年产2万吨生产基础原料日晒碱（Na2CO3）可行性研究报告

1、总 论近年来，正蓝旗旗委、政府抓住国家实施西部大开发和建设京津生态屏障的有利时机，全面推进农牧业产业化、工业化、城镇化进程，坚持“牧业富旗”不动摇，按照“因地制宜、突出重点、农牧结合、协调发展”的方针，调整优化农牧业产业结构，发展特色、绿色生态农牧业，使我旗农牧业初步走上集约化发展的道路。该项目的实施，培育了正蓝旗的化工产业及周边地区硝、碱淖的开发利用。极大提高地区工业的竞争能力和地方经济效益，对促进正蓝旗的经济发展、农牧民增收、社会和谐具有重要意义。1.1设计项目背景简述 查干淖位于锡盟正蓝旗宝绍代苏木境内。2007年锡盟怡翔商贸有限责任公司组织科技人员对该淖进行了初步勘探结果表明，该淖内储

2、有纯碱(Na2CO3)、硝(Na2SO4)等多种无机化合物，是天然的无机化工原料。由于受技术力量和储量等条件所限，该淖一直未能投资开发利用。为此，2007年底经旗发改局引见并请示旗委、旗政府同意，决定对该淖进行开发治理。同时在2007年底由锡盟怡翔公司组织科技力量对蓝旗境内的达格淖、桑根达来淖等进行了排查，发现这些淖相对集中在桑根达来镇、宝绍代苏木境内，排勘察结果表明，因单个淖储量有限,无法进行规模化开发。只能将这些分散的淖统一规划治理并传授技术于当地牧民,由牧民负责管理和采收原料，金山蓝化公司统一收购，集中提纯、加工生产。可形成一个年产纯碱10000吨、烧碱10000吨的化工企业。其具体实施

3、计划如下：一期工程为原料基地建设投资500万元，项目形成后年生产基础原料日晒碱（Na2CO3）2万吨。建设工期为（2008年3-6月）三个月。二期工程为1万吨纯碱生产线建设纯碱（Na2CO3）生产线为二期工程，投资800万元，项目形成后年生产纯碱1万吨。建设工期为（2009年5月- 10月）六个月。三期工程为1万吨烧碱 （NaOH）生产线建设投资1300万元，项目形成后年产量1万吨烧碱，建设工期为（2009年10月-20010年10月）十二个月。 项目建设期为三年，共计投资2600万元，年生产总值近4000万元，预计年创利税600万元。在本项目的工程设计中，由于没有其他设计文件可依，因此对工艺

4、部分作了重点介绍（见：一期工程湖区原料建设内容），（附表一：工程进度表，附表二，湖区治理规划图） 1.2设计依据1.2.1正蓝旗桑根达来纯碱项目立项批文1.2.2 锡盟怡翔商贸公司:查干淖初探报告、矿样分析报告 1.2.3 锡盟怡翔商贸公司:达格淖初探报告、矿样分析报告1.2.4国家建材局信息司资料:1.2.5 正蓝旗境内大小含碱淖成份统计表1.3 设计原则立足本地资源优势，有选择地借鉴了全国化工界先进技术和设备，因地制宜、扬长避短，本着高效、低耗、环保、降低成本、增加机械化程度、降低工人劳动强度、提高产品产量和质量、增强企业在市场中竞争能力的原则，进行了此项设计。 1.4产品质量标准1.4.

5、1纯碱应符合GB5461-92中普通级一级标准。感观指标:色白、无可见外来杂物，味苦、无异臭。 1.4.2 原料执行企业、行业标准。 1.5 项目实施进度安排 为缩短建设周期，尽快建成投产，发挥经济效益，并结合查干淖、达格淖实际情况，本项目建设分为三期建成。详见工程进度表具体实施进度安排如下: 1.5.1 第一期工程:从 2008年3月至2008年6月完成查格淖、达来淖湖区土建，7月开始在淖内制备原料,冬季采收为二期工程储备原料。同时进行下一个周期的原料生产准备工作。1.5.2 第二期工程：从2009年5月至2009年10月纯碱生产线土建、设备安装调试机，10月正式投入生产运行。 1.5.3

6、第三期工程:从2009年10月至2010年8月完成烧碱设备订购、安装、运输道路建设等基础工作，同时力争在2009年完成单机运行，2010年初全部投入生产。 1.6原料保障及生产依据本设计主要依托查干淖、达格淖为原料基地,其它阿日淖等为辅助基地。1.7主要原料碱（Na2CO3）采用湖内的含碱低度卤水制卤、滩晒结晶、小管道输送、弧形筛脱水、堆坨淋卤及大坨集运等生产方法，具体特点如下：1.7.1制卤区的池子规格大、沟道宽、泵站输水能力强、可实现快速、连续的生产节奏，劳动强度低。1.7.2、结晶区采用新深长生产工艺、集中式布置，生产简单、产品稳定。1.8工程地质 查干淖西南部（原料基地的位置)出露地层

