聚合氯化鋁可行性研究

聚合氯化鋁可行性研究匯報(bào)目錄一、總說(shuō)明1、項(xiàng)目名稱和主辦單位2、可行性研究工作組織3、背景、投資必要性和經(jīng)濟(jì)意義4、可行性研究范圍5、項(xiàng)目概況6、研究結(jié)論二、承接企業(yè)基本情況三、市場(chǎng)預(yù)測(cè)1、市場(chǎng)預(yù)測(cè)2、產(chǎn)品價(jià)格現(xiàn)實(shí)狀況四、產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模1、產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模2、生產(chǎn)計(jì)劃五、工藝技術(shù)方案1、設(shè)計(jì)基本標(biāo)準(zhǔn)2、工藝技術(shù)方案選擇3、結(jié)晶氯化鈣產(chǎn)品消耗定額4、主要設(shè)備選擇六、原、輔材料及能源供給1、原材料供給2、水、電、汽和其它動(dòng)力需用量及供給七、建廠條件和廠址方案以及公用工程1、建廠條件2、廠址方案3、運(yùn)輸4、給排水5、供電及通訊6、維修及其它7、土建工程八、環(huán)境保護(hù)1、廠址與環(huán)境現(xiàn)實(shí)狀況2、設(shè)計(jì)擬采取標(biāo)準(zhǔn)3、建設(shè)項(xiàng)目標(biāo)主要污染源、污染物4、三廢處理技術(shù)與方法技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性及處理效果5、節(jié)能九、安全與工業(yè)衛(wèi)生1、編制依據(jù)及設(shè)計(jì)中采取主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范2、建設(shè)項(xiàng)目生產(chǎn)過(guò)程中職業(yè)危害原因分析3、職業(yè)安全衛(wèi)生防護(hù)方法4、預(yù)期效果及評(píng)價(jià)5、安全生產(chǎn)6、消防十、工廠組織和勞動(dòng)定員1、企業(yè)組織2、工作制度3、勞動(dòng)定員4、人員培訓(xùn)十一、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃十二、總投資估算和資金籌措1、總投資估算2、資金籌措十三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析1、氯化鈣產(chǎn)品成本費(fèi)用估算2、其它估算依據(jù)3、收益計(jì)算4、財(cái)務(wù)分析5、評(píng)價(jià)結(jié)論十四、可行性研究結(jié)論及提議1、可行性研究結(jié)論2、提議概述部分聚合氯化鋁又稱堿式氯化鋁或羥基氯化鋁.它是介于氯化鋁和氫氧化鋁之間一個(gè)水解產(chǎn)物。聚合氯化鋁主要用途是做水質(zhì)凈化處理絮凝劑。因?yàn)榫酆下然X是經(jīng)過(guò)羥基架橋聚合而成無(wú)機(jī)高分子化合物，所以，它易溶于水并發(fā)生水解，進(jìn)而產(chǎn)生凝聚、吸附、沉淀等一系列物理化學(xué)作用。它能夠除去水中鐵、鎘、氟、放射性污染物、浮油等雜物，還能夠除濁、除臭、脫色，充分顯示了該項(xiàng)產(chǎn)品環(huán)境保護(hù)性。同時(shí)，它還具備腐蝕性小和對(duì)水質(zhì)適應(yīng)性寬很多優(yōu)點(diǎn)。所以，它被十分廣泛地用于生活飲用水，工業(yè)給水，生活污水，工業(yè)廢水，以及污泥處理等各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)水質(zhì)凈化處理中。另外，工業(yè)還把它用做造紙上膠劑，耐火材料粘結(jié)劑、水泥速凝劑、紡織工業(yè)媒聚合氯化鋁(PolyaluminumChloride，簡(jiǎn)稱PAC)又稱堿式氯化鋁、羥基氯化鋁，其通式為［Al2（OH）nCl6－n］m或Alm（OH）nCl3m－n（m≤10，n為1～5）。產(chǎn)品有液體和固體2種。液體PAC是淡黃色或無(wú)色透明液，但實(shí)際色澤因含雜質(zhì)及鹽基度大小不一樣而異，有黃褐色、灰黑色、灰白色多個(gè)。固體PAC色澤與液體產(chǎn)品類似，其形狀也隨鹽基度而變，鹽基度在30％以下時(shí)為晶體；在30％～60%為膠狀物；在60％以上時(shí)逐步變?yōu)椴Ａw或樹(shù)脂狀。