12万吨每年氢氧化钾工程可行性研究报告.doc

青海盐湖文通化工有限公司
12万吨/年氢氧化钾工程

可行性研究报告

目 录
l 、总论 1
1、l 概述 1
1、2 研究的简要结论 3
2 、产品需求预测 5
2、1 氢氧化钾需求预测 5
2、2 产品价格分析 7
3 、 产品方案及生产规模 7
3、1 产品方案及生产规模 7
3、2 产品规格 8
3、3 系统物料平衡表 9
4 、工艺技术 9
4、1 技术的选择 9
4、2 工艺流程和消耗定额 11
4、3 自控技术方案 18
4、4 主要设备的选择 20
4、5 标准化 28
5、主要原料、辅助材料的供应 29
5、1主要原料、辅助材料的供应 29
5、2 燃料供应 31
6 、 厂址方案和建厂条件 31
6、1 厂址选择 31
6、2 建厂条件 33
7、公用工程及辅助设施 34
7、1总图运输 34
7、2 给排水 37
7、3 供电及电信 39
7、4 供热 40
7、5 空压及制氮 45
7、6 维修 46
7、7 化验分析 46
7、8 土建 47
7、9 主要节能措施 51
8、环境保护 51
8、1 建设地区的环境现状 51
8、2 采用的环境质量标准 52
8、3 主要污染源和污染物 54
8、4 “三废”治理措施 56
8、5 环保投资估算 56
9、安全卫生与消防 56
9、1 安全卫生 56
9、2 消防 59
10、工厂组织及劳动定员 60
10、1 工厂体制及组织机构 60
10、2 生产班制和定员 61
10、3 人员来源及培训 61
10、4 项目实施规划 61
11、投资估算 63
11、1 工程概况 63
11、2 编制依据 63
11、3 投资分析： 63

附图：
1、氢氧化钾生产主要物料平衡简图 2003-001
2、盐水一次精制工艺流程图 2003-002
3、盐水二次精制工艺流程图 2003-003
4、电解工艺流程图 2003-004
5、氯气处理工艺流程图 2003-005
6、氢气处理工艺流程图 2003-006
7、氯化氢合成工艺流程图 2003-007
8、固碱及蒸发 2003-009
9、平面综合布置图 2003-010

