◆ 概述
二氧化氯是一种高效的漂白剂，使用二氧化氯漂白剂取代氯气，可提高纸浆收率，对纤维破坏程度轻，提高纸浆白度，降低AOX排放量，降低二恶英排放量，减少漂洗水的COD排放量。
随着对制浆造纸行业环保要求的提高，以二氧化氯为漂白剂的无元素氯（ECF）漂白在世界范围内获得广泛应用。国家发改委于2007年11月发布的《造纸产业发展政策》第四章第二十二条指出“鼓励发展应用高得率制浆技术，生物技术，中浓技术，无元素氯或全无氯漂白技术”，第二十三条指出“禁止新上项目采用元素氯漂白（现有企业应逐步淘汰）”。中国造纸协会2007年8月发布的《关于造纸工业“十一五”发展的意见》指出“通过采用封闭筛选、无元素氯、全无氯漂白、高效黑液碱回收（生物质能源利用）等先进清洁生产工艺技术和设备，从源头预防和减少造纸工业污染物的产生”。国家环保总局《制浆造纸工业水污染物排放标准》（征求意见稿）指出“漂白方面，世界上广泛采用ECF技术和TCF技术，使废水排放中AOX的含量由使用传统方法时的2.4kg/t浆分别下降到0.6kg/t浆和0.2kg/t浆，大大减少了环境污染”、“对新建企业，…采用无元素氯（ECF）或全无氯（TCF）漂白…，对现有企业，…采用无元素氯（ECF）或过氯化氢替代部分氯多段漂白，…”可以预计，随着水污染物排放标准中AOX限值的引入，现有制浆企业将掀起一股改用ECF或TCF的热潮，对二氧化氯发生系统带来了强劲的需求。
目前，国内制浆造纸行业所用的二氧化氯发生系统全部自国外引进，主要有加拿大sterling公司的R8法，加拿大chemetics公司综合法和瑞典EKA公司的SVP法。进口设备运行较好，有成熟的运行经验，但进口设备存在造价高，售后服务慢，备件价格很高的缺点。
青岛金海晟环保设备有限公司始建于1997年，主要从事二氧化氯发生器的研发、生产、销售，具有雄厚的技术实力和市场推广能力。董事长王永仪博士毕业于清华大学，为全国二氧化氯协作组专家，对二氧化氯行业有较深的了解。经多年研究，对现有的二氧化氯发生系统进行消化吸收再创新，成功地实现了国产化。
◆ 综合法二氧化氯发生系统工艺描述
如图所示，综合法二氧化氯发生系统主要由如下几个子系统组成：氯酸钠电解系统，盐酸合成系统，二氧化氯发生系统，二氧化氯吸收系统。另外还有应急环保系统（包括氢气洗涤系统，氯气吸收系统）
1、 氯酸钠电解系统：
将NaCl溶液通电，产生NaClO3，并产生H2。
反应式如下：
NaCl + 3H2O + 电能 → NaClO3 + 3 H2
电解产生的浓NaClO3去二氧化氯发生系统，氢气去盐酸合成系统制备盐酸。
2、 盐酸合成系统
来自氯酸盐电解系统的H2与来自二氧化氯吸收系统的稀氯气和外购的Cl2一同合成盐酸，盐酸送二氧化氯发生系统。
3、 二氧化氯发生系统
反应式如下：
NaClO3+2.24HCl→NaCl + 0.94 ClO2 + 0.65 Cl2 + 1.12 H2O
来自氯酸钠电解系统的浓氯酸钠溶液和来自盐酸合成系统的盐酸，在反应蒸发结晶器中发生反应，生成气体二氧化氯和氯气。同时溶液在真空状态下沸点降低，水蒸发为水蒸气，稀释二氧化氯使在爆炸极限以下。生成的NaCl在溶液中结晶析出，通过盐饼过滤机滤出，用浓氯酸盐液溶解变成稀氯酸盐溶液，然后再回流到氯酸盐电解系统。
4、二氧化氯吸收系统
从二氧化氯发生系统产生的二氧化氯、氯、水蒸气混和物经过二氧化氯吸收系统，用冷水吸收得到二氧化氯溶液，未被吸收的氯气进入盐酸合成系统。
◆ 系统特点
1、 不需外购和贮存氯酸钠、酸、甲醇等原料，只要用电和氯气，适合于原料来源不便的地方。
2、 生产成本低。
3、 允许生产负荷浮动大，即使系统的生产负荷降到设计能力的1/3，仍能保持其效率和系统的稳定运转。
4、 没有废液排放，不产生酸性芒硝液体，利于环保。
5、 系统中没有氯酸钠损失，而氯酸钠-硫酸-甲醇工艺随盐饼会损失部分氯酸钠。
6、 与氯酸钠-硫酸-甲醇工艺相比，系统不易结垢，不用进行复杂的煮垢操作。
7、 一次性投资较高。
◆ 土建条件
一层 33m长，宽17m， 标高0m
二层 33m长，宽17m，标高6m
三层 14 m长，11m宽，标高12 m
四层 11 m长，10m宽，标高18m
◆ 基本工艺条件(二氧化氯发生量为5t/d时)
公共设施条件
名称 |
压力kg/cm2 |
温度 oC |
流量 |
Min |
Norm |
Max |
Min |
Norm |
Max |
Norm |
Max |
中压蒸汽 |
7.5 |
9.0 |
9.5 |
170 |
173 |
190 |
712 kg/h |
1000 kg/h |
低压蒸汽 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
145 |
149 |
160 |
1689 kg/h |
2000 kg/h |
冷却水 |
3.0 |
3.2 |
4.0 |
25 |
33 |
35 |
382 m3/h |
400 m3/h |