7、主要是第四系全系统的化学堆积和湖积。堆积物主要为灰黑色含碱淤泥、硝淤泥、盐淤泥、灰色粒状淤泥、黑灰色泥质大粒沙硕等组成，卤水的储量、含量（Be）随季节变化，变化明显。 1.9 水文条件 查干淖湖具有封闭的地形条件，湖区四周高中间低，原始湖内储水储量大，有水资源的利用，大气降水和四周流入汇集是查干淖湖水的主要来源，其汇水面积约10-15平方公里，若大气降水丰富，则不便于施工，湖内卤水将被淡化。达格淖湖同样具有封闭的地形条件，湖区面积较小，储水量小，降雨量的大小影响到日晒碱的产量，同样大气降水和四周流入汇集是达格淖湖水的主要来源，其汇水面积约5-8平方公里，若大气降水丰富，湖内卤水集聚增多，则便于

8、施工。1.10 气象条件 在蓝旗盐碱淖分布较广区域内，特别是浑善达克沙地区域内属典型大陆性干旱荒漠气候，干旱少雨，风强沙多，蒸发量大，昼夜温差悬殊。下面以1985年-.2004年20年的平均值给出各要素值。 年平均气温: 5.4C极端最高气温: 36 C极端最低气温: -39.4 C年平均降雨量: 370mm年平均蒸发量: 2700mm年平均风速: 4.2m/s1.11 企业组织与劳动定员1.11.1 管理机构见表2企业组织机构图1.11.2 劳动定员见表3技术经济指标组织机构图2原料厂纯碱厂烧碱厂办公室保卫部供应销售科技术资料室设备工艺室化验室财务部生产部内务部经营部技术部财务部董事会总经理

9、质检部表3 主要技术经济指标 序号 指标名称 单位 数量 备注 1总投资万元2600原料基地土建及设备投资 万元500纯碱生产设备万元600纯碱生产厂房及其它万元200烧碱生产设备万元 1100烧碱生产厂房、征地等万元100原料及成品存储设施 万元 30办公设施万元50其它万元202定 员全场定员总计人 200原料生产厂人 50纯碱厂人60烧碱厂人80技术员 后勤服务人 5r 其它人5第一期 原料基地建设工程 原料基地的建设是整个项目的支柱,只有原料顺利投入生产其它工程才能有望实施。淖内原料的生产周期是一年，所以原料必须提前一年投入生产，才能保证整个项目的连续性。如果原料生产推后一年，那么整个

10、项目同时推迟一年。（详见查干淖、达格淖土建说明）1.1厂址概述 1.1.1 地理位置 查干淖湖位于宝绍代苏木北边、距苏木所在地30公里，地理坐标为:东经115、51、07.77北纬: 42、73、00、29东与桑根达来相连，西距白旗80公里。达格淖湖位于桑根达来镇西边、距镇所在地8公里，地理坐标为：东经115、84、94、02北纬：42、68、41、39扼守在张家口至锡林郭勒盟的207国道上，邻近京津与华北地区可以说是锡林郭勒盟的南大门。 1.1.2地形地貌 查干淖、达格淖湖处于沙漠丘陵地带，平均海拨1300 米，地形起伏较小，水资源较为丰富，地表水分为两个水系，南部属滦河水系，北部属查干淖水

11、系。地表水系年均径流量为5104万立方米，地下水资源为32670万立方米。1.2 土建工程概述1.2.1 生产区查干淖生产区布置在淖西边湖区附近,日晒池50万平米。达格淖生产区布置在淖东边湖区附近，日晒池20万平米。详见淖土建平面图。1.2.2防风障查干淖原料生产区在淖西边，风沙对生产影响比较严重，因此设计了1500米防风设施，主要以栽种红柳、沙柳等耐干旱、生长快的树木为主，在植被还没有完全能抵御风沙前，每年春季人工搭建草莲、苇莲等，以确保原料不被风沙污染。1.2.3运输便道 查干淖为使原料能顺利运进原料存放场，设计了1000米运输便道。达格淖为使原料能顺利运进原料存放场，设计了500米运输便

12、道。1.3 生产工艺1.3.1原料晒制：本设计在晒制原料方面采用了目前北方湖区先进的“新、深、长”日晒法,此法的最大优点是充分利用大自然的能量晒制原料,生产成本低，产量大、连贯性强，一次生产多种产品。 原料晒制工艺流程图 养卤池采收残卤池蒸发池结晶池储卤池副产品1.3.2 原料采收：原料采收设备采用小管道水输，不但可达到收料的目的，更主要的是对原料质量的提高，效果显著，并可大大缩短采收时间，降低工人的劳动强度。 1.3.3采用依据 “新、深、长”生产工艺是目前我国北方湖区主要的生产模式， 实践证明对原料质量的提高及增产有一定的帮助，小管道采收系统亦在海、湖区广泛使用，其最显著的优点是可以降低原

13、料的可溶性及不溶性杂质，对料质有明显的提高作用，且操作简单，运转安全，投资较小。综上所述，本设计采用如上述生产方法，可收到良好的生产效果及经济效益。 1.4 技术经济 1.4.1技术经济情况论述 1.4.1.1技术的先进性 a、制卤区采用“留底水深水制卤”工艺，可增加光能的吸收利用率，提高制卤量，并具有一定的抗雨水稀释的功能。 b、结晶区采用:“新、深、长”结晶工艺，活碴揉佑，具有高产、质优的特点。 c、采料方式采用连续性很强的水力小管道系统，在采收的同时， 兼有洗涤作用，对原料质量的进一步提高十分有利。 1.4.1.2经济的合理性 a:设备投资少，经常性费用省、节省人力，产品成本低。b:动力