12万吨/年氢氧化钾可行性研究报告
l、 总论
1、l 概述
1、l、l 项目名称、承办单位、编制单位
（1） 项目名称：青海盐湖文通化工有限公司12万吨／年氢氧化钾工程
（2） 承办单位：青海盐湖文通化工有限公司
（3） 编制单位：青海盐湖技术中心
1、l、2 编制的主要原则
（1）编制原则
l 贯彻勤俭建国方针，设计方案既要考虑技术上的先进性和可靠什，又要结合国情，因地制宜，节约建设资金。
l 选用先进的工艺技术，做到既先进又稳妥可靠，降低能耗，提高产品质量。
l 认真贯彻执行国家及地方的环境保护法规，坚持防治污染和其它公害的设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用的原则。
l 设计中贯彻执行“一体化、露天化、轻型化、社会化和国产化”的五化原则。
l、l、3 项目建设的意义和有利条件
l、l、3、1项目建设意义
中国是缺钾国家，钾资源仅占世界总资源的1%，其中已探明钾盐储量主要集中在青海省柴达木盆地的现代盐湖，其次是云南和四川自贡地区,总储量约5亿吨。柴达木盆地占全国总储量96.92％，为4.43亿吨。而青海省的钾资源特别是KCl资源95％以上为农用，工业用品仅占5％。为了提高钾资源的附加值，合理利用钾资源，必须加大KCl工业用品生产的比重。
氢氧化钾是化学工业品中的基本原料，广泛用于化工、医药、轻工、纺织等领域。我国KOH生产经过30多年的发展有了较大的进步，但与发达国家先进水可相比，尚有较大差距。我国的KOH厂家多数还是生产隔膜碱，KOH含量低，杂质含量高，产品价格上不去，加之近几年国内原材料、能源、运输涨价，生产企业经济效益不佳。
格尔木市位于柴达木盆地西北边， 经过几十年的建设，工业发展取得了一定成就，初步形成了地方特色的工业体系。但从整个工业结构看，整体功能差，工业产品单一，效益低，资源初级产品多而高附加值的名优产品少。因此在格尔木市建设一套12万吨／年离子膜法KOH生产装置，生产高纯度的KOH产品，对于提高我集团公司的整体化工实力，合理利用钾资源，提高初级产品KCl的附加值，缓和国内对高纯度KOH的需求，有着十分重要的意义。
l、l、3、2 项目建设有利条件
（1）有高品位的KCl资源。柴达木盆地内钾资源十分丰富，已探明储量4.43亿吨，目前年生产能力为50万吨，100万吨KCl项目正在建设之中，预计年底将投入生产阶段，为建厂提供了较为可靠的原料来源。
（2）电力资源有保证。新入市的330kv龙-格电网为装置提供了较为可靠的电力资源。
（3）交通运输方便。建厂区交通运输条件较好，青藏铁路和青藏公路（109国道）柳格公路（215国道）均通过该区，该区地方公路便利流畅。厂区到火车站台、柳格公路（215国道）均畅通。
（4）给排水方便。格尔木市河水资源丰富，流经察尔汗的河道大小有十几条，能保证建厂所需生产、生活用水。厂建区无周围无居住区便于厂区生产、生活废水的排放。
（5）厂址选在青海格尔木市察尔汗地区。
1、1、4 项目研究的范围
本可行性研究的范围包括：
生产装置及其配套的辅助生产设施，主要项目有：
氢氧化钾生产装置。
氯化氢合成装置
空压及制氮站
化验分析
控制室
纯水站
污水处理
变电所、整流所
锅炉房
厂前区及服务件设施
1、2 研究的简要结论
1、2、l 原料供应有保证
柴达木盆地内钾资源十分丰富，已探明储量4.43亿吨，目前年生产能力为50万吨，随之而上的100万吨KCl项目为建厂提供了较为可靠的原料来源。
l、2、2 工艺技术先进
氢氧化钾采用离子膜电解法工艺，具有产品质量高、能耗低、无污染、成本低等优点。目前世界上拥有离子膜生产氢氧化钾技术的本要有德国伍德（Uhde）公司,美国OXYTECH，日本的旭硝于，英国的ICI等几家公司。本项目拟引进其先进的工艺技术。待技术交流后，对其技术和价格等做出综合评比时最终确定。
l、2、3 产品销售情况
氢氧化钾是基本化学工业中的事要产品，用途广泛，是目前市场紧缺的产品，尤其是高纯度的优质产品其应适应性好、竞争性强，可以满足和解决国内高纯度氢氧化钾的需求，部分高纯氢氧化钾可转生产碳酸钾，富裕氯气、氢气可生产PVC，时常前景均好。也可销往国外创收外汇，市场前景良好。
l、2、4 建议
本项目规划的耗氯产品为氯化氢，根据项目规划投建10万吨/年的PVC项目，也是氯气利用的大宗产品。氢氧化钾为8万吨/年碳酸钾装置提供原材料，随着工程的建设投产及市场情况，可调整氢氧化钾的产量和碳酸钾的产量，考虑上一些市场及效益均不错的下游产品如含氯溶剂等，以使各项技术经济评价指标更好。
附：主要技术指标表
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
生产规模

l
氢氧化钾
t/a
120000

2
氯化氢气体
t/a
80212

二
年操作时间
h
8000

三
主要原料材料消耗

1
氯化钾
t/a
162000

2
碳酸钾
t/a
6612
8%计 自供
3
氯化钡
t/a
1200
20%计
5
次氯酸钾
t/a
4.08
KClO 100% 计
6
三氯化铁
t/a
92.4
FeCl3 100% 计
4
盐酸
t/a
6193
31%计自供
5
浓硫酸
t/a
2160
98%计

