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第三章 工程分析 ******新型建材1万吨/年减水剂项目
第三章 工程分析
3.1工程概述
3.1.1工程概况
3.1.1.1工程名称
******新型建材有限公司年产1万吨萘系高效减水剂新建工程。
3.1.1.2工程地点、规模与性质
该工程拟建于***市***区*****街道办事处工业集中园区，位于***市城区南部。******新型建材有限公司南临***橡胶厂，东面为***永泰混凝土有限公司，北临为***亚诺化工有限公司。厂址所在区域的主要地表水体为 里水库，在该项目区以东1000m以外。附近村庄2个，西面1000m左右的 洼村，人口约800人，北面1100m左右的 岭村，人口约1100人。该工程占地28亩，主要为丘陵薄地，其中建筑面积6200m2。
该工程为新建工业项目，主要生产萘系高效减水剂，根据市场需求状况，该工程设计生产规模为10000t/a萘系高效减水剂。
3.1.2产品方案
该工程产品为萘系高效减水剂，产品规格、性能、执行GB8076-1997国家质量标准，以及JC473、JC475、JC474中华人民共和国行业标准。
3.1.3工程建设的意义
3.1.3.1产品介绍
减水剂是一种混凝土外加剂，广泛用于混凝土建筑工程、混凝土预制构件、桥梁等的施工过程中，也可用于油田的固井作业。在混凝土配料中加入适当比例的减水剂，可以在一定时间内显著提高混凝土的流动性，增大塌落度。这一特性使浇注困难的混凝土工程的施工难度大为降低；还使混凝土适合泵送，实现浇注的机械化作业；不但提高了混凝土的和宜性，而且也减轻了搅拌强度。加入减水剂的混凝土还具有高强和早强的特点，使配置超水泥标号的混凝土成为可能。用其配置600#以上的高强混凝土，可以促进新型结构的发展。根据工程试验，加入型号为FDN萘系减水剂0.5%，在保持原塌落度的情况下，可减少用水量15%～25%，混凝土强度增加40%～60%。在保持甚至高于原强度10%的情况下。可节省水泥20%左右。掺入减水剂后。提高了分散能力和塑化效应。使混凝土的抗渗性、抗裂性、与钢筋的结合力、抗冻性等都有明显的提高。
3.1.3.2市场前景
中国是世界上最大，也是发展最快的发展中国家，改革开放以来，中国的经济取得了举世瞩目的成绩，特别是基础设施建设，更是发展迅速。因此，人工混凝土、商品混凝土的用量非常的大。
近几年来，商品混凝土在我国大城市得到了迅速发展与普及，要解决商品混凝土和泵送混凝土的一系列技术难题，离不开各种混凝土外加剂。我国掺加外加剂的混凝土仅占27%，与西方发达国家75％～90％的比例相比差距较大。随着我国商品混凝土业的发展，水泥外加剂发展空间很大。萘系减水剂是我国目前使用最广、用量最大的主要外加剂品种，占高效减水剂市场的90％以上，目前对萘系减水剂的需要量剧增，有供不应求的趋势。因此，该工程建设是非常必要的。
3.1.4项目实施方案
3.1.4.1主要设备
项目生产所需主要设备见表3-1。
表3-1 主要生产设备
序号
设 备 名 称
规格型号
数量
备注
1
反应釜
5000L
6
2
中和锅
11500L
2
3
复配锅
10000L
2
4
蒸汽锅炉
2吨
1
5
热风炉
4吨
1
6
多管除尘器
DX-Ⅱ型
1
7
旋风除尘器
3
8
水膜除尘器
1
9
硫酸储罐
120吨
1
10
氢氧化钠储罐
80吨
1
11
甲醛储罐
40吨
1
12
熔萘罐
8m3
1
13
计量泵
4
14
鼓风机
6-41型
1
15
引风机
Y6-4Ⅱ型
1
16
鼓风机
4-72-45A型
1
17
引风机
4-728-C型
1
18
自动软化水装置
1
19
干燥塔
1
20
自动过秤包装装置
1
3.1.4.2土建工程内容
厂房建设应适应大生产的规模要求，力求现代化、标准化、规模化。各类土建工程见表3-2。
表3-2 各类厂房规划面积
序号
名 称
建筑面积
标 准
1
生产车间
3200m2
标准厂房
2
锅炉房
100m2
标准厂房
3
原料仓库
600m2
标准厂房
4
产品仓库
900m2
标准厂房
5
化验室
300m2
标准办公楼
6
办公室
300m2
标准办公楼
7
职工宿舍
400m2
