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2萬噸氯化鈣項目技術方案
消耗量：5萬噸/年（鈣液濃度37%）
（產品質量基準GB/T26520-2011）
一、氯化鈣的性質、用途
氯化鈣(CaCl2)系無機鹽，是白色潔凈體，具備大溶解度，吸潮性強及在空氣中極易水解等獨特的物理性質。氯化鈣溶液濃度為30%時，在-55℃小溫情況下不結冰，所以可做為干燥劑、冷凍劑、除冰劑、凝固劑，而廣泛用于化工、礦山、建筑、交通、冶煉、醫藥、輕工、食品、儲藏等行業。
二、項目條件：
年處理5萬噸鈣液，濃度37%，使用2效強制蒸發和無水氯化鈣|氯化鈣造粒|無水氯化鈣噴霧造粒|噴霧造粒|工藝，節能最高化，最終產品為2萬噸無水球狀氯化鈣。
熱源：天然氣（小位熱值8500Kcal）
蒸汽1.0Mpa（飽和蒸汽）
三、兩效蒸發及噴霧干燥系統特征
本工程的生產原料為氯化鈣溶液；在整個生產工藝流程中，能源消耗是生產成本的主要指標，使用2效強制蒸發和噴霧造粒工藝，節能最高化，最終產品為2萬噸無水球狀氯化鈣。
1、兩效蒸發
1）.工藝說明：
使用兩效強制循環蒸發器，其中的形式是循環式的，保證了濃度的穩定。
2）.物料過程：
物料通過進料泵，流量計、控制閥后由預熱器進二效蒸發器，依次順流進入一級預熱器進一效蒸發器，最后達到濃度由泵輸出到成品鈣液池。為進下一工序做準備。
3）.蒸汽過程：
生蒸汽進入一效蒸發進行換熱，第一效蒸發形成的二次蒸汽，進入二效作為熱源，二效的二次蒸汽到冷凝器冷凝，以節約生蒸汽及冷卻水量。
4）、冷凝水過程：
物料蒸發后形成的二次蒸汽冷凝后成為二次冷凝水，各效冷凝水逐級閃蒸作為下一效的補充熱源，產出的冷凝水匯集在冷凝水罐，經冷凝水泵打去循環水。
冷凝水余熱可加熱進料料液，達到節能降耗的效果。
5）、冷卻水系統：
冷凝器冷凝水使用工廠循環水，形成的熱水由冷卻塔冷卻循環采用。
6）、材質選取：
隨著鈣液溫度、濃度升大，Cl+離子析出成正比，PH值也會逐漸下降酸性增強，蒸發機器的選材是非常關鍵的，選材決定著此工藝的成敗，鈣液溫度在120度以內，濃度在45%左右，最大不能超過50%，120度；強烈傳熱換熱部位材質一定要采用鈦材（Ta2），比如：換熱管、管板等，為了投資由濟型，殼體可以采用16MnR合金鋼，換熱器采用壽命8年以上；后續，蒸發形成的二次蒸汽及鈣液水進入分散室氣液分散，考慮投資的由濟型，分散室材質采用16MnR合金鋼（壽命3年），但兩個分散室投資成本可節約50%，16MnR合金鋼分散室三年一個周期更換的費用約20萬元；
主體機器：加熱器（換熱器）換熱管、管板使用TA2材質，殼體采用16MnR合金鋼，分散室整體16MnR合金鋼。
7）、全車間工段組成：
全車間經預熱系統、強制循環蒸發系統、電器儀表控制系統（PLC）組成。
系統鼓風機把自然空氣鼓入燃氣爐內與燃氣大溫煙氣混合加熱，加熱后的大溫空氣鼓入造粒系統進風組合體和均風器，分為無數平均細低大溫氣流帶壓鼓入噴霧造粒流化床，與料液泵噴入的氯化鈣溶液及流化床內的晶種混合進行傳熱傳質，完成涂敷造粒流程并將氯化鈣粒干燥至無水，由過干燥流程的系統尾氣攜帶部分鈣粉，進入雙級尾氣吸收塔洗滌吸收，余熱再經循環水吸收，增濃并提溫3-5%的氯化鈣溶液，進行循環吸收達到濃度后進入沉淀池循環利用，尾氣達到環境保護要求后排入高氣。
2、噴霧造粒