四
公用工程及动力消耗

1
新鲜水
m3/h
1303

2
循环水
m3/h
4707

3
脱盐水
m3/h
141

4
直流电
kwh／h
2700

5
交流电
kwh／h
3300

6
蒸汽
t/h
40.5

五
三废排放

l
盐泥
t/a
21120

2
废气
Nm3/h
17650

3
废水
m3/a
21000

六
运输量

1
运入量
t/a
170000
不含自供部分
2
运出量
t/a
81120
不含自用部分

七
定员
人
206

八
全厂占地面积
ha
20

2 、产品需求预测
2、1 氢氧化钾需求预测
2、1、1 产品用途
氢氧化钾是基本化学工业中的重要产品，主要用作生产钾化学品的原料，其次还广泛用于医药、染料、轻工、纺织等领域。随着应用技术的不断开发，氢氧化钾在液体肥料、合成橡胶、润滑脂、催化剂、农业化学品、照相等方面的应用也日趋扩大。
2、2、1 国外市场预测
美国、日本、西欧是氢氧化钾的主要生产国，其生产氢氧化钾一般由氯化钾电解制备，制备法可分为水银法、隔膜法和离子膜法。其中离子膜法生产的技术以其产品质量高、能耗低、自动化程度高、污染少等技术特点而成为当前氢氧化钾生产技术的发展方向。
美国1997年KOH总生产能力为44.l万吨，三个主要生产公司为：西方石油公司、Ashta公司、vulcan化学品分公司，西方石油公司是世界最大的KOH生产公司，生产能力为31.8 万吨。
美国KOH的消费在1995年为44万吨／年，1996年为45万吨／年。美国KOH的最大消费领域是生产K2CO3，在过去的几年里，由于液体自动洗盘剂及肥料市场的增长，引起了对K2CO3、 KHCO3的需求增加，相应KOH用量也随之增加。生产磷酸钾盐，用于家用液体洗涤剂助剂的用量及水处理系统中的用量在稳步增长。高锰酸钾在石磨水洗布中作漂白剂和取代氯作消毒剂的用量有所增加，这也促进了KOH的使用，作液体肥料虽然价高，但由于KOH纯度高、溶解度大，在自动化程度较高的运输系统中不堵塞设备而被用户所接受。另外还用于催化剂、医药、电镀、照相等行业中。因此估计到2000年美国的KOH消费为50万吨/年，年增长率为2％～3％。
西欧KOH的消费主要用于直接生产钾盐，生产量最大的为K2CO3，其次用于生产磷酸钾、重铬酸钾、高锰酸钾、氰化钾、溴化钾、碘化钾及有机钾化合物。
日本KOH的消费主要用于直接生产钾盐，也用作生产特种肥料。国际市场高纯度的氢氧化钾供给短缺，需求增长，特别是由于K2CO3用量增加，使KOH的用量增加，且势头强劲。
2、1、2 国内市场预测
中国60年代初才开始生产KOH，经过80年代和90年代发展，生产厂家己发展到20余个，其中主要企业有重庆嘉陵化工厂，大连氯酸钾厂，中国人民解放军9715工厂，成都化工二厂等，生产能力8万吨左右。在生产规模方面，大多生产厂家生产规模小，年生产能力从几百吨到一万吨不等。其中生产装置能力最大为中国人民解放军9715工厂，年生产能力为1.6万吨／年。在生产技术方面，大多厂家采用石墨阳极电解槽技术和金属阳极电解槽技术，生产的产品质量差，Cl-含量高，只有天津试剂三厂、成都化工股份有限公司、江苏光明化工厂等先后从海外引进了离子膜法生KOH技术装置，生产高纯度KOH。大多数工厂开工率为60-70%
在国内的KOH消费中，化学工业消费占总消费的95%，在化学工业中，氢氧化钾用于制造高锰酸钾，碳酸钾；也是生产染料和化学农药的原料。据预测，近期内化学工业对氢氧化钾的需求量放缓，国内市场趋予饱和。
青海盐湖集团年产50万吨KCl的95%以上为农用，工业品仅占5%，因此建设一套离子膜法KOH生产装置，可以增加KCl的工业用途，提高钾资源的附加值，缓和国内高纯度KOH的需求，并可出口创汇。
2、2 产品价格分析
美国的KOH价格近几年来由于需求增加，呈现稳中有升的态势，45％液体槽装KOH在1981～1996年十五年内最高价为339＄／吨，最低为 224＄／吨，在 1997年为322＄／吨～339＄响之间波动，稳中有升。2000年后受国际金融危机的影响价格下跌，一直没有回升，国际市场价为180＄／吨。
目前，国内KOH生产均执行国标，KOH含量＞90％，CI－＜2％，售价1800～2600元／吨。但低氯（CI－＜0.5％）KOH，其价格每吨比通用品高500元左右，离子膜法生产的高档KOH可以售到 1800～2600元/吨。虽国内需求量不断增加，但国内氢氧化钾新增产量大于新增需求量，氢氧化钾市场前景不乐观。
本项目KOH价格暂定为1800元/吨。
3 、 产品方案及生产规模
3、1 产品方案及生产规模
序号
产品名称
生产装置（t/a）
预计产量（t/a）
备　　注
1
氢氧化钾
60000
60000