14、及能源消耗少。 1.4.1.3生产的可靠性 a、生产工艺流程成熟，是在吸取了沿海地区大量经验的基础上形成的，已被实践证明是切实可行的。 b、采收设备选用沿海地区大量使用的水输小管道系统，质量可靠， 性能稳定;扬水设备采用轴流泵及混流泵，由机电部骨干企业、专业生产轴流泵、混流泵的河北邢台水泵厂生产，其性能优越、综合效果好，经伊化碱湖试验站实际使用得到证实。 c、操作相对简单，具有初中以上文化程度者皆可操作。 1.4.2主要技术经济指标见表。 1.4.3全厂设备估算重量约计50T其中: 通用设备: 34T专用设备: 15T非标设备: 2T1.4.4环境保护 本项目基本无环境污染，排出的老卤在适当的

15、时候，可考虑芒硝碱生产,作为副产品的原料。 1.4.5劳动保护 执行国家现行的有关标准和规定，贯彻安全第一的原则。1.4.6工作制度 1.4.6.1制卤工段 全年工作240天，每天二班制，每班工作八小时，全年工作480 班，全年工作时数3840小时。 1.4.6.2结晶工段 全年工作214天，每天二班制，每班六小时，全年工作428班，全年工作时数2568小时。1.4.6.3 堆坨储运工段:全年工作160天，每天一班制，每班八小时，全年工作160班，全年工作时数1280小时。 1.5 卤源保障a、该工程年需12Be的卤水量为70万立方。因查干淖、达格淖常年有水,只要按工艺制卤，即可满足生产需要。

16、 b、根据查干淖、达格淖状况，对池底板作防渗及强度处理的设计，才能达到生产要求，决定加强冬季维修及加深死碴池板层的厚度。 1.6 湖区总平面布置 1.6.1总平面布置的原则 在满足工艺要求的前提下，合理利用土地，保证生产运输畅通，减小施工量、压缩总投资，减轻原料厂的投资负担，布置方案见平面图 。1.6.2 工厂出入口和堆厂的选择布置 1.6.2. 1工厂出入口 在制卤区部分,出入口有两条,处于中低浓度区,主要用于冬季生产结晶碱用,在结晶区出入口有三条，分别处于结晶池的两边及中部,主要用于日晒碱的运输。 1.6.2. 2 堆厂的布置及选择 用于小管道采收的小料坨，处于结晶区三个出口处的三条道路旁

17、，以利于管道采收，总原料地位于制卤区寓级区的东边，便于原料外运。 1.6.3竖向设计 1.6.3.1竖向设计的原则 满足工艺要求，减少施工土方，增强卤水运转能力。 1.6.3.2竖向布置方案 在整个布置区域内，地面标高差值很小，地势平整，无法形成自然落差，否责，施工土方量太大。在对地形图综合研究后，将整个池底标高定为89.3m，沟底标高定为89.2m，蒸发区池捻标高定为90.3m，调节储卤库标高定为91.3 m，结晶区池楼标高定为 90. 8m。由于无落差设计，所以在设计中共设五个功能不同的泵站，以弥补落差不足带来的影响，具体布置位置见闸门、泵站位置图。 1.6.3.3土石方量估算及余缺平衡处

18、理 由于地形起伏较小，所以只能作一般性粗估，查干淖、达格淖粗估数据见下表: 土方量估算表1编 号 工程名称 土石方量 （立方米）备 注查干淖达格淖1厂地平整 83000 挖方包括部分碱碴 2 捻沟路挖 用于成形填方 3 路面碎石 、 2400 外部调入 4 沟底铺石 830 外部调入 5 挖地铺石 2300 外部调入 6 土方短缺量 外部调入 1.6.1 总平面主要设计指标表2 序号 指标名称 单位 数量 备注 1厂区水工建筑系数 % 0.16 2厂区净面积使用系数 % 79.5 生产区 3 水工构筑物面积 平米2080 4 .结晶区净面积 平米 5 蒸发区净面积 平米 6 土石方工程总量 立

19、方米 填挖方总和 7 全厂占地面积 平米 淖内或湖区 1.7 湖区工艺流程 根据海区日晒工艺和现有日晒碱的生产经验和查干淖、达格淖具体情况，本着高效、低耗、降低成本、增加机械化程度，提高产品产量和质量，增强企业竞争力的原则，本设计采用了自然预蒸发制卤，日晒池结晶，小管道收碱，弧形筛脱水堆垃，汽车运输、集中坨存的集中式工艺流程。具体工艺流程见图。 其工艺特点如下: A、工艺机械化程度高、生产连续性强、工人劳动强度低。 B、设备成熟，运转平稳，操作简单，维修方便。 C、工艺流程合理，采用了水输收碱洗涤设备，有利于提高碱质，并彻底解决了苦卤排放问题。 D、由于采用了集中式晒碱的设计模式，生产管理便利

20、。 E、相对投资少，效率高、降低了吨原料成本。 1.8 生产操作 本工程的生产操作采用了全面集中控制，各段协调配合，段内就地控制的生产操作模式，有利于满足段与段之间及各段内的正常生产要求。1.9 蒸发制卤工段 1.9.1 蒸发制卤工段的组成 蒸发制卤工段包括:低度卤水的纳取、蒸发制卤操作、高浓度卤水保卤片淡等，负责结晶池卤水的供应和结晶池收碱时小管道洗涤输送液的供应。 1.9.2 高低浓度卤水的吞吐能力 以12Be的卤水为低浓度起点，查干淖、达格淖则75万平米的制卤面积在制卤期(3-10月)需进滩卤水12Be75万立方米，可制成饱和卤 (26Be)近38万立方米，具体要见计算。1.9.3 蒸发