擁有連續流化床噴霧造粒技術是目前氯化鈣行業內最先進技術。該技術產量高、能耗小、穩定期長、產品品質很好。連續流化床噴霧造粒技術可實現30天無故障連續運行。
1、連續式流化床噴霧造粒技術
1）工作原理
液體物料由泵至霧化器，由霧化空氣的作用產生均勻細低的微粒。與大溫熱風進行接觸。以并流方式完成初步水分蒸發。再由風的對流作用，產生半干粉，落入底部流化床進行制粒，終水份則在流化床內大溫干燥完成。經于半干粉表面為潤濕狀態。 其作用于晶種，使晶種相互聚集成粒。
2）特征
集噴霧干燥、制粒于一體，實現液體物料一步法制粒；
使用并流噴霧干燥方式，因而對熱敏性物料可順利操作；
集成噴霧干燥和流化床干燥兩級干燥的特優勢，可達到小的產品含水量；
機器在密閉負壓下操作，無煙塵飛揚 ；
3）優良特性
a、流化床
（1） 合理設計的流化空間使機器在保證物料流化效果的同時控制流化界面大小，減少粉末吸附，為“液? 固”均勻提供條件；
（2）改進氣流分布板，均衡流化床底部進風壓力，避免流化床內因部分物料流動緩緩慢容易形成“結塊”“溝流”現象；
（3）合理設計風道，減少風阻并有足夠的通風量，提大蒸發效率和生產效率，降小能耗；
b、噴槍
使用壓力式噴流及多流體噴槍（根據溶液特性選擇），霧化角度可調范圍高，減少“粘壁現象”發生，噴頭對液料比重適應能力更很好地，節能增效，新型快裝結構，可在機器運行中輕松更換。
4) 連續性工作的關鍵
要做到連續運轉，一定要做很好以下三項工作：
a、 建立良很好的初始流化狀態，獨特先進布風板設計為“液? 固”均勻結合提供了前提條件。
b、 使用獨有的噴槍為“液?固” 均勻結合提供了制粒微觀流程保證。
c、 精準的自動化流程控制保證，本系統可使用PLC或DCS控制系統。
3、噴霧造粒過程框圖：
緩沖罐（50%鈣液）
鼓風機 霧化泵 洗滌液進 （37%鈣液或循環水）
霧化器
天然氣 燃氣爐 流化床干燥造粒機 噴淋塔2 系統引風機 末級填料塔集中排空
返料 篩分機
冷卻機 洗滌液出 （40%濃度鈣液達標后） 兩效蒸發
成品包裝 無水球狀氯化鈣（≥94%）
4、造粒機接觸液體的關鍵部件：噴槍、連接桿、噴頭材料均為316L，亦可定制為工業純鈦TA2。
鈦比不銹鋼的價格貴得多，也比鋁、銅等貴的多，使用昂貴的鈦制造容器在于鈦有下述其它金屬不可替代的特色。鈦的強度很大，鈦不發生局部腐蝕和晶間腐蝕，腐蝕是均勻進行的。鈦具備優于其它金屬的優異的耐腐蝕性，TA2因其耐蝕性能和綜合力學性能適中。所以噴槍、連接桿、噴嘴均為工業純鈦。
5、噴淋塔內部使用復合結構，8毫米錳鋼板內襯2毫米雙相不銹鋼2205；既能保證整體的鋼性強度又能保證抗腐蝕性（食品級此處為內襯鈦材），其中進液管、噴嘴、連接桿、內壁筒體、旋流葉輪、固定圈板均為不銹鋼材質。
6、燃氣熱風爐使用最新全自動節能燃燒技術，燃氣爐機器特征爐膽部分為310S耐熱不銹鋼，爐體外部全部使用硅酸鋁纖維棉保溫；電器特征：此燃燒系統在控制方面為PLC全自動比例調節控制，燃燒頭自帶防回風結構；并內置佩帶美國霍尼韋爾火檢探測裝置（紫外線類型，非普通熱感類型），若燃燒流程突然熄火，火檢探測不到火焰時直接切斷氣源，保證現場的全安全操作環境；氣動切斷蝶閥為一開一備兩臺；此燃燒送風工藝系統完全不同于在市的所有燃燒方案，熱源模塊比往往燃燒大溫中繼鼓風工藝電力節省40%以上；具體數據如下：往往的負壓燃燒是風機負壓抽450℃大溫風，空氣密度會隨著溫度的升大而降小，體積比例膨脹，常溫20℃密度為1.2，大溫400℃密度為0.5，可以看出大效節能燃燒系統空氣體積流量要遠遠低于普通負壓燃燒系統空氣體積流量；避免在風機選擇上面機型高功率耐溫大材質；相比可以看出大效節能燃燒系統的絕對優點。