2
30%液碱
60000
60000
液碱(以100%KOH计)
2
氯化氢
80000
78292
供PVC项目
原料用
年操作时间：氢氧化钾8000小时
3、2 产品规格
3、2、1 片碱
产品符合如下标准：HG/T 3688-2000
固体片状优等品
KOH ＞95%
KCl ≤100ppm(Wt)
Fe2O3 ≤6ppm(Wt)
3、2、2 氯化氢
HCl ≥93.0%
输送压力 正压
含氯量 为零
温度 ≤40℃
3、2、3 液碱
KOH ≥30.0%
K2CO3 ≤0.04%
KCl ≤0.004%
Fe2O3 ≤0.0003%
KClO3 ≤0.001%
CaO ≤0.0001%
Al2O3 ≤0.0004%
SiO2 ≤0.0015%
硫酸盐 ≤0.001%
3、2、4 次氯酸钾
有效氯 ≥13.0%
游离碱 0.1～1.0%
Fe ≤0.01%
3、3 系统物料平衡表
序号
装置名称
设计规模
预计产量
耗氯
耗氢
1
氢氧化钾
装置
6万t/a
100%KOH
18.5万t/a
32.5%液碱
产氯：78962t/a
产氢：2262t/a

2
氯化氢
合成装置
80000t/a
98292t/a
78962 t/a
2262 t/a
3
合成盐酸
浓度为31%
6193
4
外购氢气
合成氯化氢

193.5 t/a

本系统氯化氢装置可满足10万吨PVC项目
4 、工艺技术
4、1 技术的选择
4、1、1 盐水一次精制
选用在饱合的粗盐水中加入精制剂碳酸钾、氯化钡、氢氧化钾，去除盐水中所含的钙离子、镁离子、硫酸根离子的戈尔膜盐水精制生产工艺，本工艺较以前旧工艺具有以下优点：
（l）极小的占地面积，安装方便、迅速，对土建要求底；
（2）过滤精度高，对污液悬浮物含量的适应范围宽；
（3）整个运行过程全部自动控制，无需人工管理，操作检修工作量小；
（4）独特的阀门设计；
（5）整个设备的特殊防腐处理，可适合宽广的酸碱要求；
（6）低压过滤低压反冲，大大减少了能量的消耗；
（7）宽广的使用温度范围。
本项目暂定用戈尔膜盐水精制生产工艺。
4、1、2 电解
由氯化钾生产氢氧化钾的生产方法主要有三种：水银电解法、隔膜电解法和离子膜法。水银电解法逐渐淘汰，离子膜与隔膜法相比，具有如下优点：
（l）能耗低。
（2）产品质量高、碱液浓度高。
（3）无石棉绒、铅污染、操作条件好。
（4） 占地面积小、维修最小、开停车容易等。
因此，本项目选用离子膜法生产氢氧化钾工艺。
目前世界上拥有离子膜生产氢氧化钾技术的主要有德国的伍德公司（uhde），美国的OXYTECH，日本的旭硝子，英国的ICI等几家公司。本项目暂选择国内北京化工机械厂离子膜设备及其专利技术，以节省投资；或可选择美国OXYTECH公司的技术，引进专利技术和专有设备。具体情况讨论待定。
4、1、3 氯化氢合成
氯化氢合成方法有SSL正压式二合一石墨合成炉法和负压式二合一石墨合成炉法两种，本项目暂定选择SSL式正压式二合一石墨合成炉法生产技术。该流程具如下等优点：
（1） 生产能力和操作弹性大；
（2） 产品质量好；
（3） 安全性强；
（4） 投资省。
