漂白粉的生产方法和技术经济分析
2016-09-07钟宏梅柳州化工股份有限公司开发部广西柳州545002
钟宏梅(柳州化工股份有限公司开发部,广西柳州 545002)
漂白粉的生产方法和技术经济分析
钟宏梅
(柳州化工股份有限公司开发部,广西柳州 545002)
阐述了漂白粉的市场情况,对目前常用的两种生产工艺技术进行介绍,并对年产1万t漂白粉项目进行经济分析评价,结果表明项目技术可行,经济效益较好。
漂白粉;工艺技术;经济分析
1 漂白粉概况
漂白粉是氢氧化钙、氯化钙和次氯酸钙的混合物,其主要成分是次氯酸钙,有效氯含量为28%~35%。漂白粉为白色或灰白色粉末或颗粒,有显著的氯臭味,吸湿性强,很不稳定,易受光、热、水或乙醇等作用而分解。
漂白粉的水溶溶对各种细菌、真菌、病毒、芽孢杆菌都有强大的杀灭作用。例如,对于大肠杆菌,在5×10-6的浓度下,5min就可以100%杀灭。对于乙型肝炎表面抗原,在20×10-6的浓度下,在10min内就可以完全破坏。国家卫生部已把漂白粉列入卫生防预、饮用水处理的主要药品。
2 市场需求和预测
全国建立漂白粉生产企业100余家,年产量达到8万t以上的省有湖北、山东、江苏、江西、福建等五省,目前出厂价为1 350元/t,生产企业仍保持可观的利润。由于漂白粉产品中大量使用氯气作为原料,在氯碱生产企业内建厂的企业,每t氯气可节省压缩成本及运费200左右,利润保持在20%左右。随着应用领域的增加和市场不断开发,漂白粉用量一直保持8%以上的增长率。
在国内漂白粉市场上,用量最大的行业为水产养殖业,占总用量的60%左右,且保持着15%的增长率。由于漂白粉属于安全性能最高的“绿色”农药,农业部于1997年批准漂白粉用于水产养殖。据有关部门测算,按国内现有水产养殖面积1000万公顷,其中的20%使用漂白粉进行消毒计,每年用量可达60万t以上。
污水处理方面,在上海、深圳等经济发达地区,年用量已达4万t以上。
在大棚蔬菜种植中,漂白粉起到消毒杀菌作用,同时也改良土质,试验证明,用漂白粉处理蔬菜种子及土壤,可有效预防恶苗病、根腐病、白叶枯病等。用于香蕉树土壤改良,可有效提高其成活率。据有关部门预测,仅海南省用量可达10万t/a以上。
3 生产方法简述
目前使用的漂白粉生产技术主要有:一种是由沈阳化工研究所开发的四级逆流连续氯化工艺,现国内大部分企业使用这一工艺;一种是巴克曼塔窑式反应工艺,现只有福二化等少数企业使用这一技术。
四级逆流连续氯化工艺的特点是氯气消耗较低(0.35t以下),漂白粉水分含量小,但工艺和设备较复杂,对操作人员和控制系统要求较高。
巴克曼塔窑式反应工艺的特点是设备简单,容易操作和控制,但氯气消耗高达0.45t以上,且漂白粉水分含量大,生产速度慢,成本较高。
到目前为止,采用四级逆流连续氯化技术生产漂白粉的企业的生产能力占国内漂白粉生产能力的90%。
4 四级逆流连续氯化技术
工艺流程如下图1所示
图1 漂白粉生产工艺流程图
4.1氢氧化钙的流动过程
粉末状氢氧化钙从设备灰斗进入,通过传送带传送到顶端,然后进入搅龙,氢氧化钙粉末进入1号反应釜左段,然后依次通过1-4号反应釜(各反应釜中氢氧化钙均以搅龙推进),同时与1-4号反应釜中氯气进行充分接触,并发生放热化学反应,最后在4号反应釜右段通过自动称量系统落入成品袋中。
4.2氯气的流动过程
氯气在4号反应釜中通入,由于氯气比重大于空气,在自然状态下易跟随气流自然沉降。该装置在1号反应釜右端安装一个抽风口,使1号反应釜右段形成一个负压状态,由于各反应釜是相连通的,在该负压状态下,4号反应釜中的氯气从4号至1号方向流动,在其流动过程中,与氢氧化钙不断发生反应。其最后在1号反应釜右端抽风口排出——进入吸收塔吸收余氯后排放。
4.3反应方程式及主要反应条件
氢氧化钙含水的质量分数要略少于1%。因为极为干燥的氢氧化钙是不跟氯气反应的。生产漂白粉的反应过程比较复杂,主要反应可以表示如下:
氯气与消石灰的反应主要发生在2-3号反应釜中,该反应是一个放热反应,这两个反应釜中温度大约为80~90℃,1号反应釜中反应比较微弱,其中部为一个防光挡板,防止部分氢氧化钙粉末因负压而进入反应釜的右段,4号反应釜中主要使反应稳定,同时起到降温的作用,从4号反应釜中出来的成品温度大约在50℃左右。在每个反应釜的左右两段分别装有温度计和风量计,以便观察和控制反应的程度,调整风量。
4.4余氯吸收装置
1号反应釜的右段接有一个抽风口,其在该段造成并维持一个比较强的负压状态,使得反应剩余的氯气顺利通过该排风口排出。排口通过物质还有极少量的氢氧化钙。
余氯通过1#、2#两个吸收塔,吸收塔从上面喷淋石灰水,余氯从下而上通过,与其充分反应。通过两道吸收塔吸收后,余氯基本被反应完全。余氯与石灰水反应的产物进入收集池,由于反应物质较少,该池反应产物不多,通常要积累一段时间才收集,池中上层多余的石灰水可循环使用一段时间,后将副产品漂溶出售。
最后,漂白粉产品符合国家标准GB/T 2496-2006的B-32型要求,漂白溶产品执行国家标准GB/T 2497-2006要求。
5 经济评价及主要技术经济指标
本论文以漂白粉生产规模为能力1万t/年进行分析,预计总投资估算为630万元,其中固定投资570万元,铺底流动资金60万元。
成本和财务计算依据:
1)原材料、辅助材料、燃料和动力价格均按市场价;
2)项目职工定员50人;
3)资产按14年计提折旧,残值率为5%;
4)产品增值税统一按税率17%计征,城建税和教育费附加分别按增值税的7%和3%计征;
5)企业上缴所得税按免二减三税收优惠政策计征。
表1 单位生产成本估算
经测算,正常生产年份,漂粉精制造成本为1 011.89元/t。
表2 项目主要技术经济指标
该项目建成后,整个生产期平均总成本费用为1 070万元,其中年固定成本费用为181万元,年可变成本费用为869万元。以生产能力利用率表示的盈亏平衡点(BEP):
可见,项目只要达到设计能力的46.89%,即可保本。
全部投资财务现金流量是设定在全部投资均为自有资金的情况下,项目总投资收益率24.58%,投资利税率35.46%,当IC=12%时,现金流量净现值所得税后FNPV=370.33万元,内部收益率所得税后20.88%,投资回收期(含1年建设期)所得税后为6.04年。可见,项目具有较好的经济效益。
6 结束语
以盐为原料经电解生产烧碱、氯气的企业,一般是把溶氯送去做PVC,但目前PVC行情低迷,成本与销售价格倒挂。如果直接销售溶氯则面临运输、储存等难题,因此开发耗氯的产品对于氯碱企业的发展十分重要,漂白粉的市场前景较好和技术可行,可作为氯碱生产企业配套的副产品开发,增强企业竞争力。
Bleaching Powder Production Methods andTechnical and Economic Analysis
Zhong Hong-mei
It describes the bleaching powder market conditions,Two of the most commonly used production technology introduced,and an annual output of 10 000 t Bleaching powder project economic analysis and evaluate,the results show that the project technically feasible and better economic
bleaching powder;technology;economic analysis
TQ124.44
A
1003-6490(2016)03-0078-02
2016-02-28
钟宏梅(1978—),女,广西玉林人,工程师,主要从事化工技术研究与开发工作。