21、制卤区的确定 为适应规模化、机械化生产的要求，同时考虑到查干淖、达格淖现有实际状况，本次设计总体结构采用“集中式”设计，另外，考虑到资金投入的大小和土方量尽量减小的原则，最终将蒸发制卤区布置在查干淖、达格淖湖区位置上，同时为了满足本次设计制卤面积的需要，做了适当的面积调整和蒸发池规格的规划，这样，因该处地势平坦，大大缩小了施工的土方量，同时也没有因制卤面积的布置，缩小了自然淡水制卤的大湖面积，此布置方案相对来讲是最合理的。蒸发制卤区的详细布置见蒸发区平面图，各组成部分的面积详见表3。 序号 名称 单位 面积 备 注 1制卤区总面积 平米 2 1214 Be段蒸发池 平米 净面积 3 1416

22、Be蒸发池 平米 净面积 4 1618Be 平米80000净面积 5 1820Be 平米60000净面积 6 2022Be 平米40000净面积 7 2224Be 平米50000 净面积 8 2426Be 平米 净面积 9 储卤调节池 平米60795 净面积 10 集卤坑 平米7500 11 沟道 平米25100 以上口宽计 12 道路 平米13000 13 池埝平米66837 蒸发制卤区各组成部分面积 1.9.4 蒸发制卤原料的确定 1.9.4.1 卤源的确定 查干淖、达格淖卤水的主要来源有两种，第一种是由自然降雨溶解地表硝、碱等无机物汇集于淖内，另一种是地下水上升与地表岩石层接触溶解部分无

23、机物后形成的晶间淡卤水。这两种卤水的质量见表化学指标 单位 查干淖达格淖备注 Na2CO3g/l 54.32 245.75 Na2SO， g/l 34.64 67.49 NaCl2 g/l 41. 76 5.56 NaHCO3 g/l O. 92 0.75 H20 g/l 884.64 905.07 计算值 注:湖表卤水浓度25.5Be/18C;可卤水浓度26. 5Be /14 C。为便于比较，以上湖农卤水为浓缩饱和后的化学成份。 1.9.4.2卤水浓度的确定 查干淖、达格淖湖表卤水最低可保持在6-8Be而查干淖、达格淖湖表卤水主要是靠大气降水自然制卤后形成，所以湖水浓度受自然条件的影响极大，

24、很不稳定。在大气降水充裕，蒸发量相对较小的情况下，湖水浓度维持在最低浓度6-8Be，但在降水偏少、蒸 发量很大的月份，湖水浓度将有一定幅度的增长，有时甚至会接近或达到饱和。如果以6Be起进行制卤工艺设计，不但增加了项目总投 资，给资金筹措带来很大的困难，而且将使制卤的面积达到100万平米之多，使自然制卤的大湖面积相对缩小，影响成卤量。而且，湖表卤水为6Be的情况，在全年中仅占很小的时间比例，以此设计出的面积在全年的大部分时间里将有50%以上处于困置状态。具体计算见表4-4、4-5及表46。因此，在压缩投资、简化施工、尽量少占 现有制卤的大湖面积的前提下，最终将预蒸发池的进卤浓度确定为12Be

25、，作为工艺计算的基础。 1.9.5 制卤工艺简述 大气降水在湖表自然制卤后，经集卤坑由泵站输送给总加卤沟， 进入相应浓度的制卤区，经自然蒸发浓缩、遇雨保卤、达到饱和浓度 26Be左右后，供给结晶池。1.9.6 制卤区工艺计算 1.9.6.1 制卤区制卤期确定 根据内蒙古锡盟正蓝旗气象局1985-2004年20年气象要素平均值显示(见1.10. 1.日，适合蒸发制卤的月份为每年的3-10 月份，其中3月份的月平均气温为-5C，10月份的日平均气温为3C，除此之外的其它月份月平均气温皆在OC以下。根据查干淖、达格淖湖水含碱大的特点，不适合在低温条件下制卤，故制卤期定为每年的 3-10月份。 1.9

26、 6.2制卤工序可利用气象站蒸发量计算 蒸发量是工艺设计计算中最为重要的技术数据。一般都以当地 气象站观测记录的年蒸发和月蒸发总量的多年平均值为依据。在制 卤工序中，由于受气候的影响，不可能全年连续进行正常生产，因而 也不可能利用年度中的全部蒸发量，即使在正常生产期间，由于某些 图（6-2）制卤区工艺流程图 集卤坑集卤低度卤水蒸发制卤1.9.6.3 制卤工序中有关技术参数的确定 A、浓缩各阶段的起止浓度:按照湖碱区制卤一般经验，每步蒸发的浓度梯度定为2BeB、浓缩过程卤水浓缩率:C=ClOO-B2) (B1-0.15) ClOO-B1) (B2-O.15) 其中B1、B2为每步的起止浓度。 C

