年产5000吨食品级无水氯化钙可行性研究报告

年产5000吨食品级无水氯化钙可行性研究报告内容摘要：

氧化硫等工业气体进行干燥；也可用作醇、酯、醚和丙烯酸树脂的脱水剂。 氯化钙水溶液是冷冻机用和制冰用的重要致冷剂。 ⑷ 用于采矿业：氯化钙主要用来生产一种表面活性溶液，喷洒在坑道上和矿井中，控制粉尘量，可降低矿井作业的危险性。 另外也可将氯化钙溶液喷洒在露天煤层上，使煤层防冻。 ⑸ 用于食品业：氯化钙可作为添加剂添加在饮用水或饮料里以增加矿物质含量并作调味剂。 另外也可用作食品速冻的致冷剂和保鲜剂。 ⑹ 用于农业：用一定浓度的氯化 钙溶液喷洒小麦，喷洒水果可长期保存。 另外氯化钙也可用作牲畜饲料添加剂。 16 市场预测 无水 高纯粉状 氯化钙广泛应用于众多加工行业，如化工、塑料、碳氢化合物、钢铁、纸浆和造纸、生产各种钙化学品、橡胶加工中乳胶的凝聚，从石油产品中脱水，以及煤的防冻剂等等。 在钢铁工业中氯化钙作为一种添加剂加到团矿中以减少高炉料中的碱含量，在造纸工业中氯化钙用作干燥剂，以提高波纹纸卷强度和回收纸脱墨后的干燥。 此外氯化钙也用于水处理。 2020 年国内生产能力约 15 万吨，需求量为 25 万吨。 2 00 5年 无水氯化钙国 内需求将达到 35 万吨，出口量达到 7 万吨，总需求增加到 42 万吨。 2020 年～ 20 04 年无水粉状食品级无水氯化钙市场售价为 3600～ 4300 元 /吨，目前无水粉状食品级无水氯化钙市场售价为4000 元 /吨，产品供不应求。 本工艺生产过程在全封闭状态下生产，极大地提高了产品纯度。 随着市场的日渐扩大，本工艺产品将迅速取代目前市场现有产品。 市场前景 该公司采用 自有 独创技术生产氯化钙不仅搞高了产品质量，避免了对环境的污染，而且生产的氯化钙具有较低的生产成本，与目前国内外先进设备相比生产每吨氯化钙可降低生产成本 300 多元。 利用“二位一体逆流喷雾煅烧炉”煅烧氯化钙，可使氯化钙的成本灼减达到 %左右。 该项目产品质量优，生产成本低，生产无污染，必然对目前国内外现有的氯化钙生产工艺起到一定的推动作用。 因此该产品具有极强的竞争力，为垄断省市市场、辐射全国、走向世界打下坚实的基础。 17 产品方案、建设规模和市场预测 产品方案 本工程是在大量实验的基础上进行建设的，产品方案为： 主产品： 食品级无水 氯化钙 5000 吨 /年。 生产规模 河南省目前食品级氯化钙生产企业 还很少 ,河南是人口大省，按每人每 年 2 公斤计，仅本省市场需年求量在 2 万吨以上。 本项目拟建设规模为年生产氯化钙 5000t。 产品的规格及质量指标 氯化钙规格 :产品包装用塑料编织袋内衬塑料薄膜包装 ,每袋 25177。 表 21 氯化钙质量标准： H G /T 2327 2020 指 标 名 称 试剂级 （大包装） 工业级 优级品 一等品 合格品 氯化钙（ C a C l 2 ）含量 %≥ 95. 0 98. 0 95. 0 92. 0 镁及碱金属氯化钠含量 %≤ — 2. 00 2. 50 4. 00 水不溶物含水量 %≤ — 0. 10 0. 2 0. 20 酸度 — 试验合 格 — — 碱度 [以 C a ( O H ) 2 ] 计 %≤ 0. 05 0. 10 — — 硫酸盐（以 SO4 计） %≤ 0. 05 — — 磷酸盐 %≤ 0. 00 5 钡 %≤ 合格 硝酸盐 %≤ 合格 铁 %≤ 0. 00 2 锌 %≤ 0. 02 18 砷 %≤ 0. 00 0 5 重金属 %≤ 0. 00 2 不溶物及氢氧化铵沉淀物 %≤ 0. 03 镁及碱金属 %≤ 0. 50 市场预测 1998 年以来国标一级 无水 氯化钙的价格基本稳定在 35004500 元 /吨之间。 