公司万吨年单极式离子膜烧碱新技术开发项目环境影响报告书
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公司万吨年单极式离子膜烧碱新技术开发项目环境影响报告书
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某公司1万吨/年单极式离子膜烧碱新技术开发项目环境影
响报告书
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
现有工程主要产品及生产规模为:
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,其工艺过程主要包括化盐、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,排放物主要是盐泥。
2、电解工段
将化盐工段送来的精制盐水连续均匀地分别输入各个电解槽,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
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,可同时产生吨氯气及吨氢气,需要折合100%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℃的高温氯气首先经过冷却,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,经过蒸发,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
反应式:H2+Cl2=2HCl
自氯氢处理来的氯气和氢气分别进入各自的缓冲器,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吸收塔的稀盐酸吸收,再冷却制成盐酸,未被吸收的氯化氢气体经尾气吸收塔用水吸收,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。
图3-1 工艺流程图
(三)主要原辅材料及能源消耗
主要原辅材料及能源消耗消耗情况见表表3-1。
表3-1 主要原辅材料及能源消耗一览表
(四)主要生产设备
表3-2 主要生产设备一览表
(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180m3/h,实际供水110m3/h。
2、排水
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,20m3/h 废水排入厂外排干渠,干旱季节基本上被渗漏、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%),每天耗煤80吨。
(七)污染源调查与监测
1、废水(废液)
现有装置外排废水主要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20m3/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。
现有工程主要废水排放及治理措施见表3-3。
表3-3 现有工程主要废水排放及治理措施
循环水池中的水溢流外排,排水口废水流量为20 m3/h。根据监测,厂排水口废水中pH:,SS:212mg/L,活性氯:L,皆超过《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》(GB15581-95)中的二级标准; CODcr:138mg/L,符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中表4的二级标准。
全厂废水排放量为160000 m3/a,按照年产30000吨烧碱计,吨产品排水量为t,符合《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》。
2、废气
正常生产时,电解工段电解槽排放的含氢废气部分回收,部分直排大气;盐酸工段氯化氢尾气经尾气吸收塔吸收后,经15米排气筒排放。
液氯生产过程中由于泄漏等原因造成氯气的损失一般为液氯;h高浓度氯水中50%的氯挥发进入大气,气态氯排放量为h。这两类氯气属面源无组织排放。
非正常生产时,电解槽开停车过程中及氯气系统事故状态下产生的废氯气,目前经由氯气管道上的水封外排。
辅助工程废气主要是锅炉烟气,该厂现有20t/h和10t/h蒸汽锅炉各两台,20t两台锅炉采用水膜除尘器,公用烟囱高30米;两台10吨锅炉各采用文丘里水膜除尘器,两烟囱各高25米。
废气污染物排放情况见表3-4。
表3-4 现有装置废气排放情况