年产15000吨食品级无水氯化钙可行性研究报告(编辑修改稿)

年产15000吨食品级无水氯化钙可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

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。 11 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～ 12 174℃，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。 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。 13 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 10 10 折旧费 元 60 11 机物料消耗 元 10 合计 元 错误 !未指定书签。 错误 !未指定书签。 工艺流程和消耗定额 工艺流程 本项目氯化钙生产装置主要包括“二位一体逆流喷雾煅烧炉”生产装置、合成装置和氯化钙成品冷却装置三部分。 ①“合成”工段 本工段的是将化工灰岩 (青石 )与盐酸分别加入反应釜中 ,控制反应条件与搅拌速度 ,生成氯化钙溶液，制取反应式为： 14 CaCO 3+2HCl= CaCl 2＋ CO2＋ H 2 O 将 31%的工业盐酸按比例加入带搅拌的合成槽中 ,开动搅拌 ,再将粉碎到 80 目左右的化工灰岩 按比例加入合成槽中，控制搅拌速度，用 石灰乳 调整溶液酸碱度，使溶液的 PH 傎控制在 8～9 左右。 反应结束后，将反应液经水泵送入板框过滤机，过滤后的清液送入暂存罐。 ②浓缩煅烧工段 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。 ③成品冷却工段 来自浓缩煅烧工段的氯化钙成品，温度在 280℃左右。 高温氯化钙成品经高效收粉器下的连续闭风器，落入夹层无轴冷却螺旋输送机 15 中，物料经夹层无轴冷却螺旋输送机后，温度降到 30℃左右后，进入集料箱中，经包装即得成品。 材料消耗明细表 氯化钙生产中原材料消耗见下表 : 表 42 氯化钙生产中原材料消耗表 序号 原 料 消 耗 1 化工灰岩 (CaC O 3＞ 95%) 1220 ㎏ 2 盐酸 (HCl 30%) 2330 ㎏ 3 石灰 (CaO≥ 95%) 200 ㎏ 自控技术方案 自控技术方案包括两个主要工段，即合成工段和浓缩干燥工段。 根据工业生产过程的要求及当今自动化水平发展，决定采用分散控制，集中管理的控制方案。 ⑴控制系统选择 自动控制系统采用 DCS 系统，该系统对于连续生产过程控制是十分理想的。 该系统为进一步提高自动化及管理水平打下一个良好的基础，只需进一步作好软件工作。 例如一些优化控制的软件，即可进行优化控制，提高产品质量、产量。 ⑵仪表选型 本工程部分生产装置区具有腐蚀。 根据要求，采取相应的防腐措施。 有防腐 要求的选用非接触式的仪表或特殊耐腐蚀的材料制造的仪表。 年产 5000 吨氯化钙平衡图：（以 1000 KgC a Cl 2 计）见下图 16 合成工段 煅烧工段 成品工段。