特级氯化钙的价格基本稳定在 68007200 元/吨之 间。 本项目产品价格初步定为 4000 元 /吨。 按年产 5000吨生产能力计算，每年产品销售收入可达 2020 余万元。 生产工艺 生产工艺 盐酸 化工灰 氯化钙溶液 浓缩 高浓度氯化钙溶液 喷雾干燥 包 装 冷却 收粉器 产品质量 该工艺生产氯化钙，其理化性能及各项技术指标均可超过传统 工艺 生产氯化钙质量指标，生产质量稳定，成品合格率在 99%以上。 产品质量参照氯化钙质量标准 ： 表 31 氯化钙质量标准： H G /T 2327 2020 指 标 名 称 试剂级 （大包装） 工业级 优级品 一等品 合格品 氯化钙（ C a C l 2 ）含量 %≥ 95. 0 98. 0 95. 0 92. 0 镁及碱金属氯化钠含量 %≤ — 2. 00 2. 50 4. 00 水不溶物含水量 %≤ — 0. 10 0. 2 0. 20 酸度 — 试验合 格 — — 19 碱度 [以 C a ( O H ) 2 ] 计 %≤ 0. 05 0. 10 — — 硫酸盐（以 SO4 计） %≤ 0. 05 — — 磷酸盐 %≤ 0. 00 5 钡 %≤ 合格 硝酸盐 %≤ 合格 铁 %≤ 0. 00 2 锌 %≤ 0. 02 砷 %≤ 0. 00 0 5 重金属 %≤ 0. 00 2 不溶物及氢氧化铵沉淀物 %≤ 0. 03 镁及碱金属 %≤ 0. 50 项目实施方案 工艺方案 工艺技术 国内氯化钙的生产方法有氨碱废液回收法、盐酸石灰法和氯酸钾废液回收法三种。 其中纯碱废液回收法，是回收利用氨碱蒸氨废液中的氯化钙和氯化钠。 根据其溶解度不同的特性，经净化、澄清、蒸发浓缩，当氯化钙含量达到 40 %左右时，先将氯化钠结晶分离出来，再加工制成再制盐；分离氯化钠后的母液，经进一步澄清和加热蒸发浓缩，氯化钙含量达 7 0% 左右，冷凝后即为块状二水氯化钙，或者将溶液进一步加工成片状、粉状、粒状产品。 国内生产的氯化钙产品以二水和无水为主，产品多为片状或块状，固体氯化钙生产一般用砖砌的烘干窑，用煤火直接加热，脱出水分后再用粉碎机粉碎，不能连续生产，脱水时间长，生产能力小，劳动强度大。 我国尚无 高纯度的粉状 状氯化钙生产。 20 为此本项目采用公司 自有独创 的连续喷雾闪速气流一步法生产高纯度的无水氯化钙。 该工艺采用蒸馏盐酸与高 纯度石灰石在塑料容器中反应生成纯的氯化钙水溶液，将纯的氯化钙水溶液在高压水泵的作用下，连续不断打入“逆流式闪速气流喷雾塔”，在“逆流闪速式喷雾塔”中迅速将纯氯化钙水溶液浓度提高到 45 %左右，流入带有保温的塑料集液槽中。 经高压水泵的作用，将 4 5% 浓度的高纯氯化钙水溶液连续不断打入“顺流闪速式喷雾塔”中，在“顺流闪速式喷雾塔”中，迅速将高纯氯化钙水溶液浓缩蒸发并脱去结构水，随着来自高温热源的热气流进入高效收粉器，经高效收粉器收集、经连续闭风器、经包装，既得高纯无水氯化钙产品。 经高效收粉器后的高温尾气在高负压的作 用下，进入“逆流闪速式喷雾塔”中，浓缩氯化钙原溶液，浓缩后的气体经高压引风机后排入大气，完成全部工艺过程。 该工艺使物料在雾化状态下连续浓缩，解决了目前常规生产工艺在铁制容器中浓缩形成的对物料严重污染的问题，同时也解决了对设备的严重腐蚀问题，从本质上提高了产品质量，可使产品质量达到食品级和试剂级。 本工艺燃料消耗和电耗均低于常规酸法二水氯化钙生产工艺。 工艺技术方案选择 氯化钙的生产方法因原料不同其生产工艺也不同，目前按其主导工艺分为两种： 废液回收法：废液回收法的主导产品是纯碱废液回收，其次 还有氯酸钾废液回收法、羟基氯化钙法、磷酸钙废液回收法等。 其工艺流程如下： 氨 碱 法 纯 碱 生 产 中 的 蒸 馏 废 液 ， 密 度 为 1 . 