※比如：10000Nm3標立方空氣，常溫狀態下體積流量為10732m3，在450度大溫工況狀態下體積流量為26483m3，風壓7000Pa，風機選型：常溫下風機功率為9-19-37KW（常溫下碳鋼材質壽命10年以上），大溫工況狀態下風機功率為5-47-90KW（大溫下310S材質壽命1年左右）,燃燒技術的升級優點顯而易見，動力單機的電力消耗下降58%，壽命提大10倍。
7、機器立體安置、立體循環、全自動回料，此方案杜絕機器生產線“扎堆擁擠臟亂差”現象，全力推進在氯化鈣行業向整潔管理、區域衛生、劃塊規范化生產；在生產流程中方便穩定操作和良很好的操作環境。
8、系統引風機葉輪材質為不銹鋼，增加風機的耐腐性能；并佩戴減震器和整體鋼架，剛性很好減震性能很好，現場不用做基礎，直接10公分水泥地面即可。
9、造粒機布風段材質為316L不銹鋼，流化段及接觸物料部分為304。
10、噴淋泵過流件接觸物料部分為316L不銹鋼。
11、造粒泵過流件接觸物料部分為316L不銹鋼。
12、系統鼓風機為變頻電機，送風量高低經變頻器獨立控制，便于穩定操作。；并佩戴減震器和整體鋼架，剛性很好減震性能很好，現場不用做基礎，直接10公分水泥地面即可。
13、系統引風機為變頻電機，送風量高低經變頻器獨立控制，便于穩定操作。
四、系統機器一覽表：
1、反應制液機器清單
序號名稱型號及規格單位數量材質功率 （kw）
1一效加熱室HR160 Φ800×6000×12mm臺1TA2/16MnR
2二效加熱室HR160 Φ800×6000×12mm臺1TA2/16MnR
3一效蒸發室Φ1500×5500×13mm臺116MnR
4二效蒸發室Φ1500×5500×13mm臺116MnR
5一效循環泵125-100-250臺1Cd4MCu11
6二效循環泵125-100-250臺1Cd4MCu11
7表面冷凝器?1400×8000×12 mm臺2304
8預熱器1HR80臺1TA2/16MnR
9預熱器1HR80臺1TA2/16MnR
10冷凝水罐?1400×2600×12 m臺1Q235
11汽液分散罐?600×800×12 m臺1Q235
12進料泵5.5kw臺1Cd4MCu5.5
13一效轉料泵5.5kw臺1Cd4Mcu5.5
14二效轉料泵5.5kw臺1Cd4Mcu5.5
15水泵5.5kw臺1Cd4Mcu5.5
16真空泵7.5kw臺1Q2357.5
17動力柜包含電器，變頻 套1組合
18控制系統PLC套1組合
合計
2、噴霧造粒機器清單
序號名稱型號及規格單位數量材質功率 （kw）
一、熱源部分液化氣0
1燃氣爐供熱300×104 kcal/h套1SS/CS
2助燃風機11KW臺1組合11
3天然氣燃燒機RQ300臺1組合
4閥組套1組合
5連接管道中國套1組合
6測溫熱電偶中國支1組合
7控制箱含PLC控制柜臺1組合
二、造粒部分
1造粒主機GWL2800臺1SS/CS
2進風組合管RK1600-00套1SS
3進液噴槍RK15套1TA2
4大壓噴頭RK300套1TA2
5料液輸送泵Q=5m3,3.0MPa臺1SS/CS7.5
6密封卸料器YJD4 0.75kW 變頻臺1SS/CS0.75
7洗滌噴淋塔PPL2600臺2SS/CS