固體PAC鹽基度在70％以上時(shí)不易潮解，而在70％以下易吸潮并液化，不便保留。PAC味酸澀，易溶于水并發(fā)生水解，同時(shí)伴伴隨發(fā)生電化學(xué)、凝聚、吸附和沉淀等物理化學(xué)過(guò)程。加熱到110℃現(xiàn)在PAC是世界上技術(shù)成熟，市場(chǎng)銷量大絮凝劑，已經(jīng)有逐步取代傳統(tǒng)絮凝劑趨勢(shì)。西歐各國(guó)于1976年開(kāi)始生產(chǎn)PAC用作水處理絮凝劑。美國(guó)、加拿大于己于1983年同意PAC用于城市給水和工業(yè)廢水處理。伴隨PAC取代明礬，美國(guó)PAC市場(chǎng)有望在造紙業(yè)和市政水處理業(yè)上增加。這種改變已經(jīng)發(fā)生在歐洲和日本，在歐洲PAC應(yīng)用約占整個(gè)市政水處理市場(chǎng)70％，在日本PAC應(yīng)用約占整個(gè)市政水處理市場(chǎng)90％。國(guó)外聚合氯化鋁產(chǎn)品基本為液休產(chǎn)品，少數(shù)粉末產(chǎn)品為噴霧干燥法生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)固體聚合氯化鋁產(chǎn)量大于液體，固體產(chǎn)品工藝技術(shù)不一樣于國(guó)外通常液體生產(chǎn)工藝，固體產(chǎn)品及對(duì)應(yīng)配方和生產(chǎn)工藝是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)技術(shù)?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)工業(yè)上水、城市給水、污水處理需求絮凝劑達(dá)100萬(wàn)t/a，這給PAC生產(chǎn)開(kāi)發(fā)拓展了寬廣市場(chǎng)空間，加之國(guó)內(nèi)生產(chǎn)PAC原料起源廣泛，所以，采取先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)PAC前景光明。l原料生產(chǎn)聚合氯化鋁原料主要有兩大類：一類是含鋁礦物，包含鋁土礦（三水鋁石、一水軟鋁石、一水硬鋁石）、粘土、高嶺土、明礬石等；另一類是其余含鋁原料，包含金屬鋁、廢鋁屑、灰鋁、氫氧化鋁、三氯化鋁、煤矸石、粉煤灰等。只有以鋁錠、鋁屑、氫氧化鋁為原料和以硫酸鋁、二氯化鋁為原料才能生產(chǎn)出較純聚合氯化鋁產(chǎn)品。我國(guó)生產(chǎn)聚合氯化鋁所采取原料主要是因地制宜地開(kāi)發(fā)利用本身礦物資源。我國(guó)聚氯化鋁起步源于鋁灰作原料。因?yàn)殇X灰原料成本低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)練，其生產(chǎn)工藝七十年代在我國(guó)快速普及。但鋁灰生產(chǎn)聚合氯化鋁產(chǎn)品雜質(zhì)較多，八十年代后已不用于自來(lái)水凈化。八十年代初，聚合氯化鋁生產(chǎn)原料主要采取粘土礦、高嶺土礦和鋁土礦生產(chǎn)出聚合氯化鋁產(chǎn)品，除鐵以外，其它指標(biāo)可達(dá)成國(guó)外先進(jìn)水平。但因?yàn)樵枯^大，外觀較差，加上我國(guó)鋁業(yè)快速發(fā)展，九十年代初，我國(guó)聚合氯化鋁生產(chǎn)所用原料已逐步轉(zhuǎn)向氫氧化鋁。另外，也有部分生產(chǎn)廠使用氯化鋁和金屬鋁等為原料。因?yàn)閲?guó)內(nèi)合成鹽酸含鐵量高于日本等國(guó)，所以生產(chǎn)出聚合氯化鋁外觀色澤偏黃。2生產(chǎn)工藝PAC制法很多，按生產(chǎn)工藝可分為酸法、減法、中和法、熱解法、加壓反應(yīng)法、混凝膠法、電滲析法、電解法等。固體PAC是將液體PAC用噴霧干燥或滾筒干燥得到，噴霧干燥是比較理想干燥方式，適工大規(guī)模生產(chǎn)，而生產(chǎn)規(guī)模較小生產(chǎn)企業(yè)采取滾筒干燥也是可行?，F(xiàn)在我國(guó)生產(chǎn)PAC方法主要有金屬鋁（包含鋁灰、鉛渣）法、活性氫氧化鋁法、三氧化二鋁（包含鋁礬土、煤矸石等）法、結(jié)晶氯化鋁法?，F(xiàn)分述以下：金屬鋁法所用原料主要是鋁加工下腳料——鋁悄、鋁灰和鋁渣等。在工藝上可分為酸法、堿法、中和法三種?