27、、浓缩过程卤水比蒸发: F= 100- (0.1987m-0.0017) 其中m为制卤期平均相对湿度;F 为浓缩过程平均浓度。 D、浓缩过程卤水日平均渗透: K=l.5mm/日(由于该淖技术资料积累，又无测试条件，所以K值为估计值)。 E、生产中各级卤水的保卤系数: L18-20=5%; L20-22= 10%; L22-24=15%; L24-26=20%;式中18、20等均为该步蒸 发段的起止浓度。由于高浓度卤水十分珍贵，所以从18Be开始，须 进行保卤操作，且卤度越高，保卤要求越高，故而浓度越高，L值越 大。 F、大面积自然蒸发综合系数: U=0.1315+0.3737eQ.7752m

28、式中:c=2.7183; m:制卤期平均温度。 G、降雨损失蒸发量: E=F+ R/F) (1-L) 式中R:影响制卤降水量mm; F:卤水比蒸发; L:保卤系数。 1.9.6.4 制卤能力工艺计算 制卤能力工艺要见计算。1.9.7 制卤工艺操作控制 1.9.7.1 制卤操作原则 在露天自然条件下进行制卤操作，均受自然条件的限制，认识自然规律，充分发挥自然条件的优越性，是我们制卤操作的总原则。在实际生产过程中，应该注意: (1)雨季应尽量缩短成卤周期、减少遇雨损失，进行必要的保卤; (2)坚决杜绝老卤回头，不进行掺兑制卤; (3)根据蒸发情况、掌握好加卤深度及跑卤深度。 1.9.7.2制卤操作

29、的走水路线及方法 根据查干淖、达格淖格局，本工艺设计实行”平赶卤飞”,由北往南逐步浓缩,走水方法总体上实行留底水深水制卤。这样，既可适应查干淖、达格淖蒸发量大，降雨少的气候特点，同时留底水深水制 卤可在一定程度上弥补自然落差小的缺点。尽管如此，也需在制卤区的适当位置上增设一些泵站，以增强卤水进出操作的灵活性。 1.9.7.3 制卤区级差控制 根据现有海湖区的经验，每级制卤区的级差定为2Be ，本工 艺共设七步蒸发区，由低往高每步的浓度为: 第一步: 12-14Be第二步: 14-16Be 第三步: 16-18Be 第四步: 18-20Be 第五步: 20-22Be第六步: 22-24Be第七步

30、: 24-26Be 在每日走水前及午后均应进行一次浓度检查，以便掌握各池的卤浓，防止脱节。 1.9. 7. 4 制卤卡放周期及操作: 在正常气象条件下，每步蒸发池之间走水卡放应为一日一次，卡放时从第七步开.始，将一定量26Be的卤水从第七步打入高位储卤 池(澄清调节池) (卡放量控制见下) ，再将一定量24Be的卤水由第 六步打入第七步，余此类推，第一步放入的卤水为12Be。当大湖卤水高于12Be时，可将卤水加入相应浓度的步数。若因自然或操作的 影响发生卤度脱节，即上步已达终止浓度而下步尚未达到或下步已 达终止浓度而上步尚未达到的情况，也应由第七步开始进行如上的 操作，因为后边的6万平米高位澄

31、清调节池具有一定的调节作用，可使最终的卤水达到饱和。若仍调节不过来，可在下边的结晶池中划出 一个池子作为调节之用。当因降南每步都掉度2Be时，可统一推后 一步。1.9. 7. 5 制卤底水深度 制卤的底水深度，应根据不同的气象条件，视具体情况而定。在正常气象条件下，为增加太阳能的吸收利用率和适当增加上下步之间的落差，各步制卤区的底水深度如下: 第一步 30cm 第二步 28cm第三步 27cm 第四步 25cm第五步 24cm 第六步 22cm第七步 20cm1.9.7. 6 开始制卤时的底水深度操作 在正式制卤开始之前，应做好底水的铺底排队准备工作。在2-3月份的正常气象条件下，经计算各步蒸

32、发池应加入12Be的卤水深 度为: 第一步: 31.2cm第二步: 18.1cm第三步: 13.7cm 第四步: 11.4cm第五步: 10.Ocm第六步: 9.lcm 第七步: 8.3cm各步蒸发池灌水(12 Be)深度在以上深度的情况下，基本可以同时达到相应的终止浓度。在无降水、气象条件接近3月份的情况下，这个过程需16天左右的时间。此过程完成后，在第一步中每天放入一定量(加入量控制见后) 12Be的卤水，到达终止浓度后，每天卡放一定量的14Be卤水进入第二步，直至第二步达到相应的底水深度要求;第二步完成后再由第一步第二步以同样的方法，卡放进入第三步;以后类推，直至全部符合底水的深度要求。

33、在第二阶段的卡放调深过程中，应密切监视后面各步的浓度，不得让每步的卤度超出相应的终止坡度(最后一步要防结晶) ，在前边调深的同时,后边的池子也应视情况加入淡水。若此项工作滞后或操作不当，将影响制卤量，应引起操作管理人员的足够重视。 1.9.7.7 每日卤水卡放量的控制 底水铺底工作完成后，即可进入正常的制卤阶段。在此阶段的操作中，每级卤水的卡放量控制十分重要，若卡放量过大，将会出现到第七步卤水不饱和的现象，而卡放量过小，更会影响制卤区的制卤能 力，使制卤量偏小，只有操作得当，才可取得理想效果。 (1)第一步卤水的纳入量:在第一步制卤区完成了向第二第卡放供卤后，需对第一步制卤区进行12Be的卤水

