20td离子膜32%―99%片状氢氧化钠燃气熔盐法技术方案.doc

20t/d离子膜32%99%片状氢氧化钠燃气熔盐法技术方案目录1、装置组成、规模及产品指标1.1、装置综述1.2、装置组成1.3、装置生产能力1.4、质量指标2 、工艺技术方案2.1、工艺技术2.2、工艺流程简述2.3、工艺特点 2.4、原材料及公用工程规格及消耗定额3 、投标方供货范围3.1、供货范围3.2、设备材质说明及主要设备一览表3.3、投标方供货备品备件清单3.4、时间进度安排4 、投资方工作范围5 、设计和技术文件 5.1 设计范围 5.2 基础设计资料 5.3 设计会议6 、质量保证 6.1 前提 6.2 投标方保证7 、投标方技术人员服务范围1 、装置组成、规模及产品指标1.1装置综述：装置建成规模：装置具备20吨/天99%片碱生产能力。装置采用双效逆流降膜蒸发单元将32%碱浓缩至50%，再采用单效降膜蒸发器将50%液碱蒸发至68%73%，最后通过单管式降膜终浓缩器浓缩至99%，既“2+1+1”工艺。终浓缩熔盐加热单元采用燃气方案。1.2 装置组成1.2.1 界区:装置界区定义如下: 总则:工艺装置建筑物外 1米(包括32%原料碱、循环冷却水、蒸汽、动力电、仪表空气、纯水、氮气)。 对NaOH而言：从32%原料碱管至包装机履带出口。1.2.2 装置的组成 装置由一套20吨/天折百NaOH产能的采用双效浓缩工艺的蒸发、浓缩、切片、包装装置和熔盐加热系统组成。装置将满足以下的主要要求: 1.2.2.1双效逆流降膜蒸发器将离子膜液碱从32%浓缩至50%，单效降膜蒸发器将50%液碱蒸发至68%73%，最终浓缩器再加热浓缩至99%熔融碱，最后在片碱机中冷却切片，半自动包装机包装后成为最终成品。1.2.2.2 装置各部件采用成熟的设计以保证安全生产。 1.2.2.3 装置采用最佳经济性的设计方案。1.2.2.4 装置生产出的99%片碱可达到或高于GB209-2006 工业氢氧化钠标准优等品要求。 1.2.2.5本装置由以下部件组成: 1.2.2.5.1一套采用生蒸汽加热的双效逆流降膜蒸发单元；1.2.2.5.2一套采用生蒸汽加热的单效降膜蒸发预浓缩单元；1.2.2.5.3一套采用熔盐加热的最终浓缩器及两套切片、包装单元；1.2.2.5.4一套使用天然气作燃料的熔盐加热系统；1.2.2.5.5一套蔗糖溶液系统；1.2.2.5.6一套循环回水系统；1.2.2.5.7一套DSC仪表控制系统；1.2.2.5.8一套配电系统1.3、装置生产能力1.3.1 装置设计能力20吨/天离子膜99%片碱；1.3.2 设计年生产时间：8000小时；1.3.3 生产负荷调整范围50%110%。1.4 质量指标1.4.1 原料碱: NaOH 32 % wtNaCl 40 ppm wt Na2CO3 400ppm wtFe2O3 3 ppm wt温度 7585 送入界区压力 : 0.40.5 MPa(0.000米处)1.4.2 成品碱指标：GB209-2006 工业氢氧化钠99%离子膜片碱质量指标指标名称NaOH%Na2CO3%NaCl%Fe2O3%优等品99.00.50.030.005一等品98.50.80.050.008合格品98.01.00.080.012、 工艺技术方案2.1 工艺技术1、采用双效逆流降膜生产工艺将32%的原料碱蒸发，蒸发到50%液碱；2、50%液碱通过碱泵加压输送到降膜预浓缩器的上部，将浓度提升至68%73%。