，F(xiàn)在，我國(guó)以金屬鋁為原料生產(chǎn)PAC廠家大多采取酸法生產(chǎn)。酸法具備反應(yīng)速度快、設(shè)備投資少、工藝簡(jiǎn)單、操作方便優(yōu)點(diǎn)，但溶液中雜質(zhì)含量偏高，尤其是重金屬元素含量通常輕易超標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。堿法生產(chǎn)工藝則難度較高，設(shè)備投資較大，因?yàn)橛脡A大，還要大量鹽酸中和至PH4～5，成本較高，其應(yīng)用受到一定限制。中和法特點(diǎn)是綜合了酸法和堿法二者優(yōu)點(diǎn)。中和法關(guān)鍵在了合成PAC時(shí)，鋁酸鈉和三氯化鋁溶液之間配比必須嚴(yán)格控制，使鹽基度達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)要求。鹽基度是否合格，是決定產(chǎn)品質(zhì)量一個(gè)主要指標(biāo)。而且在合成時(shí)必須進(jìn)行激烈攪拌。以鋁灰為原料生產(chǎn)PAC主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表1所表示。表1以鋁灰為原料消耗定額（t／t液體成品）原料酸法堿法中和法鋁灰（60%Al2O3）0.2200.416~0.50.21鹽酸（30%Hcl）0.1750.67~0.8000.42NaOH(30%)0.384~0.460.133煤0.625~0.750.010氫氧化鋁法所用原料主要是拜爾法煉鋁過(guò)程中活性氫氧化鋁。生產(chǎn)中采取過(guò)量活性氫氧化鋁和鹽酸在較高溫度（50～180℃此法生產(chǎn)工藝過(guò)程較簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件也較苛刻，對(duì)設(shè)備要求較高，腐蝕性強(qiáng)，一股市售搪玻璃反應(yīng)釜都難以適應(yīng)，生產(chǎn)中確保質(zhì)量頗為不易。以氫氧化鋁用為原料生產(chǎn)PAC主要技術(shù)指標(biāo)以下：原料消耗量(t／t產(chǎn)品）氫氧化鋁0．165鹽酸（35%HCI）0．315三氧化二鋁法主要原料為三水鋁石、鋁礬土、高嶺土、煤矸石等。此工藝第一步驟是得到結(jié)晶氯化鋁，第二步驟是經(jīng)過(guò)熱解法或中和法來(lái)得到PAC產(chǎn)品。以鋁礬土為原料生產(chǎn)PAC主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表2所表示。表2以鋁礬土為原料消耗定額（t／t）原料消耗量鋁礦粉1.3~1.5鹽酸（30%）1.5煤0.5電180kw.h水1.5利用高嶺土生產(chǎn)聚合氯化鋁工藝流程大致分為3步：精礦焙燒活化、酸浸、酸浸液調(diào)整鹽基度生成聚合氯化鋁溶液。利用高嶺土生產(chǎn)聚合氯化鋁，不但能夠產(chǎn)生很好社會(huì)效益和環(huán)境效益，而且也有很好經(jīng)濟(jì)效益。以1t精礦計(jì)，可生產(chǎn)1．8t液體聚合氯化鋁凈水劑。結(jié)晶氯化鋁結(jié)晶氯化鋁是采取沸騰熱解法工藝，生產(chǎn)能力大。結(jié)晶氯化鋁經(jīng)過(guò)一定溫度加熱后，便分解出一定量氯化氫氣體和水分而變成粉末狀產(chǎn)物，即是聚合氯化鋁單體（又稱熟料）。將熟料加一定量水?dāng)嚢瑁瑒t在較短時(shí)間內(nèi)固化，形成樹(shù)脂狀產(chǎn)物，即為聚合氯化鋁。沸騰熱解法生產(chǎn)聚合氯化鋁流程簡(jiǎn)單、操作方便，但因?yàn)樯a(chǎn)中使用結(jié)晶氯化鋁起源所限，價(jià)格相對(duì)較高，限制了聚合氯化鋁生產(chǎn)。以結(jié)晶氯化鋁為原料生產(chǎn)PAC主要技術(shù)指標(biāo)以下：原料消耗量(t／t產(chǎn)品）結(jié)晶氯化鋁1．25煤1．5電400kwh3產(chǎn)品質(zhì)量及儲(chǔ)運(yùn)聚合氯化鋁產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以日本JIS標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)謹(jǐn)，GB15892一1995標(biāo)準(zhǔn)主要參考了日本JISK1475標(biāo)準(zhǔn)，只是GB15892一1995將JIS中“鐵”改成了“水不溶物”。