4、1、4 蒸发及固碱
固碱选用膜式法片碱生产技术，该技术具有以下优点：
（l）工艺流程短、占地面积小、投资省，用32％KOH直接浓缩生产片碱。
（2）操作条件好，省能。
目前世界上具有膜式法片碱生产技术的公司有瑞士柏特拉姆（Bertrams）公司、美国勃法罗技术公司（BTC）、日本的宇部公司等，这三家公司的技术都是先进可行的，但各有特点。
瑞士柏特拉姆公司的技术特点：技术先进成熟可靠、工艺流程短、设备小、设备少、占地面积小、热利用好，在世界上建厂最多，在我国已有几家建厂投产。
美国勃法罗技术公司的技术特点：技术先进、方块式流程、安装简单方便、热利用好，可以单台设备引进，灵活性大。
日本宇部公司（UBE）的技术特点与以上两公司技术比较，工艺流程较长、设备多。
通过以上比较该工艺暂按瑞士柏特拉姆公司的技术考虑，最终选择哪家技术要根据技术考察谈判、商务谈判、货比三家后再确定。
4、2 工艺流程和消耗定额
4、2、1 工艺流程简述
4、2、1、l 盐水一次精制
原料（KCl）由盐库经皮带运输机送至化盐桶。来自电解单元经脱氯后的淡盐水和系统洗水进行化盐，饱和的粗盐水自流至折流槽加入精制剂KClO 、KOH和BaCl2溶液，除去粗盐水中微生物和Ca2+、SO42-杂质，自流至中间槽，用加压泵送入加压容器罐，输出到予处理器除去泥杂。然后与精制剂K2CO3反应而除去粗盐水中Mg2+杂质，经凝聚反应槽，用泥盐水泵输送到中间槽，澄清后的清盐水经盐水经戈尔过滤器过滤后，自流入中和槽，中和后为一次精制盐水，入贮槽用泵送至盐水精制。
经过一次盐水精制盐水中的Ca2+、 Mg2+ 降到10mg/L以下，重金属离子总量低于1mg/L。为使SO42-维持在一定浓度，同时也带来Ba2+的污染，一般要求SO42-浓度不低于5g/L，Ba2+约在0.2～0.3g/L左右。
予处理器和戈尔过滤器出来的废盐泥进入泥浆槽，用泵打入盐泥压滤机，处理后的滤饼用汽车送出厂区，滤液送去化盐。
盐水一次精制工艺流程见附图。
4、2、l、2 盐水过滤二次精制、电解及脱氯
（1）盐水二次精制
经过一次盐水过滤后的盐水Ca2+、Mg2+虽然降低了很多，但还是存在微量Ca2+、Mg2+及CaCO3、Mg(OH)2微粒，CaCO3溶解的PH值为9.4，Mg(OH)2溶解的PH值为10.5。由于盐水的PH值为10.5，这些微粒无法溶解。螯合树脂只能吸附Ca2+、Mg2+离子，所以采用加入盐酸的方法来降低盐水的PH值，使Ca2+、Mg2+微粒完全溶解，而被螯合树脂吸附，且螯合树脂在PH值为7.5左右时的吸附量是最大的。
一次盐水经盐酸中和后进入螯合树脂塔，盐水中微量Ca2+、Mg2+离子和螯合树脂形成螯钳物，当吸附的金属离子达到一定量时，加入盐酸控制PH值为1左右进行脱洗，原先络合的金属离子全部洗脱，在已洗脱金属离子的树脂中加入KOH溶液，调节PH值为14左右，螯合平衡移动，树脂又会到吸附前的状态，完成螯合树脂的再生过程。盐水经串联操作的二个螫合树脂塔，盐水中钙、镁离了含量可降至30PPM（Wt）以下，满足离子膜电槽全部性能和稳定操作的要求。