8
食堂
200m2
9
澡塘
200m2
10
储水池
500m3
11
围墙及大门
650m
3.1.4.3给排水工程
该工程生产及生活用水均由厂内自备水井供给，厂内南部建有储水池供生产用水，生活用水由水井提水后经消毒后供水管道供给。拟建工程生产用水量13.0m3/d，生活用水量5m3/d，总用水量18.0m3/d，自备井能够满足工程对水量的需求。
从该项目的反应原理和工艺流程看，减水剂在反应机理上不需用水，工艺中所用的水主要是蒸汽加热用水，该生产废水可循环使用，而且还能够降能节耗，提高清洁生产的水平，该工程生产废水全部回用，无生产废水外排，生活污水经化粪池处理后回用于厂内绿地浇灌和喷洒煤场及渣场降尘，不外排。
3.1.4.4电热汽工程
（1）电力供应
供电由*****街道办事处供电所供给，厂区内设配电室，年用电量90万kwh。
（2）燃料消耗
锅炉所需燃料由*****矿业集团*****煤矿供给，该矿原煤灰分含量25.0%，含硫量1.2%。每吨产品耗煤量0.205t，年耗煤量为2048.4t/a。
（3）蒸汽消耗
该工程所需蒸汽由自上的蒸汽锅炉供给，每吨产品需要蒸汽0.25T，年需要蒸汽2500吨。拟建工程动力消耗情况见表3-3。
表3-3 动力消耗情况一览表
项 目
单耗
年消耗量
供应来源
生产用水
约0.39m3/t产品
3940m3/a
自备井
生活用水
5m3/d
1500m3/a
自备井
电
90kwh/t产品
90万kwh
*****办事处变电所
煤
约0.205t/t产品
2048.4t/a
*****矿业集团*****煤矿
蒸汽
0.25t/t产品
2500吨
自上蒸汽锅炉
3.1.4.5产品包装要求
出口产品包装时应有牢固标志，符合GB7718，装于双层塑料袋内密封，每袋50公斤，防重压、碰撞、曝晒、雨淋。
3.1.4.6产品运输要求
运输时应使用有篷且洁净的运输工具，不许从高处扔下
3.1.5工程投资及劳动制度
拟建工程总投资为450万元，其中固定资产投资300万元，流动资金150万元。环境保护投资40万元，主要包括热风炉烟气除尘、干燥塔收尘除尘、排空废气水吸收、生活污水处理、噪声控制、厂区绿化等，占工程总投资的8.9%。
劳动定员为50人，实行总经理负责制，设总经理1名，其他管理人员2人，合成工序21人，动力工序7人，干燥及包装工序10人，分析测试3人，门卫2人，食堂和澡塘等后勤人员4人。
工作制度：年工作300天，日工作班，三班制转，班工作时间8小时。
3.1.6 国家产业政策的符合情况
减水剂项目属于高新技术开发产品，能够显著提高混凝土的物理学性能和耐久性，减少水泥的用量，节约生产成本，缩短建筑周期。项目所在*****街道办事处工业集中园区，其主导产业是以化工为主。在2005年颁布的《产业结构调整指导目录》（2005本）中，该项目属于第一类鼓励类中第十建材类别中的第13小类，高性能混凝土用外加剂技术开发与生产类。因此该项目符合国家产业政策和工业园区发展政策。
3.1.7 厂区总平面布置及其合理性分析
该工程位于*****街道办事处工业集中园区，占地面积28亩，大门朝北，正对大门为厂区主干道，将生产区与绿化区隔开。生产区位于厂区主干道以东，合成车间位于厂区东中部，原料储罐区位于其南部，原料储罐区南由支路相隔为干燥塔和产品库；其东为锅炉房、煤场、渣场；办公区和生活区位于厂区内东北部；厂区南部为储水池；在贯通厂区东西的主干道两旁及厂区西部设绿化带。详见厂区总平面布置图（图3-1）。该工程总平面布置充分考虑该区域主导风向，生产区与办公区分开，总平面布置基本合理，但在夏季主导风向为东南风时，应注意渣场和煤场的洒水降尘，以减小扬尘对厂区环境的影响。
大门
办公室
食堂
宿舍
厂 内 主 路
化验室
道 路
生 成 车 间
原 料
仓 库
干燥分离塔
产 品 仓 库
锅炉房
煤 场
渣 场
道 路
风险事故池
水池和澡塘
道 路
水井
绿 化 场 地
北
图3-1 厂区平面布置图
3.2生产工艺流程
3.2.1工艺流程示意图
萘系减水剂化学名称为聚次甲基萘磺酸钠，又称β-萘磺酸钠甲醛缩合物，其生产过程包括磺化、水解、缩合、中和、干燥、包装等工序。见图3-2。
图3-2 减水剂生产工艺流程示意图