液體PAC產(chǎn)品可用清潔、耐酸堿專用儲(chǔ)罐（槽車）或聚乙烯塑料桶包裝、運(yùn)輸。固體產(chǎn)品用內(nèi)襯聚乙烯塑料袋塑料包裝袋包裝。PAC應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼、通風(fēng)、干燥、清潔庫(kù)房中。運(yùn)輸過(guò)程中，要防雨淋和烈日暴曬，應(yīng)預(yù)防潮解。裝卸時(shí)要小心輕放，預(yù)防包裝破損。液體產(chǎn)品儲(chǔ)存期六個(gè)月，固體產(chǎn)品儲(chǔ)存期1年。失火時(shí)，可用沙土、二氧化碳滅火器撲救。有腐蝕性，如不慎濺到皮膚上要立刻用水沖洗潔凈。4聚合氯化鋁市場(chǎng)現(xiàn)實(shí)狀況及分析PAC近三十年來(lái)發(fā)展快速，現(xiàn)在世界產(chǎn)量雖已達(dá)150萬(wàn)t/a左右（以氧化鋁10％液體產(chǎn)品計(jì)），其中日本約為50萬(wàn)t/a，中國(guó)約為40萬(wàn)t／a，其它為法國(guó)、加拿大、德國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、意大利和我國(guó)臺(tái)灣等地所產(chǎn)。依照國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局等單位調(diào)查，與1997年相比，年收入總額增加了268％。說(shuō)明了我國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。我國(guó)廢水排放量達(dá)成最高值415.2億t，其中工業(yè)廢水排放量227億t，市政污水排放量220.9億t。我國(guó)廢水處理率一直很低，城市污水處理率一直小于15％，工業(yè)廢水處理達(dá)標(biāo)率也在70％以下。若達(dá)成城市污水集中處理率為50％規(guī)劃目標(biāo)，預(yù)計(jì)在未來(lái)十年中，國(guó)家需要投入6500億人民幣來(lái)治理工業(yè)廢水和城市污水。所以說(shuō)我國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)整體面臨著巨大市場(chǎng)需求，極其發(fā)展?jié)撃埽F(xiàn)在市場(chǎng)上對(duì)水處理藥劑需求是逐步增大，其中最大需求是城市與工業(yè)用水凈化及循環(huán)處理水平不停提升，城鎮(zhèn)居民飲用水和工業(yè)用水需求量連續(xù)增加，預(yù)計(jì)后我國(guó)城市日供水能力將突破2億t，達(dá)成2.4億t,同時(shí)城市及工業(yè)用水重復(fù)使用率也將從不足50％提升到80%。預(yù)計(jì)后我國(guó)水處理藥劑總需求量約為150～200萬(wàn)t，絮凝劑80～100萬(wàn)t。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)聚合氯化鋁技術(shù)已經(jīng)靠近或達(dá)成國(guó)際先進(jìn)水平，具備資源和技術(shù)上優(yōu)勢(shì)，如中科院生態(tài)環(huán)境研究中心研制開(kāi)發(fā)聚合氯化鋁生產(chǎn)工藝技術(shù)，同時(shí)也逐步形成了一些區(qū)域性生產(chǎn)基地，如河南鞏義市生產(chǎn)聚合氯化鋁廠家是水處理藥劑方面代表，其年總產(chǎn)值均可達(dá)上億元。不過(guò)，我國(guó)聚合氯化鋁企業(yè)總體上講，仍以鄉(xiāng)鎮(zhèn)或民營(yíng)企業(yè)為主，規(guī)模多是中小型。現(xiàn)在生產(chǎn)廠家已超出300個(gè)，總產(chǎn)量已超出40萬(wàn)t/a（以氧化鋁10％液體計(jì)）,產(chǎn)地除西藏外，遍布全國(guó)各省市。生產(chǎn)規(guī)模最大液體生產(chǎn)廠年產(chǎn)量已達(dá)2萬(wàn)t以上，最大固體PAC生產(chǎn)廠年產(chǎn)銷量已達(dá)5000t以上。其應(yīng)用領(lǐng)域除自來(lái)水凈化、上業(yè)水處理、污水、廢水及污泥處理外，還應(yīng)用于鑄造、醫(yī)藥、催化劑、化裝品、造紙和皮革等非水處理行業(yè)?