螯合树脂塔的操作和再生是自动控制的，再生周期用微机控制。
在再生用盐酸槽里加入31％盐酸和纯水配成5％的再生用稀盐酸。在再生用氢氧化钾槽中加入35％氢氧化钾和纯水配成4％的再生用稀碱液，供螯合树脂再生用，再生时排出的废液经泵送至盐水一次精制化盐用。
盐水二次精制工艺流程见附图。
（2）电解
二次精制盐水自高位槽靠位差自流入电解槽的阳极室，从水站来的无离子水流如电解槽的阴极室，通直流电进行电解。阳极室产生氯气和淡盐水，淡盐水入贮槽用泵送脱氯塔，氯气送至氯氢处理工段。阴极室产生氢气和32％（Wt）KOH，32％%（Wt）KOH进入碱液循环槽。经泵部分作成品送至蒸发生产固碱，一部分加纯水控制一定的KOH浓度循环回电槽，产生的氢气送去氯氢处理。
离子膜电解工艺流程见附图。
（3）淡盐水脱氯
在淡盐水贮槽中加入盐酸，调节PH值至1.5—2.0，用泵送到脱氯塔，脱氯塔与真空泵相连，使塔内呈真空状态，减少了在淡盐水中的溶解氯，脱出的氯气送氯氢处理。
在脱氯盐水槽中加入35％氢氧化钾，调节淡盐水PH值在7—9之间，游离氯含量在0.5—25mg/l，用泵经管道加SO2进一步脱除游离氯后送作盐水一次精制。
淡盐水脱氯工艺流程见附图。
4、2、1、3 氯氢处理
（1）氯气处理
由电解来的湿氯气（常压、t＝85℃）进入氯气洗涤塔与循环氯水进行热交换。使氯气温度下降到约45℃，然后进人氯气冷却器与冷冻水（10℃）进行换热，热交换后的氯气（12℃）经水雾分离器进入泡沫干燥塔和填料干燥塔下部与硫酸高位槽下来的95％硫酸（15℃）逆流接触进行干燥，出塔氯气温度约35℃，含水400ppm。干燥后的氯气进入氯气压缩机压缩，再经酸分离器及酸捕沫器除去液酸后，送至氯化氢合成工段。
98％硫酸由外管送入硫酸贮槽后由液下泵打入硫酸高位槽，然后自流入填料干燥塔作为液环介质。出填料干燥塔的硫酸温度约为52℃，经酸冷却器冷却后酸温达40℃，浓度95%，由硫酸液下泵打入95％硫酸高位槽，靠位差自流入泡沫干燥塔上部，吸水后出塔硫酸浓度为75％，再自流入稀酸贮槽，靠稀硫酸泵打入槽车运出。
氯气处理工艺流程见附图。
（2）氢气处理
电解来的湿氢气（常压、t＝85℃）进入氢气冷却塔下部，由塔上部加入的生产上水直接喷淋冷却。出塔氢气温度 40 ℃，由氢气压缩机压缩后、再经水分离器、水雾捕沫器，经水冷却器冷却后送去合成氯化氢。
氢气冷凝塔中的上水经水封和虹吸收后回收一部分氢气，下水用水泵输送到水循环装置使用。
氢气处理工艺流程见附图。
（3）硫酸回收
由氯气处理工段来的质量分数为75%左右的废硫酸进入稀酸储罐，用酸泵打到高位槽。稀硫酸通过转子流量计加到存有母液的浓缩锅内，经过升温、浓缩、冷却成温度为15℃左右，质量分数为96%以上的合格产品。经计量罐后进入储罐，返回氯气处理工段干燥室再利用。工艺指标如下：
废硫酸浓缩各项工艺指标
项目
指标（干燥酸）
（废）w（H2SO4）/%
75～80
废硫酸流量
视炉膛温度
塔顶
130～180
炉膛温度/℃
600～750
冷却水
水温适宜，及时开关
酸槽液面高度
高度适宜，及时输送
浓硫酸密度
视浓度和温度不同查表
（浓缩）w（H2SO4）/%≥
96