工业萘经熔萘罐加热熔化后，用计量泵打入反应釜中，反应釜用蒸汽加热升温至145℃，加入浓硫酸[萘：硫酸=1:1.2（摩尔比）]，密闭磺化，温度控制在约170℃，反应1.5h。在釜中加水，在密闭搅拌条件下进行水解反应。水解后按萘：甲醛1:0.92～0.95的量加入甲醛，仍在密闭条件下进行缩合反应，反应时间5-6小时。缩合完毕后将料液放加NaOH溶液进行中和，中和时控制加水量，使物料浓度保持在50%左右，中和至pH7～9后用管道送至液料储存池，料液送入喷雾干燥塔用由热风炉来的350-420℃热烟气进行干燥，干燥后的物料进旋风收尘器集尘器收集，产生的含尘废气再经经喷淋塔净化，喷淋液用原料液将没有沉降的粉化产品吸附吸收下来，净化后的废气再排入大气。
3.2.2主要化学反应及工艺流程简述
（1）磺化：萘与浓硫酸发生磺化反应常因温度不同，生成产物也有所不同，在低温下反应，主要生成α-萘磺酸，高温时主要生成β-萘磺酸。主反应生成β-萘磺酸，副反应生成α-萘磺酸、部分α-萘磺酸转化为β-萘磺酸、生成β-二萘矾、生成少量萘二磺酸及其转位物等。
（2）水解：磺化为可逆反应，高温时α-萘磺酸迅速生成，β-萘磺酸同时生成，但高温时α-萘磺酸又易水解，而β-萘磺酸水解缓慢，因此，β-萘磺酸就成为磺化反应的主要产物。由于产品需以β-萘磺酸为原料，故需加水对α-萘磺酸进行水解。
（3）缩合：β-萘磺酸在H2SO4催化作用下，与甲醛缩合成亚甲基多萘磺酸。反应式如下：
一般n=6～14。
（4）中和：缩合产物亚甲基多萘磺酸在一定条件下与NaOH进行中和反应。生成亚甲基多萘磺酸钠，同时，过量的、未反应的硫酸也被NaOH中和，控制pH达7-9为止。
（5）蒸发浓缩。此时液体产品含水40～50％，需要进行蒸发去水。
（6）干燥：将蒸发浓缩后产品中的水分去除。采用的是热风炉的热风干燥。
（7）包装：产品含水约5％。
3.2.3原、辅材料消耗情况
（1）工业萘：工业萘是从焦化厂煤焦油中提取的，全国各地焦化厂均有销售。附近有***钢铁厂、泰山钢铁厂、济南钢铁厂等均能提供工业萘。
（2）硫酸：工程所需硫酸为98％浓硫酸，***硫酸厂、济宁硫酸厂、新泰硫酸厂大量生产，可满足工程需要。
（3）甲醛、烧碱：为一般化工原料，本省内***硫酸厂、寿光氯碱厂均能供应。
主要原辅材料消耗情况见表3-4。
表3-4 主要原辅材料消耗一览表
名 称
分子式
分子量
规格
单耗（t/t）
年消耗量（t/a）
供应来源
工业萘
C10H8
128.16
工业
0.42
4200
莱钢焦化厂
甲醛
CH2O
30.02
35%水溶液
0.24
2960
新泰硫酸厂
浓硫酸
H2SO4
98.06
98%
0.46
4600
新泰硫酸厂
烧碱
NaOH
40
32%水溶液
0.60
7500
齐鲁石化公司
3.2.4拟建工程物料平衡
表3-5 物料平衡表（kg/批）
序
号
进 料
序
号
出 料
名 称
质 量kg)
名 称
质量（kg）
1
萘
1375.2
1
亚甲基多萘磺酸钠
2622.55
2
硫酸
1404
2
磺化反应产水
192.96
3
水
230
3
反应加入水
230.0
4
甲醛
760
4
缩和产水
174.96
5
氢氧化钠
2000
5
中和产水
246.24
6
硫酸钠
420.32
7
原料带水
1882.08
合计
5769.2
合计
5769.2
萘1375.2
硫酸1404
磺化
产水192.96
水解
加水230
缩和
甲醛760
产水174.96
中和
NaOH 2000
亚甲基多萘磺酸钠2622.55
干燥塔
减水剂3203（含水5％）
产水246.24
硫酸钠420.32
原料带水1882.08
水份蒸发2566.2
图3-3 物料平衡图（kg/批）
3-22 *********环境科学研究所
5.3 T/d
总用水量
18.0T/d
13.0T/d
自产纯水
酸碱废水 2.3T/d
蒸汽锅炉
反应釜、熔萘罐加热
冷却后
8.4T/d
蓄水池
冲洗设备和地面
4.0T/d
3.4T/d
8.4T/d
澡堂
损耗1.0T/ d
污水2.4 T/ d
损耗1.0T/ d
废水3.0T/d
反应加水2.3 T/d
物料带水18.9T/d
反应产水6.1 T/d
热风干燥塔
产品 1.6 T/d
