞冷却，部分 SO2变成酸雾，被废酸吸收，粉尘被清液捕获，湿润后凝聚成大颗粒随废 酸排入回收池，与此同时，尾气的温度可降至 8595，然后

51、再进入泡 沫洗涤塔，使气体中残留的 SO2和酸雾继续被循环水吸收，同时气体的温 度降至 50以下进入电除雾器，在高压静电场的作用下，尾气中的酸雾 和少量的粉尘被除去，经引风机送入烟囱排放废酸经过循环吸收尾气中 的 SO2及酸雾，其酸浓度提高到 30%以上，降温后经管式过滤器过滤，除 去粉尘和硫酸亚铁，清液送废酸浓缩工序进一步提浓。另外的两条 160038000 回转窑尾气系统采用空塔水喷淋吸收，两条窑尾气汇合后 共用一个喷淋塔，所有回转窑尾气均经 50m 高烟囱排放。 其主要技术指标见下表。 表表现有工程回转窑尾气处理装置主要技术指标一览表现有工程回转窑尾气处理装置主要技术指标一览表 序 号

52、项目 酸雾 （mg/m3） 粉尘（mg/m3） SO2（mg/m3 ） 1 出回转窑干式除尘器 气体 6358175684 2 电除雾出口气体45100513 序 号 项目 废酸浓度 （%） 悬浮物 （mg/m3） FeSO4（%） 3 补充文氏塔废酸 221008 4 出管式过滤器清酸 32702 现有工程废气经采取相应的废气治理设施后，根据验收监测结果， 废气污染物排放情况见表 4-13。 表表 4-13现有工程废气污染物排放状况一览表现有工程废气污染物排放状况一览表 排放情况 颗粒物 SO2 酸雾序 号 污染源 名称 排放量 （m3/h ） kg/h mg/m 3 kg/hmg/m3kg

53、/h mg/m 3 备注 1 酸解釜 * 11.378.511.07614.097.2 喷淋塔吸 收 2 回转窑 175000.9654.94.49 256.6 0.9453.7 文-泡-电 * 3 锅炉* 228000.5624.69.0394.7/ 麻石水膜 除尘器 4 钛铁矿 粉碎 35000.35100/ 袋式除尘 器 5 产品干 燥粉碎 40000.3280/ 袋式除尘 器 由上表以看出，现有工程锅炉烟气污染物中烟尘和 SO2排放浓度均能 够满足 GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准时段二类区标准的 限值要求；钛铁矿粉碎及产品干燥粉碎过程中排放的粉尘也能够满足 GB1629

54、7-1996大气污染物综合排放标准表 2 二级标准的要求；酸解 釜喷淋吸收塔和回转窑尾气吸收装置排放的酸雾不能完全满足 GB16297- 1996大气污染物综合排放标准表 2 二级标准。因此需要对现有工程 酸解尾气及回转窑尾气治理设施予以整改，使废气满足达标排放的要求。 第五章 项目技术方案及设备选型 5.1 工艺技术方案 5.1.1 锅炉改造 某有限公司建设有三台蒸汽锅炉（1 台 25t/h 流化床、1 台 30t/h 链 条炉，两开一备） ，产生的蒸汽用于钛白粉生产中的酸解工段、结晶工段、 浓缩工段、水解工段和漂白工段。锅炉蒸汽额定出汽压力为 2.5MPa，但 实际生产用汽为 1.0MPa

55、，在没有用汽轮发电机组之前它一直是降压运行， 保证生产用汽，这样就造成了资源的浪费，为发展循环经济，节约能源， 提高企业的综合效益，该公司拟通过对两台链条锅炉进行改造为流化床 锅炉，同时掺烧秸秆，并新上一台抽背压式汽轮发电机组,将锅炉产生的 高压蒸汽用于发电，产生的电能并网后用于公司生产和生活使用，再将 发电后的背压蒸汽和中间抽汽用于生产，实现资源、能源的循环利用， 提高公司的经济和社会效益。 5.1.1.1 循环流化床锅炉原理简介 煤的循环流化床燃烧是近十几年来发展起来的一种新型燃煤技术， 是对传统的炉排和煤粉炉的一个重大革新。它对各煤种的燃烧适应性好， 可以有效地燃用褐煤、各类烟煤和无烟煤