4、2、l、4 氯化氢合成
由氯氢处理来的氯气经缓冲罐、阻火器，进入二合一石墨氯化氢合成炉的下部。氢气经缓冲罐，用氢泵打入氢气分水器、阻火器，从二合一石墨氯化氢合成炉下部侧口进入，经合成进入石墨冷却器换热，冷却，用稀酸吸收后得31％的高纯盐酸，送入盐酸贮槽用泵送作离子膜电解用或经计量罐包装外售。
在三合一合成盐酸炉中未被吸收的尾气进入尾气吸收塔用软水吸收，尾气塔中未被吸收的微量废气由水力喷射器抽出经气液分离器分离后排放。
氯化氢合成工艺流程见附图。
4、2、l、5 蒸发及固碱
32％KOH进入预蒸发器经浓碱泵1、蒸发器、浓碱泵2、进入最终浓缩器得熔融碱，再经片碱机制成片状固碱，再用包装机包装产品。
生蒸汽进蒸发器，蒸发器的二次蒸汽及最终浓缩器出来的二次蒸汽一起进入预蒸发器，不凝性气体由真空泵抽出排至大气中。
熔盐经泵、熔盐加热炉、最终浓缩器再回流到熔盐贮槽循环使用。
蒸发及固碱工艺流程见附图。
4、2、l、6 废气处理
用30%氢氧化钾碱液和纯水加入碱液底位槽，配成20%氢氧化钾碱液，再用碱泵送入碱液高位槽。当开停车及事故处理时，氯气压力≥600Pa时，氯气就冲出水封槽进入氯气吸收塔的低部，气动阀自动打开，风机自动启动，碱高位槽中的碱液进入氯气吸收塔，从不同高度的喷头呈雾状喷出，与逆流而上的氯气充分接触，进行了化学反应，反应后生成的次氯酸钾从塔底流进碱底位槽，当达到次氯酸钾成品浓度时，打入成品贮槽。作为副产品装车出售。未被吸收的氯气达到环保排放标准后从塔顶排入大气。
当碱液低位槽氢氧化钾的质量分数降至10%时，从旁路泵去制备次氯酸钾。此时碱液低位槽纯新配置质量分数为20%的液碱。吸收液经冷却后循环使用
当碱液高位槽碱液到低位时，碱泵连锁自动送碱至碱液高位槽。达到高位时，碱泵自停。
本系统为开停车、事故发生时即开装置。
废气处理工艺见附图。
4、2、2 消耗定额
4、2、2、1 氢氧化钾
4、2、2、1.1 氢氧化钾液碱（≥32%折100%计）消耗
序号
名　称
规　格
单　位　
吨产品
消耗定额
备　注
1
钾盐
KCl以100%计
kg
1350