损耗 25.7T/d
5.0 T/d
生活用水
损耗1.0 T/d
生活污水4.0 T/d
化粪池
绿化用水
损耗6.4T/d
绿地浇灌6.4T/d
损耗1.0T/d
27.3T/d
图3-4 水量平衡图（T/d）
煤场、渣场喷洒降尘
3.2.5水平衡
该项目工艺用水主要为反应用纯水，自产，每天共需10.7吨，其中8.4吨（2吨的锅炉并不是满负荷运转）用于蒸汽锅炉产生蒸汽，用于反应釜和熔萘罐的物料加热，冷却后，可用于职工洗澡和冲洗设备和地面。纯水制备装置选用RO反渗透纯水装置，产水率为80%，则需要自来水13.0吨/天。纯水装置产生酸碱废水2.3吨/天，与冲洗降尘地面和设备产生的废水一起可用于煤场和渣场的喷洒。办公生活每天需水5.0吨/天，产生生活污水4.0吨/天，与澡塘产生的污水混合经化粪池处理后可用于厂内绿地的浇灌，不外排。拟建工程完成后全厂的水平衡见图3-4。
3.3本项目产污环节及污染因素分析
为了确定该工程建设存在的污染因素，我们与该建设单位进行了咨询，并参照对***亚诺化工有限公司实际生产状况的考察，确定该工程存在的污染因素。
该工程生产过程存在的污染因素主要是废气和噪声，有少量生产废水和生活污水，固体废物主要为炉渣和生活垃圾。主要产污环节见图3-5。
纯水制备装置
酸碱废水
蒸汽锅炉
热风炉
鼓风机、引风机噪声
烟尘、SO2、炉渣
反应釜
热风干燥塔
无组织排放废气
熔萘罐
办公生活
生活污水和垃圾
工业粉尘
煤场、渣场
扬 尘
图3-5 产污环节图
3.3.1废气污染及拟采取的处理措施
该工程的废气产生场所主要有：蒸汽锅炉、热风炉产生的烟尘和SO2，反应釜和熔萘罐产生的无组织排放气体萘和甲醛，热风干燥塔产生的工业粉尘，员工生活产生的食堂油烟以及煤场和渣场产生的扬尘等。
3.3.1.1锅炉废气
（1）蒸汽锅炉
该工程锅炉所需燃料由*****矿业集团*****煤矿供给，该矿原煤灰分含量25.0%，含硫量1.2%。
蒸汽锅炉日供应蒸汽量为8.4吨/天，每小时需产蒸汽0.35t/h，每吨蒸汽需耗煤170kg，日燃煤量为1.428吨，每小时燃煤59.5kg，风量为654.5m3/h，主要污染物为烟尘和SO2，烟尘的产生浓度为3250mg/m3，SO2浓度为1745mg/m3，工程中增加了多管除尘器，除尘效率能达到90％以上。在增加湿式脱硫装置后，仍能去除部分烟尘，效率可达80％以上，这样经多管除尘和湿式脱硫装置吸收后，除尘效率稳定能≥95%，按95％计算，排放的废气中烟尘浓度预计为162.5mg/m3，排放的速率为0.106kg/h。SO2在增加湿式脱硫装置后，脱硫效率按50％计算，排放浓度预计为872.5 mg/m3，排放的速率为0.57kg/h。低于《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）表1中二类区域Ⅱ时段烟尘排放浓度标准， 200mg/m3；表2中燃煤锅炉Ⅱ时段SO2排放标准，900 mg/m3。不会对环境空气质量产生明显影响。
（2）热风炉的废气
日燃煤量为5.4吨，每小时燃煤225kg，风量为28000 m3/h，该炉主要是使用其热风来干燥结晶出产品，所以送风量比一般锅炉大的多。主要污染物为烟尘，产生浓度为287.5mg/m3，SO2浓度为154.3mg/m3，工程中增加了旋风除尘器，除尘效率能达到90％以上。热风先除尘后再去干燥产品。再经旋风除尘器和水膜除尘器处理后排放。废气中的烟尘经过了两级旋风除尘器除尘和一级原料液吸收，除尘效率可达99.9％，则排放的废气中烟尘浓度预计为0.29mg/m3，排放的速率为0.00805kg/h。废气中SO2被碱性原料液的水膜除尘器吸收后，脱硫效率可达60％，排放浓度预计为61.72 mg/m3，排放的速率为1.73kg/h。远低于《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）表1中二类区域Ⅱ时段烟尘排放浓度标准， 200mg/m3；表2中燃煤锅炉Ⅱ时段SO2排放标准， 900 mg/m3。不会对环境空气质量产生明显影响。
拟建项目所在地属于《锅炉大气污染物排放标准》中规定的Ⅱ时段二类区，根据其有关规定，拟建项目锅炉烟囱的排气筒高度至少为30米，故拟建项目的锅炉烟囱排气筒高度选为30米，烟囱的排气出口内径为40cm是合适的。