34、纳入。在制卤期的正常气象条件下，经计算每目的纳入深度在18-46mm之间(降雨损失蒸 发量未考虑) ，具体每日应纳入多少，须根据当天的气象蒸发量和相 对湿度的大小决定。以下给出计算方法，供操作管理人员参考:每日 12Be卤水的纳入深度H=eUF/(1-c)+0.75，单位: mm。其中e:当日(I-c) 气象蒸发量mm; u:大面积蒸发系数U=0.1315+0.3737. eO-7752m， e=2. 718， m:相对湿度、%; F=100- (0. 1978m-0.0017) B1.825， m:同上， B=13Be气C=83.62%，当加入卤水非12Be时，C及B 计算见前1.9. 7.

35、 6中的(4)。从以上的公式中可以看出，要确定H首 先需确定巴，在没有气象站的查干淖、达格淖，对e的确定，需要根据邻近的气象台站多年的气象平均值做参考，或用气象台站的中长期预报为依据，并在实践操作中不断地积累经验，方可达到比较好的效果，故在此岗工作的员工，要求富有责任心，善于思考，才可胜任。对管理人员来说，对此岗应多加关注，保持人员的相对稳定。 (2)第二至七步的卤水卡放:此项操作比较简单。从第七步开始，只要保持好每个池子中的相应底水深度,多余的部分全部卡放于下一步即可，并应保证接受卡放的同一步蒸发池中卤水深度相等。 (3)纳入和卡放的时间:纳入和卡放的关系是先卡放后纳入，对于夏季白昼长的月份

36、，卡放应从早上六点开始、卡放完即进行纳入; 而对于春秋白昼短的月份，卡放应从早上八点开始，卡放完后马上进 行纳入，总之卡放的时间越早越好，否则，在一日内会发生卡放不完 的现象。在蒸发旺季，卡放一次约需lO-15小时左右。 1.9.7.8保卤与片淡操作 保卤与片淡是针对降雨而言的。低浓度的卤水预蒸发到饱和，需 付出相当的时间、面积、人力、电力和设备方可完成，若在降雨时不 精心保护，等于削减了劳动成果，所以，在一定意义上，保卤工作与 制卤工作并列，具体应做到三快，即快保卤、快排淡、快反卤。其 操作如下: (1)在雨前应由高到低进行保卤。对24-26Be的卤水，全部打 入高位储卤池进行加深保卤(为避

37、免掺杂，亦可池内加深保卤) ，深 度应达到1-1.5cm，若达不到此深度，可缩小保卤面积，集中打入 一个高位池中，保卤完毕后应将闸门口降至水面，将多余的降雨片 出;对18-24Be的各步卤水，要求在雨前将同一步的卤水集中到较 小的面积中去，以增加深度，缩小遇雨面积，并同时降下片淡闸至水 面，片除降水。片下的淡卤由排卤沟打入相应浓度的池子。 (2)雨后天晴，应迅速将保卤设施中的卤水返入相应的蒸发池， 在返卤前应对空池中的积水进行清除。 (3)返卤结束后，应对各步的池子进行浓度检查，发现脱节现象，依前面的方法加以调整。 (4)对非连阴雨，一次降水小的降雨天气，可在池内片淡保卤， 而对降雨量大，连阴

38、数天的天气，必须进行如上的加深保卤。 1.9.7.9 制卤结束时的底水操作 在制卤即将结束时，不应将底水留在池子中，应依然从第七步每 日依次进行卤水卡放，只是在第一步中不再加入卤水。当第一步的卤 水全部进入第二步后，再将第二步逐渐放入第三步，依此类推，最后， 制成饱和卤，存入高位池待使用。这样，空出的蒸发池，还可进行冬 季冻碱操作。 1.9.8水工计算 1.9.8.1蒸发区加卤沟计算 (1)流量确定:以蒸发旺季5月份为计算基础，每天加卤操作3 小时，则Q = 2800m/h。(2)计算公式Q=wcRi式中Q:通过渠道的流量(m/s); w过水断面积(m); c:为 谢才系数; R:水力半径;

39、1:沟底坡降。 (3)结果:梯形断面，有效底宽b=lm，上口宽B=4.9m，沟 深H=l. 3m，坡比m=1:1.5。 1.9.8.2进出水及沟内平板间计算 (1)流量确定:同上Q=2800m/hO.8m/s Q=mb2gH0式中:侧收缩系数 m:流量系数 g:重力加速度H0:计入行近流速的阁上水头m。 (2)结果:矩形闸门口，宽b=l.Om，高H=1.2m (带胸墙为 1.Om)。 1.9.9主要设备选型 1.9.9.1集卤坑泵站扬水泵 根据扬水泵流量大，扬程小的特点，该泵直选用轴流泵。要求流量Q =3000m/h左右，扬程2m以上，故选用3S0ZLB160半调节 叶片立式轴流泵，其技术参数