3、预浓缩器出来的浓碱经浓碱泵加压送至最终浓缩器的上部，经进入降膜管中，液膜在下降过程中与高温熔盐进行热交换，脱水呈熔融碱。然后在分离器中分离出过热蒸汽，再分配进入并列的一台片碱机，制成片碱，再进入半自动包装机称量包装；4、采用工业白糖配制成10%的白糖溶液添加到降膜预浓缩器中除去氯酸钠，以降低浓碱对镍设备的腐蚀；5、熔盐炉采用天然气作燃料，使用安全，便于控制，使运行更加平稳，高温烟气通过空气预热器，使其余热被充分回收；6、为保证片碱冷却及成片状态良好，冷却水温度应32，并实现完全闭路循环；7、真空水温度应32，并实现完全闭路循环；8、将DCS运用到该装置，使熔盐炉系统和碱系统在安全、稳定的情况下运行；9、采用除尘风机抽吸片碱粉尘并洗涤，降低碱尘对环境的污染。2.2 工艺流程简述1、碱路将32%的原料碱经原料碱泵输送到II效降膜蒸发器，浓度被提升到约39%，再经39%碱泵加压，经I效冷凝水预热器和碱液预热器后送到I效降膜蒸发器，浓度被提升到50%；再通过I效碱泵，送至降膜预浓缩器，浓度进一步提高到68%73%，最后经浓碱泵输送到最终降膜浓缩器，进入降膜管，碱液在下降过程中被高速蒸汽拉成均匀的液膜并与高温熔盐进行热交换，脱水呈熔融碱。然后在分离器中与过热蒸汽进行充分的分离，分离后进入片碱机，制成片碱，称量包装堆码入库，即为99%片碱。2、汽路来自蒸汽系统的蒸汽进入I效降膜蒸发器和降膜预浓缩器, I效降膜蒸发器产生的二次蒸汽进入II效降膜蒸发器，II效降膜蒸发器和预浓缩器产生的二次蒸汽进入表面冷凝器由真空水与之进行间接换热冷凝行成高真空，不凝气由真空泵抽除。最终降膜浓缩器产生的二次汽进入大气冷凝器冷凝。3、水路（1）循环水：来源于循环水系统的低温水经片碱机和表面冷凝器、大气冷凝器换热后通过泵将高温水送回循环水系统冷却；（2）冷凝水：I效降膜蒸发器产生的高温冷凝水用于预热47%碱液回收其热量，II效降膜蒸发器产生的冷凝水送到冷凝水罐，经冷凝水泵加压后至增湿器增湿最终浓缩器的二次汽及化蔗糖水用，多余的冷凝水送出界区外使用。（3）纯水：纯水系统送来的纯水用于泵的机封冷却和系统开停车时清洗管道设备。4、熔盐系统：由熔盐贮槽来的约405的熔盐在熔盐加热炉中被加热至约430送入最终浓缩器，提供浓缩所需热量，热交换后流回熔盐贮槽；加热熔盐所需燃料为天然气。天然气经燃烧器减压稳压阀组稳定压力后，再经负荷调节装置调节流量后进入燃烧器燃烧。冷空气经鼓风机送入空气预热器与熔盐炉出来的烟气换热后，进入熔盐炉的炉膛，与天然气混合燃烧，再经熔盐炉的盘管将热量传给熔盐后，成为高温烟气，经空气预热器回收热量后，送入烟囱排放。三、工艺特点1、该工艺采用三段蒸发,即由双效降膜蒸发将碱液从32%浓缩到61%，再由最终降膜浓缩器将碱液从61%浓缩到99%，双效降膜蒸发系统具有50%液碱生产能力。2、最终浓缩器采用单管式降膜管，其优点为传热效率高，生产运行稳定，维护费用低。3、熔盐炉：以天然气为燃料生产固碱，使用安全，便于控制，运行平稳，余热回收充分。4、控制系统：采用DCS自动控制系统，实现远程控制。操作频率高的阀门采用电脑控制，关键的温度、流量、压力、电流、电机频率等参数通过电脑屏显示，同时可作为信号源控制调节阀，大部分机泵的启停和电机变频调速可在DCS上控制。