56、，也可燃用如树皮、木屑、油 页岩、石煤和石油焦等劣质燃料，同一台锅炉甚至可以同时燃用多种燃 料。 循环流化床燃烧系统物料在炉膛内反复循环反复燃烧，排出锅炉的 灰、渣含碳量较低，锅炉燃烧效率和热效率较高、煤耗较低；而由于采 用上下基本均匀的流化风速，在降负荷运行时，风速降低的幅度大，负 荷变化可超过 0.41，锅炉负荷调节范围较宽；由于进入炉内的煤只占 炉内高温循环物料量的 5%左右，煤进入炉内很快着火燃烧，锅炉煤种适 应性很广。可见，循环流化床锅炉具有普通链条炉、煤粉炉、鼓泡床所 无法比拟的优点。 1、锅炉热效率较高 由于循环床内气固间有强烈的炉内循环扰动，强化了炉内传热和 传质过程，使刚进入

57、床内的新鲜燃料颗粒在瞬间即被加热到炉膛温度 （850） ，并且燃烧和传热过程沿炉膛高度基本可在恒温下进行，因 而延长了燃烧反应时间。燃料通过分离器多次循环回到炉内，更延长了 颗粒的停留和反应时间，减少了固体不完全燃烧损失，从而使循环床锅 炉可以达到 8895的燃烧效率。 2、运行稳定，操作简单 循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于 10mm，因此与煤粉锅炉相比， 燃料的制备破碎系统大为简化。循环流化床锅炉燃料系统的转动设备少， 主要有给煤机、冷渣器和风机，较煤粉炉省去了复杂的制粉、送粉等系 统设备，较链条炉省去了故障频繁的炉排部分，给燃烧系统稳定运行创 造了条件。 3、燃料适应性广，对煤炭供应市场

58、波动有较强的适应性 在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的 13，其余是不 可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。因此，加到床中的新鲜煤颗粒被 相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈， 这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用，把煤料加 热到着火温度而开始燃烧。它几乎可以燃烧在煤粉炉或链条炉中难以点 燃和燃尽的贫煤、无烟煤、煤矸石等一切种类的燃料，并达到很高的热 效率。 4、污染物排放量低 循环流化床内的燃烧温度可以控制在 850950的范围内稳定而高 效燃烧，这一燃烧温度抑制了热反应型 NOx 的形成，同时采用分级燃烧 方式向炉膛内送入约 3040的二次风，

59、又可控制燃料型 NOx 的产生。 NOx 的排放量小于 200300mg/Nm3，其生成量仅为煤粉炉的 1/31/4。 根据煤中含硫量的大小直接向炉膛内喷入或在给煤中掺入一定量的 01mm 的石灰石粉，可以脱去在燃烧过程中生成的 SO2，脱硫效率可达 5070，不需采用尾部脱硫脱硝装置，投资和运行费用都大为降低。 5.1.1.2 锅炉替换技术路线 1、技术路线 改造两台 20t/h 吨锅炉，并对燃料系统进行改造，掺烧秸秆。 25t/h 吨锅炉设备选型主要设备明细表。 循环流化床锅炉设备主要设备明细表循环流化床锅炉设备主要设备明细表 序号名 称单 位 数 量 备 注 1 锅炉本体台 3 SHF2

60、0-1.6 型循环流化床锅炉,含空气预热器、省煤器 2 仪表阀门套 2 3 鼓风机台 2 4 引风机台 2 5 给煤机台 4 6 给水泵台 2 7 电控柜套 2 8 通风管道套 2 9 除尘器台 2 静电除尘器 11 输煤系统套 2 含粉煤、制煤、提升、振动 12 除氧器台 2 13 除氧水泵台 4 14 除氧控制柜套 2 15 连排套 2 16 定排套 2 17 水处理套 2 全自动 18 分汽缸台 2 19 输煤系统控制柜套 2 20 安装材料费（含筑炉）套 1 2、除尘、脱硫实现方式和燃料系统改造 燃料系统改造 针对某周边地区秸秆量大、同时又是一种可燃物的特点，对循环流 化床燃料系统进行