40、如下: Q=1260m/h H=2.4m 电机功率N=18.5KW本设计共选用三台。此泵由专业生产、轴流泵，混流泵的河北邢台 水泵厂生产。 1.9.9.2 制卤区中继泵站水泵 A. 1中继泵:要求流量Q=3000m/h，扬程2m以上，故选用 3S0ZLB160半调节叶片立式轴流泵三台，参数厂家见上。 B、2继泵:要求流量Q = 3000m/h .扬程2m以上，故选 350ZLB160轴流泵三台，其它同上。 C、3中继泵：要求流量Q = 3000m/h，扬程2m以上，故选 350ZLB160轴流泵三台，其它同上。 1.9. 9. 3储卤池泵站扬水泵 考虑到快速保卤的需要，此泵站的流量要求达到Q=

41、3000m3/h 以上，故选用350ZLB-160型轴流泵三台，其参数及厂家同上。 1.9.10 单位产品的原材料，动力消耗指标，见表5 饱和卤水主要原材料、动力消耗指标表表5序号名称性 能及规格饱和卤消耗量消 耗 量备 注单位数量单 位全 年1低度卤水12B立方3.7平方米1412电力380VKWh0.23KWh88400（不含照明）1.9.11工作制度 全年工作天数240天，每天二班制，每班八小时，全年工作班数480班，全年工作时数3840小时。 1.9.12制卤区劳动定员见表6序号 工种 班人数 日班次 定员合讨 备注 1工段长 1 1 2 技术员 1 2 2 3 泵站操作工 I 2 2

42、 4 饱卤工 2 2 4 5 电工及设备维修 l 2 2 6 合计 6 11 1.9.13 存在的问题及解决意见 1.9.13.1 卤源供应量的问题:根据计算，此制卤工程每年需 12Be的卤水为140万立方米。在大湖内每年能否供应140万立方米的卤水，尚未可知。因此在此项目设计中增加了人工补水项目, 避免因卤水不足而影响正常生产。1.9.13.2卤源浓度问题 此项目设计的制卤浓度起点为12 Be，而达来淖湖最低浓度为6-8Be ，出现这种两个浓度不统一的原因，在前面已有说明，简单地说，是为了压缩施工量和节约资金的投入。当大湖浓度低于设计浓度时，可进行人工抽水的办法增加卤水面，缩短提度时间。 1

43、.9.13.3片淡闸在此次设计中未考虑，在实际运行可根据具体情况，临时增设。1.10 日晒制碱工段 1.10.1日晒制碱工段组成 该工段组成包括:除混，高浓度卤水纳取，结晶操作，片淡破碴， 小管道收碱苦卤排放等，若管收碱粒太小，可考虑活碴。 1.10.2晒碱池的高浓度卤水吞入量和苦卤排放量 该晒碱池每年需26Be左右的卤水约40万立方米，每年的苦卤排 出量为10万立方米左右。 1.10.3日晒结晶区的确定 为了适应结晶池渗透量小的要求，本设计将结晶区确定在了查干淖、达格淖西边低洼处,并增加了道路、苦卤排放的通道，拓宽了沟道，以适应小管道收碱和苦卤排放的要求。这样，可在一定范围内减少施工量， 并

44、使渗透量在池板基本不处理的原则下控制到最小。结晶区各部分面积见表7。结晶区各部分面积表 表7序号 名称 单位 面积 备注 l 结晶区总面m2 2 结晶面积m2m2 3 沟道m2 17550 4 道路m230618 5 池捻m243350 包括小碱坨 6 苦卤缓冲池m210000 现厂确定 1.10.4 卤源的确定 A、湖表卤水经制卤饱和的26Be左右的卤水 B、晶间卤水经冬季冻碱预蒸发至饱和的卤水。 1.10.5结晶工艺简述 对Na2CO3饱和的卤水，经滩晒结晶，遇雨片淡，苦卤排放，破碴，小管道采收，弧形筛脱水后在道旁堆成小碱坨，进行自然淋卤。 1.10.5.1结晶期确定 根据Na+ CO3、

45、S04-H20三元体系多温相图分析， 当如表4-2质量的湖表卤水，在-5C的平衡温度下，卤水的第一平 衡固相为Na2C03 1OH20，第二、三平衡固相分别为NaCl 2H20和 NaCl在NaCl 2H20析出前大约有50g (每升卤水)的析出;在OC的平衡温度下，卤水的第一平衡固相依然是 Na2CO37H20，第二平衡固相为NaCl;而在5C的平衡温度下，卤水的第一平衡因相是Na2CO3可见，要得到质量较好的Na2CO3结晶，此卤水的最低平衡温度应在0-5C之间。故此，根据气象部门提供的 1985-2004年20年的各气象要素统计资料，可确定该卤水的结晶期应为每年的3-10月份，在此期间，

46、气温最低的3月份，月平均气温 为-2C，其它的11、12、1、2月份的气温均在OC以下，不适合Na2CO3的结晶生产。 在气温适直的3-10月份中，还包括了收料期一个月。为了避免气温低，淋卤困难及保证结晶的连续性，将收料期确定在每年的10月份，这样，实际的结晶期为每年的3-9月份。1.10.5. 2结晶池可利用蒸发量核算 由于受自然条件及人为操作的影响，自然蒸发量不可能全部用 于结晶生产，因此需进行蒸发量核算，核算结果。 1.10.5.3结晶工艺的参数确定 A、结晶过程卤水起止浓度:起始浓度25. 5Be ，实验数据; 终止浓度B228. 5Be，相图计算结合制碱工业手册确定。以上起止浓度是根