年排放烟尘合计为0.824吨/年，年排放SO2合计为16.55吨/年。需要申请总量指标。
3.3.1.2热风干燥塔产生的废气
该工程产生的废气另一个主要来源是来自物料干燥工序。中和后的湿物料进入喷雾干燥塔，热风炉产生的350～420℃烟气经除尘效率90%的旋风除尘器除尘后进入干燥塔干燥物料，干燥后90%的物料由干燥塔下部放出，生成的产品中约有10％左右的以粉尘的形式漂浮起来，则粉尘的产生量为1000t/a, 138kg/h，9857mg/m3，工程中在此又增加了旋风除尘器，将产品粉尘沉降下来，其余的再用原料液吸收，除尘效率可达99.9％，最后的废气由高20m、内径450mm的排气筒排放。粉尘的排放浓度为9.857 mg/m3，排放的速率为0.138kg/h。
年排放工业粉尘0.9936吨/年。需要申请总量指标。
3.3.1.3无组织排放的废气
在生产过程中磺化、缩合、中和等工序有很少量废气通过放空管间歇排放，每18小时排空一次。由于密闭操作反应，反应时不排气。每次排空只是为了使料液能够加入反应釜，排气量很小。在密闭条件下的熔萘罐熔萘时，每次加萘有少量的萘无组织排放，使用萘排空阀将废气引入带有夹套用水冷却的回收罐，废气中夹带的萘经冷却结晶析出后即可回收，可保证排出气体无萘蒸汽。磺化反应结束后，打开反应釜的排空阀，使废气进入水洗塔，三氧化硫经水吸收后成为稀硫酸，达到一定浓度后可以在缩合物料变稠时作为稀释用水。中和时排出含甲醛废气经水洗塔水洗，然后将稀释水加入反应中。每次在加料时严格控制萘与甲醛的比例，使后续工序基本无甲醛排放。
另外，在原料萘存放时，由于萘易升华，存在无组织排放问题，主要通过缩短存放周期，加盖帆布罩等措施加以控制。萘储存仓库外增设隔热设施，减小夏季高温时萘的升华，令可将密闭仓库中的废气导出后冷却将升华的萘析出回收，减小其无组织排放。
3.3.1.4职工生活产生的废气
拟建工程在完工后将建成职工食堂，全厂职工50人左右，食堂使用液化天然气等清洁能源，不再上燃煤炉灶。需要安装一定的油烟净化器，减少油烟等有机气体的排放，使其产生的油烟要符合《饮食业油烟排放标准》GB 18483—2001所规定的要求。
3.3.1.5扬尘
本工程在厂区东南部建设煤场和渣场，储煤量150吨，能保证15天生产的需要。渣场主要是暂时储存锅炉炉渣，储渣量为50吨，炉渣至少每周清运一次，尽量在厂内建设储存。煤场和渣场会产生扬尘，尤其是在夏季，该地区东南风是主导风向，扬尘会影响厂区环境和周围环境。本项目已采取了一定措施，采用喷水降尘的方法，每天使用纯水制备装置产生的酸碱废水2.3吨，和冲洗设备和地面废水3.0吨，喷洒煤场和渣场降尘，可有效减小扬尘对厂区环境和周围环境的影响，又进行了废水的综合利用。
3.3.2废水及拟采取的污染治理措施
该工程废水产生的环节主要有：纯水制备装置产生的酸碱废水，冲洗设备和地面产生的生产废水，澡塘产生的生活废水，以及办公生活产生的生活废水。见图3-3水量平衡图。
纯水制备装置产生的酸碱废水产生量为2.3吨/天，主要含有各种阴阳离子。冲洗设备和地面产生的废水，主要污染物为SS、COD、和少量的原料和反应产物，产生量为3.0吨/天，与纯水制备产生的酸碱废水共计5.3吨/天，用于煤场、渣场的喷洒降尘，不外排。
职工洗澡用水是反应釜加热用的蒸汽冷却后产生的，洗澡用水3.4吨/天，损耗1.0吨/天，产生2.4吨/天的污水，办公生活（主要为食堂等）产生的污水量为4.0吨/天，这些生活污水的主要污染物为COD、BOD和SS，COD约为300mg/L，BOD约为200mg/L，SS约为300mg/L，经化粪池处理后，用于厂区内绿地的浇灌，不外排。
3.3.3噪声及拟采取的控制措施
该工程噪声源主要是蒸汽锅炉房的1台引风机和1台鼓风机以及热风炉的1台鼓风机和2台引风机，干燥塔3台旋风除尘器及各种泵等。其中蒸汽锅炉房的引风机位于室内，其余均位于室外，噪声级在85～90dB(A)之间，类型主要是空气动力噪声、电磁性噪声，以中、低频为主。拟采取的综合防治措施包括：基础减振、厂房隔声，风机安装消声器。以减小噪声对厂区环境和周围环境影响。
3.3.4固体废物
该工程产生的固体废物主要有两部分，一是锅炉燃烧产生的灰渣，二是生活垃圾。
