河北沧州大化集团有限责任公司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WORD

大化集团有限责任公司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0.886吨氯气及0.025吨氢气，需要折合100％NaCl1.461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。

（四）主要生产设备

（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1.5公里处的黄骅110KV变电站，厂现有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，均燃用烟煤（低位发热值24000kJ/kg，灰分4－16％，全硫分1.5％），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。

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：11.4，SS:212mg/L，活性氯:36.4mg/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5.3m3/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0.1-0.2kg/t液氯；0.5m3/h高浓度氯水中50％的氯挥发进入大气，气态氯排放量为1.7kg/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。

由表3－4可以看出，电解氢气只利用了70％，其余皆放空；

氯化氢合成尾气排放速率为0.022kg/h，符合《大气污染物综合排放标准》》（GB16297-1996）。

在调查监测期间,氯气无组织厂外监控点浓度低于《大气污染物综合排放标准》。

由于事故氯气没有得到有效的处理，一旦事故发生，由于氯气的溶解度较小，管道水封几乎起不到任何作用，将造成大量氯气的外泄，引起环境污染，对厂区及附近居民或农田造成危害。

10t/h锅炉烟气经文丘里水膜除尘器除尘和脱硫后，烟尘及SO2符合《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-91），但排放高度不达标，其高度应大于40米。

20t/h锅炉烟气经麻石水膜除尘器除尘和脱硫后，烟尘符合排放标准，SO2不达标，排放高度也不达标，其高度应大于45米。

3、废渣

盐水工段产生的盐泥，排放量为1680t／a，其中含NaCl9％、泥沙61％，目前排入废