47、据取样卤水经相图计算结合实验得出的，如 卤水质量变动可按表4-16控制。 B、结晶过程卤水Na2CO3析出率G2: O.1907t/m25C三元水碱体系相图计算值; C、结晶过程母液剩余率M: 0.3924m/m 相图计算值; D、结晶过程卤水蒸发率: 0.5394m/m。 E、全年2099.5mm 5月: 395.4mm F、影响结晶降雨量R2:全年: 249.0mm 5月26.4mm G、平均相对湿度m: 3-9月: 50% 5月: 39% H、结晶作业天数T: 3-9月; 214天 5月: 31天。 I:结晶过程卤水比蒸发系数F: 60.20% (3-9月) 69.11% (5月) J:

48、结晶过程卤水平均日渗透k: 1.00mm/日。估计值。 K:碱固自然蒸发综合系数U: 63.71% (5月); 68.21% (39月) ,依U=0.1315+O.3737em计算 L:降雨损失蒸发量E=1/4R2+3/4R2/FM出厂日晒碱Na2CO3平均含量: 74% N结晶碱总损失率: 16% 1.10.5.4 3-9月份及5月份结晶能力计算 见表8及表9。 1.10.5.5 结晶区综合计算 a、年产1万吨原料需结晶面积 (1)理论面积:50万平米 (2)设计面积:62万平米 此结晶面积乃平均气象条件下所得，考虑到特殊条件下的气象 变动，本次设计将以上理论平均面积乘以1.2的保险系数，作

49、为最终 的设计面积，这样，既可满足结晶的工艺要求，又可在制卤面积不足 时让出一部分面积作为调节池。 (3)布置面积 a、实际布置时结晶面积为62.4万平米 1.10.5.6 年产1万吨日晒碱需饱和卤量:12895.7 X 30. 740万立方米。因结晶生产安排在3-9月份，而制卤生产安排在3-10月份， 即生产期比制卤期少一个月，所以全年的蒸结比与实际有出入，故 在此以每年的旺产月5月份的蒸结比为计算依据，满足了极端月份 的要求，也可满足一般月份考虑到结晶面积富余时可将其一部分改为调节池以及冬季冻碱 会副产一部分卤水，所以制卤面积不再做系数放大处理，故实际的蒸结比为:2.44。1.10.5.7

50、全年饱和卤供需平衡计算 制卤区全年饱和卤供应量5040.87537. 8万立方米 结晶区全年饱和卤需求量12895.730.740万立方米 供需缺口40-37.82.2万立方米。 冬季碱可副产大量的高浓度卤水(接近饱和) .如以30万平米的 面积，冻碱3个月计算，可副产大约18万吨高浓度卤水，此卤水即 使浓缩至饱和也远远大于2.2万立方米，所以，总体上可满足结晶区 的卤水供应要求。 1.10.6结晶区的工艺操作控制 1.10.6.1工艺操作原则 根据北大池碱厂蒸发量大,降水较小的特点，本工艺操作实行 新、深、长、平晒结晶工艺。 1.10.6.2除混操作 在每年气温回升的3月份，在正式生产前，需

51、对结晶池内的砂 土、柴草等除混。除混时，将清卤放入结晶池，同时由人工用靶将池 底的泥砂赶起搅浑，然后用清卤逐步顶出结晶池，并将顶出的浑水由 总泄卤均排入大湖。 1.10.6.3上水的深度及操作 对结晶地除混后，打开澄清储卤库的闸门，向每个结晶池中加入 饱和卤水。加入的深度可控制在30cm以下，20cm以上，当卤库的储 水较少时，加入的深度可适当减少。总之，在保证结晶池全部加卤的原则下，应尽可能将卤水深度增大(不超过30cm) ，以增加对太阳能 的吸收，提高产量。 大坨集运日晒碱主要原材料、燃料动力消耗指标表 序号名 称性能 及规格单位原料消耗指标消耗量备注单位数量单位全年1汽油升0.14升14

52、002电力380VKWh0.13KWh13003柴油升0.1升10001.10.6.4结晶终止浓度控制 根据对Na+ CO3、S04-H20三元水碱体系相图分析可知,当Na2CO3的析出达到一定程度时，将会有其它碱同时析出，这时， 如不及时将卤水撤出结晶池，将会严重影响碱Na2CO3的质量，使CO3、 S04的可溶性杂质显著增高，所以对结晶终止浓度的控制至关重要。对操作人员来讲，应改变传统观念，进行科学的操作控制。在每次上水 前、化验、记录Na2CO3卤水的基础上，临近终点时，要求操作人员每日把卤样送化验室检测一次，将卤水中的Na2CO3严格控制 1.10.8 主要设备选型 1.10.8.1苦卤泵选择 在苦卤排放沟的未端设有苦卤缓冲池，这样可将苦卤排放流量大大减小，由于苦卤排放地尚未最后确定，所以将苦卤泵的流量暂 定为500m3/h，扬程初步定为10m。 苦卤泵型号初步选择: 250HW-12型混流泵。 配套功率30kw，流量540m3/h，扬程12.5m，台数3台(备用 一台) ，产地:河北省邢台水泵厂。 1.10. 8. 2 收料机械选择 1万吨日晒碱30天收完，每天收碱12小时，则小时收碱能力为 27吨，选塘30扒碱机1台，与4套4英寸水力小管道系统相