蒸汽锅炉每年耗煤428.4吨，产生炉渣107.1吨/年，由除尘器沉降下来的烟尘的量为14.55吨/年，合计产生灰渣121.65吨，热风炉每年耗煤1620吨，产生炉渣405吨/年，由除尘器沉降下来的烟尘的量为54.65吨/年，合计产生灰渣459.65吨，两炉合计年产生灰渣581.3吨/年，灰渣外卖给水泥厂或制砖厂进行综合利用，可在厂内暂时堆存。
厂内员工共50人，按照每人每年产生0.5吨生活垃圾计算，共产生25.0吨生活垃圾，由环卫部门收集后送垃圾处理厂无害化处理。
3.4小结
3.4.1结论
（1）******新型建材有限公司年产1万吨萘系高效减水剂新建工程拟建于***市来城区*****街道办事处工业集中园区，该工程设计生产规模为10000t/a萘系高效减水剂。该工程主导产品为萘系减水剂，减水剂化学名称为聚次甲基萘磺酸钠，又称β-萘磺酸钠甲醛缩合物。该项目将工业萘经浓硫酸磺化生成β-萘磺酸，在催化剂存在下，与甲醛缩合成β-萘磺酸甲醛缩合物，再用碱中和得盐。β-萘磺酸甲醛缩合物钠盐的合成过程由磺化、水解、缩合及中和等反应组成。项目的主要生产设备有：反应釜、硫酸贮罐、甲醛贮罐、氢氧化钠贮罐、燃煤蒸汽锅炉、燃煤热风炉、中和锅、旋风除尘器、风机和各种泵等。主要原料有工业萘、浓H2SO4（98%）、烧碱（NaOH≥35%）、甲醛（≥32%）、石灰。动力主要由燃煤锅炉提供，年燃烧煤炭2048.4t，。工程总投资450万元，其中环境保护投资50万元，占工程总投资的11%。劳动定员50人，三班制，年生产300天。
（2）减水剂项目属于高新技术开发产品，能够显著提高混凝土的物理学性能和耐久性。项目所在*****街道办事处工业集中园区，其主导产业是以化工为主。在2005年颁布的《产业结构调整指导目录》（2005本）中，该项目属于第一类鼓励类中第十建材类别中的第13小类，高性能混凝土用外加剂技术开发与生产类。因此该项目符合国家产业政策和工业园区发展政策。
（3）该工程的废气产生场所主要有：蒸汽锅炉、热风炉产生的烟尘和SO2，反应釜和熔萘罐产生的无组织排放气体萘和甲醛，热风干燥塔产生的工业粉尘，员工生活产生的食堂油烟以及煤场和渣场产生的扬尘等。蒸汽锅炉日燃煤量为1.428吨，每小时燃煤59.5kg，风量为654.5m3/h，主要污染物为烟尘，产生浓度为3250mg/m3，SO2浓度为1745mg/m3；热风炉主要污染物为烟尘，产生浓度为287.5mg/m3，SO2浓度为154.3mg/m3，工程中增加了旋风除尘器和水膜除尘，除尘效率能达到90％以上，最终排放的浓度低于《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）表1中二类区域Ⅱ时段烟尘排放浓度标准， 200mg/m3；表2中燃煤锅炉Ⅱ时段SO2排放标准， 900 mg/m3。不会对环境空气质量产生明显影响。热风干燥塔中的废气经旋风除尘器和水膜除尘处理后，粉尘的排放浓度为9.857 mg/m3，排放的速率为0.138kg/h。在生产过程中还有少量萘、甲醛等无组织排放。职工生活产生的废气会产生油烟等有机气体的排放，安装油烟净化器后，减小其对周围环境的影响。煤场和渣场会产生扬尘，喷水降尘后会减小扬尘对厂区环境和周围环境的影响。
（4）该工程废水产生的环节主要有：纯水制备装置产生的酸碱废水，冲洗设备和地面产生的生产废水，澡塘产生的生活废水，以及办公生活产生的生活废水。纯水制备装置产生的酸碱废水产生量为2.3吨/天，主要含有各种阴阳离子。冲洗设备和地面产生的废水，主要污染物为SS、COD、和少量的原料和反应产物，产生量为3.0吨/天，与纯水制备产生的酸碱废水共计5.3吨/天，用于煤场、渣场的喷洒降尘，不外排。职工洗澡用水是反应釜加热用的蒸汽冷却后产生的，洗澡用水3.4吨/天，损耗1.0吨/天，产生2.4吨/天的污水，办公生活（主要为食堂等）产生的污水量为8.5吨/天，这些生活污水的主要污染物为COD、BOD和SS，COD约为300mg/L，BOD约为200300mg/L，SS约为300mg/L，经化粪池处理后，用于厂区内绿地的浇灌，不外排。
