设计方案所选择的技术应促进企业生产

设计方案所选择的技术应促进企业生产 物料及能源合理梯级利用 利 于循环经济发展 使资源 环境与经济发展相协调 设计方案应因地制宜地尽可能利用原来治理设施和公用工程 以便 节省项目建设投资 缩短项目建设周期 1 4 项目提出的理由及建设的必要性 1 4 11 4 1 国内资源和环境形势日益严峻国内资源和环境形势日益严峻 目前 中国的资源和环境的形势十分严峻 中国是世界上的人口大 国 人均耕地面积仅占世界上的 1 10 经探测中国人均能源占有为全球 的 1 7 并且 在我国改革开放后经济发展迅速提高 然而 尽管经过 努力 我国环境出现了局部改善 但总体态势依然在恶化 中国面临的 严峻的资源和环境问题是经济发展阶段最为关键的问题 在这个发展阶 段中 既存在对自然资源的依赖程度较大的问题 又存在传统工业化带 来的污染问题 同时由于中国经济持续 快速的发展 发达国家上百年 工业化过程中分阶段出现的环境问题 在我国近 20 多年来集中出现 使 得 21 世纪初期成为中国资源 环境压力最沉重的时期 资源减少甚至短缺 环境污染和生态破坏对中国的社会经济带来了 严重的影响 资源的缺乏成为我国经济发展的瓶颈 束缚着我国的经济 发展 严重影响着人们的生活 同时 因为没能有效控制的水污染 大 气污染 因此 这些污染日益危害着人们的健康 在给我国造成巨大经 济损失的同时 也影响着社会稳定 因此 资源和环境风险已经成为危 及国家安全的重要因素 把资源有效利用和促进环境保护已经成为经济 发展的重中之重 不断提高的全局出发 全面分析能源资源形势 深入研究能源资源问题 全面做好能源资源工作 促进形成可持续的生产方式和消费模式 我国 高度重视能源节约问题 长期坚持开发与节约并举 把节约放在首位的 方针 经过不懈的努力 在节能提效方面取得了明显成效 2005 年单位 GDP 能耗比 1990 年下降了 46 十一五 规划 纲要 提出 到 2010 年单位 GDP 能耗比 2005 年降低 20 的目标 将通过调整结构 技术进步 加强管理 深化改革 强化法治和动员全民 充分发挥市场机制制口经 济杠杆的作用 全面促进能源节约和高效利用 增强节约能源的能力 努力把中国建设成为资源节约型社会 1 4 31 4 3 项目建设的必要性项目建设的必要性 我国电解金属锰 以下简称为 电解锰 进入 2000 年以后产能迅猛 地增加 到目前为止已经发展为产能达到 180 多万 t a 的大国 而且还 在不断地递增 产能的增大导致矿产资源 能源的大量消耗 废气 废 水 废渣的大量排放 为有效控制矿源 能源的合理使用 减少环境污 染 国家已经对环境保护 行业准人标准 安全生产和职业病防治等方 面的要求越来越严格 所以建设节能减排 低耗高效经济型的现代化生 产企业就是我们以后的发展方向 节能降耗是电解锰生产企业当前要面 对和解决的问题之 我国电解锰生产厂家的直流电耗大多控制在 5 600 7 000kW h t 的范围之内 直流电流效率达到 75 这个水平 由 此可见还有 25 左右的空间可以去挖掘 在电解锰的生产过程中 有 95 以上的电耗集中在电解槽上 所以电解槽的设计 安装和相应的配置是 否科学合理就直接决定能耗的高低 桂林翔云锰业有限责任公司是一家集生产 经营 销售金属锰为一 体的企业 2006 年 9 月经全州县工商行政管理局依法登记并颁发企业法 人营业执照 注册资金 1000 万元 于 2006 年 10 月落户全州 计划总投 资为 4 3 亿元 年产 6 