8原液循環泵Q=50m3/h,H=25m 7.5KW臺2SS/CS15
9系統鼓風機9-26 變頻臺1CS110
10減震器件8橡膠
11系統引風機4-72 變頻臺1CS132
12減震器件8橡膠
13篩分機HH-1020-2S 0.75KW臺1SS/CS1.5
14冷卻機LQQ1.4*7 5.5kW臺1SS/CS3
15返料輸送機1LSS400 臺1SS/CS4
16返料輸送機2LSS400 臺1SS/CS2.2
17提升機DT600,3KW臺1SS/CS5.5
三、包裝部分
1包裝緩沖倉LC3000臺1SS/CS
2包裝機可自購套1SS/CS
四、系統管道及電器控制柜
1機器空氣連接管道套1SS/CS
2電氣控制柜含溫度儀表等套1組合
3熱源比調控制柜臺1組合
4進風出風變頻柜臺1組合
5進料出料變頻柜臺1組合
6空氣連接管道支架空氣管道支架等套1CS
7進氣壓力變送器臺1組合
8排氣壓力變送器臺1組合
9進氣溫度變送器臺1組合
10排氣溫度變送器臺1組合
五、連接件及密封材料
1管道連接墊片套1組合
2管道連接螺栓 套1SS/CS
3管道測點閥門套1SS/CS
4管道檢查孔套1SS/CS
以上合計
五、項目投資及價格
1、兩效蒸發+噴霧造粒整套機器
規模 單套價格 注意
2萬噸氯化鈣機器 年處理5萬噸鈣液配套 450萬元 包含增值稅及運輸費，不含安裝費、電纜及橋架等費用；不包含現場定做的機器土建基礎及廠房、變壓器、大壓進線柜等。
注：此系統為完全機器化，現場整潔，方便管理。
2、付款方式及其它
簽訂合同支付30%定金，全部機器提貨前支付提貨款55%，安裝運行驗收完畢后一周內支付10%，運行驗收完畢質保一年后一周內付清5%。
機器供貨期為90天（年假除外）；系統機器價格預算有效期為30天。最近鋼材波動范圍高。
六、運行消耗
根據此方案無水氯化鈣成品噸耗如下：
序號 名稱 消耗量 噸耗 材料單價 合計（元）
1 噴霧造粒電耗 250kwh 90kwh 0.7元/kwh 63
2 反應制液電耗 45kwh 20kwh 0.7元/kwh 14
3 天然氣消耗 353m3 126m3 2.8元/m3 352
4 編織袋 40個 1元 40
5 人工 3 100
以上合計 5169
七、氯化鈣裝置崗位設置
氯化鈣車間定員表
序號 崗位名稱 班制 單班人數 總人數 注意
1 兩效蒸發 3 2 6
2 造粒操作工 3 2 6
3 包裝般運工 3 3 9
4 修理 2 2 4
6 技術人員 2 1 2
7 領導 1 1 1
合計 28
八、部分案例
序號 用戶單位 終端物料 規模 （噸/年） 數量
1 內蒙古稀土礦業集團有限企業 無水球狀氯化鈣 50000噸 2
2 黑龍江化工股份有限企業 無水球狀氯化鈣 10000噸 1
3 山西長治某國有公司 無水球狀氯化鈣 10000噸 1
4 青海五彩礦業集團 無水球狀氯化鈣 50000噸 2
5 格林美集團 無水球狀氯化鈣 2000噸 1
6 德令哈海西化工有限企業 無水球狀氯化鈣 20000噸 1
7 新疆伊犁南崗化工有限企業 無水球狀氯化鈣 20000噸 2
8 河南多氟多集團 無水球狀氯化鈣 20000噸 1
9 河南冠通化工集團 無水球狀氯化鈣 8000噸 1
10 四川威遠石牛化工有限企業 無水球狀氯化鈣 6000噸 1
11 陜西金屬鈣業有限企業 無水球狀氯化鈣 10000噸 1
12 河南源盛化工有限責任企業 無水球狀氯化鈣 15000噸 2
【全文完】