12 ～ 1 . 13 g/ ㎝ 3 , 其中C a C l 2 1 0 0 g/ L 左右 , N a C l 4 3～ 5 0 g/ L、少量溶解态的石膏，氢氧化钙和 21 氢氧化铵及悬浮杂质。 经净化和澄清后，在多效蒸发器中蒸发，当氯化钙含量达到 40%左右时溶液中的氯化钠几乎全部沉淀，经离心分离后，可返回作纯碱生产原料，也可制成精盐。 分离 出 N a Cl 后的 母液 ，含 C a C l 2 38～ 4 2% ，比重 为 1 . 39 ，温 度20℃ 左右， PH 值约为 8，经澄清后送入蒸发器继续浓 缩，使 C a C l 2 含量达到 60～ 70%，注入包装桶，冷凝而得成品。 蒸发器可用升膜蒸发器和降膜蒸发器连续操作，主要控制条件如下： 设备名称 CaCl2 % 温度 ℃ 真空度㎜Hg 柱 蒸气压力㎏ /㎝ 2 进液 出液 进液 出液 升膜器 38～ 42 64～ 65 40～ 60 125～ 130 400 3. 5～ 5 降膜器 64～ 65 67～ 68 125～ 130 158～ 150 80～ 100 10～ 11 贮料槽 67～ 68 69～ 70 158～ 160 169～ 170 80～ 100 10～ 11 盐酸石粉法： 将工业盐酸（ 31%）和石灰石粉（通常含 C a C O 3＞ 95%）按 2 .2 : 1 的配比投入反应器 ,在搅拌下进行反应：其反应式如下： CaCO 3＋ 2 H C l = = CaCl 2＋ CO2 ＋ H 2 O 生成的酸性氯化钙溶液送入有搅拌的澄清槽内，再加入石灰 乳 ，使溶液 PH 值为 ～ 9，这时氢氧化铁、氢氧化镁沉淀析出，经澄清过滤除去。 净 化 后 的 中 性 氯 化 钙 溶 液 经 预 热 后 ， 在 蒸 发 器 内 蒸 发 至 172～174℃，经结晶、分离、干燥（ 220～ 240℃）后，即得成品。 上述这些方法虽然技术成熟，但工艺较落后，能耗高，产品质量差，生产环境污染 严重，危害工人身体健康。 不仅浪费资源，而且 浓缩时造成对环境的严重污染，自动化程度低、操作复杂、生产成本高、设备腐蚀严重。 与以上各种传统生产方法相比“二位一体逆流喷雾煅烧炉”生产工艺具有以下优点： ①解决了浓缩过程中设备严重的化学腐蚀问题。 22 ②直接在气流状态下完成产品的浓缩和煅烧，由于控制了煅烧尾气温度，可保证产品质量，可使产品质量达到试剂级，提高了产品质量。 ③尾气排放温度为 80℃，与目前蒸熬法尾气温度 300℃降低了生产能耗，提高了经济效益。 ④由于特殊的反应条件，解决了 浓缩和煅烧 生产过程中设备 严重腐蚀的难题。 ⑤目前国内年产 5000 吨无水氯化钙生产装置，须投资 2500 万元，采用“二位一体逆流喷雾煅烧炉”产工艺，年产 5000吨投资 1020 万元即投入生产使用。 减少 了 系统的固定资产投资。 ⑥本工艺生产天数可达到 300 天以上，极大地提高了设备的利用率。 该技术是在大量的实践经验基础上研制成功的，工艺技术新颖，技术属于国内首创。 表 41 为为普通 蒸馏 法、 熬制 法和本项目主要原料消耗和生产成本比较。 23 表 41 主要原料消耗和生产成本比较（元 /t 氯化钙） 序号 规格及名称 单位 单价 元 /吨 二位 一体炉 蒸发器 数量㎏ 金额 数量 ㎏ 金额 1 盐酸 t 220 2330 2330 2 化工灰炭 t 30 1220 1220 3 石灰 100 200 20 200 20 4 燃料煤 t 500 500 200 1000 500 5 电力 度 80 44 60 33 6 包装袋 条 40 60 40 60 7 化验费 元 8 8 8 人工工资 元 30 30 9 福利费 10。