万吨金属电解锰 年产值 15 亿元以上 实现税收 1 5 亿元以上 安排 1200 人劳动就业 翔云锰业现生产规模为日加工原 矿 618t 年产 30000 吨电解金属锰 电解金属锰生产线生产采用侵出 净化 电解的生产工艺 翔云公司现有 10510 个电解槽 电解槽电 流密度为 380A m2 每槽极板有效面积 30 72 每槽电解电流 11673 6A 电解槽工作电压 4 5V 5 OV 采用木质电解槽 阳极板采用 Pb Ag 稀土多元素多孔合金板 宽 480mm 长 640mm 厚 6 6 45mm 每 槽 72 块 阴极板采用不锈钢板 ICr18Ni9Ti 原硬化板经表面硬化处理 或钛板作 表面光洁度 1 级 宽 555mm 长 666mm 厚 1 5mm 电解时间 利用率 97 电流效率 71 单槽日产量 0 225t d 公司主要生产 DJMn 为 99 7 的电解金属锰产品 产品通过国家商检局检验达到国家标准 翔云锰业公司现使用的电解槽已不能满足新的电解工艺要求 存在 电解槽密封性差 有漏电 漏液 反酸现象 造成产品品质 产量相对 偏低 电耗相对较高 2010 年吨产品直流电耗指标为 7935 4kWh t 比 同行业指标 6500 kWh t 相比 多耗了 1435 4kWh t 差距显而易见 为响应国家关于节能减排工作的号召 切实转变发展观念 创新发 展模式 提高公司发展质量 努力构建资源节约型 环境友好型企业 公司决定针对电解槽目前存在的问题进行一系列技术改造 从而提高企 业的技术水平 提高产品质量 降低对电力的消耗 提高企业的行业竞 争力 扩大公司产品的市场占有率 同时能更好减少 三废 排放 项 目完成后 车间更好地清洁生产 提高设备使用率和降低维修费用 降 低产品成本 提高产品质量 减少生产的空气和水污染 提高企业的社 会效益 第二章 方案 设备方案和工程方案 2 12 1 技术方案技术方案 2 1 12 1 1 技术方案技术方案 针对我公司电解槽密封性差 有漏电 漏液 反酸现象 造成产品 品质 产量相对偏低 电耗相对较高等问题 对电解槽进行一系列节能 技改 主要技改方案有 2 1 1 12 1 1 1 对电解槽槽底进行特殊密封翻新处理对电解槽槽底进行特殊密封翻新处理 针对 870 个电解槽不同程度存在密封性差 有漏电 漏液 反酸现 象 采用一种在密封面局部有突出密封线的离子膜电解槽橡胶垫片 对 电解槽槽底进特殊密封处理 离子膜电解槽橡胶垫片是横截面是矩形的矩形框 橡胶垫片与离子 膜相接触的密封面上有高 低两种横截面是三角形的密封线 低密封线 与已有技术中的密封线相同 高密封线的横截面三角形的高是 1 0 1 5 毫米 底长是 2 4 毫米 高密封线有 3 4 条 最内一条高密 封线距离矩形框内框边的距离是 7 12 毫米 本实用新型的与离子膜相 接触的密封面上有高 低两种密封线 在安装压力下 产生两道密封 低密封线形成一道密封 高密封线对离子膜产生局部过量挤压 形成另 一道密封 这种由过量挤压而形成的一道密封可保证离子膜在使用过程 中使终受有足够的压力 阻断离子膜因材料受浸蚀而产生孔隙 不会泄 漏 保证密封可靠 2 1 1 22 1 1 2 减小电解槽的电阻 防止电解槽漏电节能改造方案减小电解槽的电阻 防止电解槽漏电节能改造方案 在电解锰的生产过程中 有 95 以上的电耗集中在电解槽上 所以 电解槽的设计 安装和相应的配置是否科学合理就直接决定能耗的高低 本方案采用减小电解槽的电阻 防止电解槽漏电 增加单槽单板量 等对电解槽进行技改 