2.4 原材料及公用工程规格及消耗定额2.4.1以每吨折百99%片碱计： 序号项目规格单耗1天然气8300kCal/Nm375Nm32生蒸汽0.8Mpa.G1.8T3动力电380V 50 Hz60kW.h4循环水3275m35压缩空气0.30.4 Mpa2 m36仪表空气0.50.6 Mpa5 Nm37氮气0.30.4 Mpa2 Nm38纯水0.20.3Mpa0.3m39蔗糖食品级0.25Kg2.4.2燃料：天然气的质量指标发热量 ：81008500平均8300kCal/Nm3送入界区压力 ：0.150.25MPa.G2.4.3 生蒸汽的规格：送入界区压力 ： 0.8 MPa.G温度 ： 过热20C2.4.4循环冷却水规格： 来源 : 来自界区外循环水系统入口温度 : 32C 回水温度设计保证值: 40C 45C（不高于此温度）送入界区压力 : 0.4 MPa.G 送出界区压力 : 0.2MPa.G2.4.5 电 动力电 : 380 V 5%, 50 Hz 0.1%, 3相 仪表电 : 220 V 5%, 50 Hz 0.1%, 单相 2.4.6 仪表空气 露点 : - 40C 品质 : 无油无尘送入界区压力 : 0.6 MPa.G温度 : 常温2.4.7压缩空气送入界区压力 : 0.30.4 MPa.G温度 : 常温2.4.8氮气纯度 : 99.5% 品质 : 无油无尘送入界区压力 : 0.6 MPa.G温度 : 2040 露点 : -40C2.4.9纯水送入界区压力 : 0.20.3 MPa.G温度 : 常温3、投标方供货范围3.1 供货范围3.1.1 总则 投标方按照双方约定，提供界区内整套99%离子膜烧碱生产装置（包括设备、管路、管件、仪表系统、电气系统、支架、吊钩、螺栓等）并安装。（注明 ：不包括：消防设施、检修机具等。3.1.2 投标方在交货时,应向投资方提供“设备及机械质量证明”,“验收证书”、原材料的成分、物理、化学和机械数据的分析表及相关的适用数据。如果标准设备没有“验收证书”，投标方或制造商应提供“质量证明”。 3.1.3 装置设备电机及机械的供应商应是有信誉的，装备精良的及产品品质可靠的。 3.1.4 由投标方提供的电机应适合装置现场条件，即：F级的绝缘及 IP54的保护度。 3.1.5投标方提供适用于各设备润滑剂的规格牌号，由投资方负责供到现场。3.1.6由投标方供货的压力容器应该在持有相关政府部门颁发的许可证的制造厂中制造。3.1.7电气元件厂家选择要求。3.1.7.1塑壳断路器、交流接触器：施耐德或天水二一三产品。3.1.7.2电动机智能保护器：浙江苍南双华、保定优耐特或同档次产品。3.1.7.3其它指令元件：上海二工或同档次产品。3.2、设备材质说明及主要设备一览表3.2.1、工艺设备材料选用说明：本流程中所涉及的主要大型设备有，I效降膜蒸发器、II效降膜蒸发器、最终浓缩器、熔盐炉、片碱机。基于装置内料液具有强腐蚀和高温的特性，设备选材按以下方式考虑：3.2.1.1 I效降膜蒸发器和降膜预浓缩器加热室选用45*2.5的镍材列管换热器，加热管长为6米，蒸发室采用镍材复合板，蒸发室的内件用纯镍材。3.2.1.2 II效降膜蒸发器加热室选用45*2.5的316L列管换热器，加热管长为6米，蒸发室采用