（5）该工程噪声源主要是蒸汽锅炉房的1台引风机和1台鼓风机以及热风炉的1台引风机和2台引风机，干燥塔3台旋风除尘器及各种泵等。其中蒸汽锅炉房的引风机位于室内，其余均位于室外，噪声级在85～90dB(A)之间，类型主要是空气动力噪声、电磁性噪声，以中、低频为主。拟采取的综合防治措施包括：基础减振、厂房隔声，风机安装消声器。以减小噪声对厂区环境和周围环境影响。
（6）该工程产生的固体废物主要有两部分，一是锅炉燃烧产生的灰渣，二是生活垃圾。蒸汽锅炉和热风炉每年产生灰渣581.3吨/年，灰渣外卖给水泥厂或制砖厂进行综合利用，可在厂内暂时堆存。厂内员工每年产生25.0吨生活垃圾，由环卫部门收集后送垃圾处理厂无害化处理。
（7）总量指标：拟建工程污染物排放总量分别为SO216.55t/a、工业粉尘0.9936t/a、烟尘0.824t/a。
（8）平面布置：该工程位于*****街道办事处工业集中园区，占地面积28亩，拟建工程总平面布置充分考虑工程所在区域主导风向，生产区与办公区分开，布置基本合理。但在夏季主导风向为东南风时，应注意渣场和煤场的洒水降尘，以减小扬尘对厂区环境的影响。本工程采用先进的生产工艺，采取了高效污染控制措施，符合清洁生产政策。
3.4.2建议
（1）本着“清洁生产”的原则，选择先进的工艺技术装备，节能降耗；生活污水处理后尽量回用于厂区绿化，尽量不外排。
（2）工程建设建设过程中严格执行“三同时”制度，必须确保环保投资的到位和环保措施的实施，加强运行管理，定期维修，确保污染物达标排放。
（3）该工程总平面布置基本合理，但由于该工程煤场和渣场处于主导风向的上风向，夏季应注意洒水降尘，以减小扬尘对厂区环境和周围环境的影响。
（4）严格工艺管理，使反应各步确实做到密闭操作，合理控制加料速度，在反应釜废气放空管道上设置水封和碱封装置。以水吸收甲醛，碱封吸收酸性气体。为尽可能提高吸收效率，水封及碱封均应有相当容量。
（5）建议申请总量指标SO216.55t/a、工业粉尘0.9936t/a、烟尘0.824t/a。
（6）建议设立专门环境管理机构，加强生产过程环境管理，开展清洁生产，严格执行环境监测制度，定期开展环境保护宣传和教育，提高广大职工环境保护意识。
（7）加强厂区绿化，在生产线四周的一切可能空地上，尽量植树，以起到阻尘、滞尘、吸尘的作用。
第十二章 环境保护措施技术经济论证
12.1废气
该工程的废气产生场所主要有：蒸汽锅炉、热风炉产生的烟尘和SO2，反应釜和熔萘罐产生的无组织排放气体萘和甲醛，热风干燥塔产生的工业粉尘，员工生活产生的食堂油烟以及煤场和渣场产生的扬尘等。
12.1.1锅炉废气
该工程锅炉所需燃料由*****矿业集团*****煤矿供给，该矿原煤灰分含量25.0%，含硫量1.2%。
蒸汽锅炉日供应蒸汽量为8.4吨/天，每小时需产蒸汽0.35t/h，每吨蒸汽需耗煤170kg，日燃煤量为1.428吨，每小时燃煤59.5kg，风量为654.5m3/h，主要污染物为烟尘和SO2，烟尘的产生浓度为3250mg/m3，SO2浓度为1745mg/m3，工程中增加了多管除尘器，除尘效率能达到90％以上。在增加湿式脱硫装置后，仍能去除部分烟尘，效率可达80％以上，这样经多管除尘和湿式脱硫装置吸收后，除尘效率稳定能≥95%，按95％计算，排放的废气中烟尘浓度预计为162.5mg/m3，排放的速率为0.106kg/h。SO2在增加湿式脱硫装置后，脱硫效率按50％计算，排放浓度预计为872.5 mg/m3，排放的速率为0.57kg/h。能够达到《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）表1中二类区域Ⅱ时段烟尘和SO2的排放浓度标准。
热风炉日燃煤量为5.4吨，每小时燃煤225kg，风量为28000 m3/h，该炉主要是使用其热风来干燥结晶出产品，所以送风量比一般锅炉大的多。主要污染物为烟尘，产生浓度为287.5mg/m3，SO2浓度为154.3mg/m3，工程中增加了旋风除尘器，除尘效率能达到90％以上。热风先除尘后再去干燥产品。再经旋风除尘器和水膜除尘器处理后排放。废气中的烟尘经过了两级旋风除尘器除尘和一级原料液吸收，除尘效率可达99.9％，则排放的废气中烟尘浓度预计为0.29mg/m3，排放的速率为0.00805kg/h。废气中SO2被碱性原料液的水膜除尘器吸收后，脱硫效率可达60％，排放浓度预计为61.72 mg/m3，排放的速率为1.73kg/h。远低于《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）表1中二类区域Ⅱ时段烟尘排放浓度标准。