1 1 减小电解槽的电阻 也就是减小槽电压 减小电解槽的电阻 也就是减小槽电压 1 1 缩短极距 在电解锰的生产中 电流在电解槽内传导是通过槽内的电解液为导 体完成电流传递的 电解液浓度大小 电解槽内阴 阳离子向阳极和阴 极移动的距离直接决定槽内电阻的大小 电解锰生产过程中 电解液的 浓度是基本恒定的 所以要想在加大溶液浓度的情况下来降低槽电阻是 不太科学的 那么减小阴阳离子的移动距离 也就是缩小极距是减小槽 电阻 降低槽电压的有效途径 基于这个道理 拟把电解槽最初始所采 用的同名极距为 100 mm 改成同名极距为 70mm 通过缩短极距这一措施 每吨电解锰可降低电耗 1200kW h 以上 1 2 采用新的连接办法组装阴 阳极板 原来电解槽阴极板与铜条连接全部是螺栓固定连接 这种办法的缺 点是接触面的电阻大 生产过程剥离锰片操作时不耐振动 会出现螺栓 松动的现象 而且铜条与极板之间的夹缝中易积累结晶物腐蚀接触面 导致接触面电阻越来越高 引起极板的严重发热而损耗电能 通过采用 螺栓连接加焊接 铆接加焊接或者螺栓连接加导电胶胶接等办法 可以 基本上解决了因连接不紧而引起的阴极板发热现象 原来直接把熔融的 阳极板材料与铜条一起浇铸成型 铜条只是经过简单的打磨除垢处理 使用时也会出现接触面锈蚀现象 本方案的处理办法是铜条除垢后镀上 一层金属锡加导电胶 然后再浇铸成型 同样也解决了阳极板的发热现 象 通过对极板连接方式的改进 可以降低槽电阻 0 1 V 左右 每吨电 解锰可降低电耗 100 kW h 以上 1 3 选用足够厚度的阴 阳极板 在同名极距确定时 选用适当厚度的阴 阳极板也可以缩短极距 此次电解槽技改计划将原来 1 mm 厚的阴极板更换为 2 mm 厚的阴极板 将原来 6 mm 厚的阳极板更换为 IO mm 厚的阳极板 来达到节电的效果 2 2 防止电解槽漏电 防止电解槽漏电 漏电不比漏水 漏液那么直观 漏电是没有明显特征的 所以对电 解槽作好防漏电措施也是节能的另一个重要环节 本次电解槽技改方案 拟从以下几个方面进行考虑 2 1 地面防漏电 首先在已经用钢筋混凝土浇好基础的地面上铺焊一层绝缘胶板 也 可以用我们衬电解的 PVC 软板 安装电解槽时 尽量使电解槽少与地 面接触 就是使电解槽底部绝大部分处于悬空状态 具体办法是在已经 铺好绝缘材料的地面确定好安放电解槽的位置 再根据电解槽的长 宽 在四角和中间位置上选择 6 个支撑点 这 6 个支撑点分别用绝缘瓷砖砌 成 20 cm 左右的高度 再在瓷砖上垫上一层绝缘塑料 然后就可以把电解槽安放在这 6 个支撑点上 通过这样一系列的处 理 措施 电解槽往地面漏电的现象就可以得到控制 2 2 防止电解槽漏液 电解槽内的溶液是良好的导体 所以漏液的同时也会漏电 导致电 能损耗 如果漏液不能够及时发现或堵上 槽体不但会被漏出来的溶液 腐蚀 还会被电流逐步击穿 生成象被火烧状的大窟窿 电解槽就会被 严重破坏 所以在对槽内衬 PVC 板时 一定要保证焊接质量 绝对不能 漏 液 生产过程要保证电解槽干燥 确保无漏液现象 2 3 防止冷却水漏电 操作工人在生产过程中 会在冷却水里 甚至有时在很远的冷却水 管上都会感觉到被电击 因为水也是一种良好的导电介质 生产过程中 电流就通过水传送到整个冷却水管网里 所以人会在水里和水管上感觉 到被电击 因此 冷却水也会漏掉一部分电能 业内为了防止冷却水漏 电 采用绝缘的 PVC 波形管代铅管或金属冷却板 很好地防止了冷却水 的漏电现象 2 4 防止电解槽面的漏电 电流在电解槽内的