工艺水 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
25 |
35 |
40 |
0.7 m3/h |
5 m3/h |
冷冻水 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
5 |
7 |
8 |
19.6 m3/h |
27 m3/h |
脱盐水与机封水 |
4.5 |
4.5 |
5.0 |
25 |
35 |
40 |
3.8 m3/h |
5 m3/h |
氮气 |
1.0 |
6.0 |
8.0 |
25 |
35 |
40 |
0 kg/h |
225 kg/h |
仪表风 |
5.0 |
6.0 |
8.0 |
25 |
35 |
40 |
130 kg/h |
260 kg/h |
需用化工原料I
名称 |
压力kg/cm2 |
温度 oC |
流量 |
Min |
Norm |
Max |
Min |
Norm |
Max |
Norm |
Max |
氯气 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
20 |
40 |
50 |
141 kg/h |
200 kg/h |
烧碱, 12 % |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
20 |
35 |
50 |
1.9 m3/h |
1.9 m3/h |
外供产品I
名称 |
压力 |
温度 oC |
流量 |
Min |
Norm |
Max |
Min |
Norm |
Max |
Norm |
Max |
ClO2 水溶液 |
7.0 |
7.5 |
8.0 |
8 |
12 |
15 |
20.9 m3/h |
30 m3/h |
蒸汽冷凝水 |
3 |
4 |
5 |
80 |
99 |
100 |
0.7 m3/h |
2 m3/h |
盐酸 |
2 |
2 |
2.2 |
35 |
40 |
45 |
0 m3/h |
2 m3/h |
次氯酸钠 |
4 |
5 |
6 |
25 |
35 |
40 |
1.9 m3/h |
1.9 m3/h |
冷却水回流 |
2.0 |
2.0 |
2.5 |
40 |
48 |
50 |
382 m3/h |
400 m3/h |
排污 |
0 |
0 |
0 |
25 |
35 |
80 |
0.5 m3/h |
50 m3/h |
电源：直接自10kv电源引入，总装机容量电解部分：2800kw，其他装机容量
：123kw(不含制冷机)
◆ 主要设备
(一)二氧化氯发生系统 （工艺设备类）
编号 |
名称 |
体积m3 |
直径m |
高度m |
材质 |
换热面积m2 |
|
反应蒸发结晶器 |
3.5/7.7 |
|
|
钛 |
|
|
盐饼过滤机 |
|
|
|
钛 |
|
|
过滤机VAT |
|
|
|
FRP |
|
|
热水过滤器 |
|
|
|
|
|
|
再沸器 |
|
|
|
钛 |
|
|
盐饼溜槽 |
|
|
|
|
|
|
紧急水槽 |
|
|
|
FRP |
|
|
放空槽 |
|
|
|
FRP |
|
|
盐饼溶解槽 |
|
|
|
FRP |
|
|
气液分离器 |
|
|
|
钛 |
|
|
冷凝水槽 |
|
|
|
碳钢 |
|
|
碱性废水池 |
|
|
|
FRP |
|
二氧化氯发生系统 （泵类）
编号 |
名称 |
流量m3/h |
扬程m |
材质 |
功率KW |
进口DN |
出口DN |
|
盐饼机进料泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
放空槽泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
稀NaClO3回流泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
冷凝水泵 |
|
|
碳钢/316 |
|
|
|
|
反应器循环泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
（二）二氧化氯吸收系统 （工艺设备类）
编号 |
名称 |
容积m3 |
直径m |
高度m |
材质 |
换热面积m2 |
备注 |
|
吸收塔 |
|
|
|
FRP 411 |
|
|
|
尾气洗涤器 |
|
|
|
FRP 411 |
|
|
|
发生气冷凝器 |
|
|
|
Ti/316SS |
|
|
|
工艺喷射器冷凝器 |
|
|
|
Ti/316SS |
|
|
|
工艺喷射器 |
|
|
|
Ti |
|
|
|
过滤机喷射器冷凝器 |
|
|
|
Ti/316SS |
|
|
|
酸性废水槽 |
|
|
|
FRP |
|
|
|
ClO2液贮槽 |
|
|
|
FRP 411 |
|
|
|
ClO2液贮槽 |
|
|
|