，F(xiàn)在，我國(guó)生活用水及生產(chǎn)用水所使用凈水劑主要是硫酸鋁、三氯化鐵等。這些凈水劑普遍存在著成本高、固體原料粉碎困難，腐蝕性大，設(shè)備維修費(fèi)用高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水處理量日益增多，因而原有凈水劑缺點(diǎn)日趨突出，迫切需要發(fā)展聚合氯化鋁凈水劑。我國(guó)聚合氯化鋁生產(chǎn)設(shè)備投資和生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低了國(guó)外，這是因?yàn)槲覈?guó)可因地制宜地利用了本身資源和獨(dú)自工藝技術(shù)，因而投資聚合氯化鋁風(fēng)險(xiǎn)不大。聚合氯化鋁產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上有較大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，我國(guó)進(jìn)口量368t，出口量3736t，凈出口量3368t?，F(xiàn)在中國(guó)已經(jīng)加入WTO，應(yīng)抓住機(jī)遇，盡早建一套具備國(guó)際先進(jìn)水平和一定規(guī)模聚合氯化鋁裝置，可適應(yīng)國(guó)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)需要，經(jīng)濟(jì)效益顯著。5投資回報(bào)聚合氯化鋁項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益與規(guī)模及工藝路線關(guān)于，下面例舉幾個(gè)不一樣規(guī)模及工藝路線PAC經(jīng)濟(jì)效益回報(bào)。（l）l萬(wàn)t/a高嶺土工藝PAC（固體）生產(chǎn)裝置該裝置還包含1萬(wàn)t/a煅燒高嶺巖、5142t/a硅粉填料。項(xiàng)目總投資4946．74萬(wàn)元，其中固定資產(chǎn)投資3963．86萬(wàn)元。項(xiàng)目投產(chǎn)后，年銷收入10134.86萬(wàn)元，利潤(rùn)2609.43萬(wàn)元，投資利潤(rùn)52.75％。（2）粉煤灰工藝PAC（固體）生產(chǎn)裝置酸溶粉煤灰法生產(chǎn)PAC，是一項(xiàng)變廢為寶、生產(chǎn)成本低、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、操作安全技術(shù)。利用粉煤灰生產(chǎn)高效凈水劑PAC，每t產(chǎn)品需粉煤灰1t、鹽酸1t及少許助溶劑和堿液，同時(shí)可得0．25t氯化銨副產(chǎn)品，其沉渣還可用做制磚、鋪路等綜合利用。3000t/a規(guī)模需工藝裝置設(shè)備投資105萬(wàn)元、輔助生產(chǎn)投資35萬(wàn)元、公用工程及罐區(qū)投資25萬(wàn)元。因?yàn)樵摴に囋诔爻合逻M(jìn)行，能耗低，安全性強(qiáng)，PAC生產(chǎn)成本僅450元/t左右。氯化銨收入忽略不計(jì)，3000t/a規(guī)模年利亦在600萬(wàn)元左右。（3）1000t/a高效絮凝劑（復(fù)合聚合氯化鋁）生產(chǎn)線是采取由天然鋁土礦加工鋁礦粉為原料，經(jīng)鹽酸反應(yīng)高溫聚合，復(fù)配加工而成。集有機(jī)絮凝劑（HCA）和無(wú)機(jī)絮凝劑（聚合氯化鋁）優(yōu)點(diǎn)于一體。該產(chǎn)品中配有少許鐵元素，以滿足人體需要，克服了各種凈水劑單一使用缺點(diǎn)，對(duì)各種濁度和溫度范圍原水均能達(dá)成快速高效凈化效果。并對(duì)污染廢水也有很好凈化作用。年產(chǎn)1000t液體產(chǎn)品需2～3t反應(yīng)釜一個(gè)，低壓鍋爐一臺(tái)，各種規(guī)格耐酸池10個(gè)，包裝塑料桶一批，共投資10萬(wàn)元左右，如需生產(chǎn)固體產(chǎn)品，只需加干燥設(shè)備即可。用電容量6～7KW，自來(lái)水耗量5t/日，生產(chǎn)用房100平方米，生產(chǎn)工人10名，流動(dòng)資金20萬(wàn)元。經(jīng)濟(jì)效益分析：該產(chǎn)品主要原料為高鋁礦粉和鹽酸，原料起源廣、價(jià)格低，原料成