经过除尘后的废气中的烟尘能够达到排放标准的要求，从经济、技术方面是可行的。但是由于该项目采用是高硫煤做燃料，燃煤量较大，二氧化硫的排放量较大，并且该区域是二氧化硫控制区，必须对二氧化硫的排放量进行控制。首先是采用低硫的煤炭做燃料；第二，热风炉产生的二氧化硫可被水膜除尘器的碱性原料液吸收一部分，可达60％以上，这样热风炉产生的二氧化硫能够达到排放标准。蒸汽锅炉增设脱硫设施是必需的，否则二氧化硫的排放将达不到标准，可增设水膜除尘器，使用工艺生产中的废碱液来喷淋吸收二氧化硫，可以有效脱除二氧化硫，使之排放达标。
两个燃煤锅炉的脱硫从技术的角度看都是可行的，因为水膜除尘装置，尤其是使用碱性废液或原料液来喷淋，其脱硫效率都会>50%，能够满足工程对脱硫效果的需要。
从经济的角度看，热风炉的废气除尘后进入热风干燥塔干燥物料，再经旋风除尘器和水膜除尘器，其中水膜除尘器使用呈碱性的原料液喷淋，该套装置主要是为了将废气中携带的减水剂吸收回来，增加减水剂的回收率，减小其损耗。这样在不增加任何额外投资的情况下，就可将部分二氧化硫吸收下来，减小了二氧化硫的排放量，从经济的角度看是可行的。
蒸汽锅炉，需要增加设备投资，运行中可使用工艺中的废碱液来喷淋吸收，一是可以综合利用，二是减小了二氧化硫的总量指标，减小了部分购置总量指标的费用。所以，从经济的角度看也是可行的。
12.1.2热风干燥塔产生的废气
该工程产生的废气另一个主要来源是来自物料干燥工序。中和后的湿物料进入喷雾干燥塔，热风炉产生的350～420℃烟气经除尘效率90%的旋风除尘器除尘后进入干燥塔干燥物料，干燥后90%的物料由干燥塔下部放出，生成的产品中约有10％左右的以粉尘的形式漂浮起来，则粉尘的产生量为1000t/a, 138kg/h，9857mg/m3，工程中在此又增加了旋风除尘器，将产品粉尘沉降下来，其余的再用原料液喷淋吸收，除尘效率可达99.9％，最后的废气由高20m、内径450mm的排气筒排放。粉尘的排放浓度为9.857 mg/m3，排放的速率为0.138kg/h。
从技术的角度看，干燥塔产生的粉尘经历的旋风除尘和水膜除尘两级除尘，除尘效率能够达到99.9％，进一步减小了外排粉尘的量，能够满足工程对除尘效果的需要。
从经济的角度看，一是需要增加设备投资，购置安装旋风除尘器和水膜除尘器，约4.1万元，年运行动力费约1.2万元，喷淋使用的是原料液，不增加成本；两级除尘器年可以回收减水剂999吨左右，按照4100元/吨来计算的话，年可以增加409.59万元的经济收入，又减小了粉尘排放量，经济效益和环境效益都非常明显。
12.1.3无组织排放的废气
在生产过程中磺化、缩合、中和等工序有很少量废气通过放空管间歇排放，每18小时排空一次。由于密闭操作反应，反应时不排气。每次排空只是为了使料液能够加入反应釜，排气量很小。在密闭条件下的熔萘罐熔萘时，每次加萘有少量的萘无组织排放，使用萘排空阀将废气引入带有夹套用水冷却的回收罐，废气中夹带的萘经冷却结晶析出后即可回收，可保证排出气体无萘蒸汽。磺化反应结束后，打开反应釜的排空阀，使废气进入水洗塔，三氧化硫经水吸收后成为稀硫酸，达到一定浓度后可以在缩合物料变稠时作为稀释用水。中和时排出含甲醛废气经水洗塔水洗，然后将稀释水加入反应中。每次在加料时严格控制萘与甲醛的比例，使后续工序基本无甲醛排放。
在生产工艺中增加了熔萘罐，先将萘在密闭罐体内熔化后，用无泄漏泵和管道直接打到反应釜中，缩短了原料那种直接将固体萘加入反应釜中热熔后再反应的过程，减少了反应釜中各种废气无组织排放的机会，包括甲醛、萘和三氧化硫等；熔萘罐的增设也减小了萘的无组织排放。在熔萘罐熔萘后，打开萘排空阀将废气引入带有夹套用水冷却的回收罐，废气中夹带的萘经冷却结晶析出后即可回收，可保证排出气体无萘蒸汽，进一步减少无组织排放，有利于周围环境
另外，在原料萘存放时，由于萘易升华，存
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