FRP 411 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
二氧化氯吸收系统 （泵类）
编号 |
名称 |
流量 |
扬程 |
材质 |
功率 |
进口DN |
出口DN |
|
ClO2水泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
ClO2输送泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
ClO2输送泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
尾气洗涤塔泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(三)盐酸合成系统 （工艺设备类）
编号 |
名称 |
容积m3 |
直径m |
高度m |
材质 |
|
盐酸合成炉 |
|
|
|
|
|
点火器 |
|
|
|
|
|
盐酸过滤器 |
|
|
|
PP |
|
阻火器 |
|
|
|
|
|
氢气水封 |
|
|
|
FRP |
|
氯气水封 |
|
|
|
FRP |
|
HCl贮槽 |
|
|
|
FRP |
盐酸合成系统 （泵类）
编号 |
名称 |
流量 |
扬程 |
材质 |
功率 |
进口DN |
出口DN |
|
盐酸输送泵 |
|
|
|
|
|
|
（四）氯酸钠电解系统
编号 |
名称 |
容积m3 |
直径m |
高度m |
材质 |
电极面积m2 |
|
电解槽 |
|
|
|
|
|
|
氢气冷却器 |
|
|
|
|
|
|
电解液循环泵 |
|
|
|
|
|
|
整流变压器 |
|
|
|
|
|
|
整流器 |
|
|
|
|
|
|
极化整流器 |
|
|
|
|
|
（五）氯酸盐循环槽 （工艺设备类）
编号 |
名称 |
体积m3 |
直径m |
高度m |
材质 |
备注 |
|
氯酸盐过滤器 |
|
|
|
Ti |
|
|
浓NaClO3槽 |
|
|
|
Ti |
|
|
稀NaClO3槽 |
|
|
|
FRP |
|
|
盐酸高位槽 |
|
|
|
FRP |
|
|
电解液冷却器 |
|
|
|
Ti |
|
|
|
|
|
|
|
|
氯酸盐循环槽 （泵类）
编号 |
名称 |
流量 |
扬程 |
材质 |
功率 |
进口DN |
出口DN |
|
NaClO3循环泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
浓氯酸钠供料泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
淡NaClO3泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(六)、氢气洗涤系统 （工艺设备类）
编号 |
名称 |
体积m3 |
直径m |
高度m |
材质 |
|
氢气洗涤器 |
|
|
|
FRP |
|
除雾器 |
|
|
|
|
|
氢气水封槽 |
|
|
|
FRP |
氢气洗涤系统 （泵类）
编号 |
名称 |
流量m3/h |
扬程m |
材质 |
功率kw |
进口DN |
出口DN |
|
氢气洗涤泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
(七)、海波塔系统 （工艺设备类）
编号 |
名称 |
体积m3 |
直径m |
高度m |
材质 |
|
海波反应塔 |
|
|
|
FRP |
|
海波冷却器 |
|
|
|
Ti |
|
氯气水封槽 |
|
|
|
FRP |
|
海波液贮罐 |
|
|
|
FRP/UPVC |
海波塔系统 （泵类）
编号 |
名称 |
流量m3/h |
扬程m |
材质 |
功率 |
进口DN |
出口DN |
|
海波洗涤塔泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
海波洗涤塔泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
海波贮槽泵 |
|
|
钛 |
|
|
|
|
海波塔风机 |
|
|
FRP |
|
|
|
|
海波塔风机 |
|
|
FRP |
|
|
|
◆ 系统造价
1，土建 111万
2，设备 2100万
3，安装调试 210万
4，利税242万
5，合计 2663万
◆ 运行费用核计
每吨二氧化氯消耗指标：
名称 |
数量 |
单位 |
氯气 |
0．68 |
T |
电，直流电解 |
8700 |
KWh |
电，交流驱动 |
200 |
KWh |
冷冻水(10 °C) |
100 |
m3 |
冷却水(delta T = 18 °C) |
270 |
m3 |
蒸汽 |
3．5 |
t. |
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