2
氢氧化钾
KOH 35%
kg
33.14

3
碳酸钾
K2CO3 8%
kg
55.11

4
氯化钡
BaCl2 20%
kg
10

5
次氯酸钾
KClO 100% 计
kg
0.034
自供
6
三氯化铁
FeCl3 100% 计
kg
0.77

7
戈尔膜

摊入吨消耗2.58元
8
螯合树脂
C-476
kg
0.012

9
盐酸
HCl 31%
kg
51.61

10
二氧化硫
SO2 99.5%
kg
0.0744

11
浓硫酸
H2SO4 98%
kg
18

12
纯水
电阻率1×105Ω.cm
m3
2

13
生产上水
22℃ 0.3MPa
m3
25

14
循环水
32℃ 0.4MPa
m3
100

15
直流电

KWh
1760

16
动力电
380V . 50HZ
KWh
185

17
蒸汽
0.3MPaA 饱和
kg
100

18
装置空气
0.6MPaA
Nm3
103

19
仪表空气
0.6MPaA
Nm3
227

20
离子交换膜
NX-550
kg
0.01
以寿命2年计
4、2、2、1.2 片碱（以1吨100%KOH计）消耗定额
序号
名称
规格
单位
吨产品
消耗定额
备注
1
电解液
KOH 32%
kg
2986

2
食糖
食品级
kg
0.25

3
消泡剂

kg
0.007

4
溶盐

吨
约5.5
开车时一次投料
5
生产上水
22℃ 0.3MPa
m3
10

6
循环水
32℃ 0.4MPa
m3
148

7
蒸汽
0.8-1.2MPaA
吨
1.2

8
动力
380V . 50HZ
KWh
60

9
燃料

KJ
5.2×104

10
氮气
N2≥98% 0.1MPa
Nm3
2

11
装置空气
0.6MPaA
Nm3
60

4、2、2、2 氯化氢（以1吨31%HCl计）消耗定额
序号
名称
规格
单位
吨产品
消耗定额
备注
1
氯气

kg
0.987
以100%Cl2计
2
氢气

kg
0.031
以100%H2计
3
循环水
32℃ 0.4MPa
m3
25

4
动力
380V . 50HZ
KWh
1

5
生产上水
22℃ 0.3MPa
m3
9

6
氮气

Nm3

开停车用
7
纯水
电阻率1*105Ω-CM
m3
0.8

4、2、3 单位消耗总量及产品量
序 号
名 称
规 格
单 位
吨产品
单位价
备 注
消耗定额
（元）
1
钾盐
KCL以100%计
kg
1350
1.16

2
碳酸钾
K2CO3 8%
kg
55.11
0.24
　自供
3
氯化钡
BaCL2 20%
kg
10
0.7

4
戈尔膜

摊入吨消耗
2.58元
5
螯合树脂
C-476
kg
0.0125
200

6
次氯酸钾
KClO 100% 计
kg
0.034

自供
7
三氯化铁
FeCl3 100% 计
kg
0.77
0.35

8
二氧化硫
SO2 99.5%
kg
0.0744
1.25

9
盐酸
HCl 31%
kg
51.61
0.40
自供
10
浓硫酸
H2SO4 98%
kg
18
0.55

11
离子交换膜
NX-551
m2
0.00032
5930
以寿命2.5年计
12
食糖
食品级
kg
0.25
3

13
消泡剂

kg
0.007
25

14
原料煤

吨
0.6795
140

15
新鲜水

m3
86.92
0.94

16
电

kW
2020
0.3

17
包装袋

个
25.5
2

18
蒸汽
0.8-1.2MPaA
吨
1.3
5

总计

序 号
项目名称
规 格
单 位
数 量
单 价
备 注
（元）
1
氢氧化钾
＞95%
吨
1
1800

2
氯化氢
≥93%
吨
0.652
1600

总计

4、3 自控技术方案
4、3、1 自控水平和主要控制方案
采用DCS控制系统，通过过程检测控制站对离子钾碱现场各类变送器和马达运转及停止状态信息等进行数据采集、数据处理及过程控制输出。以操作站作为人机接口和过程控制窗口，操作系统WndowsNTworkstation 4.0，具有良好的人机界面，操作人员在控制室内通过键盘操作可介入生产，实现对离子膜钾碱各工段重要工艺参数的集中显示、过程控制及操作管理等。当过程控制参数越限时DCS系统发出声光报警，提醒操作人员注意。对于重要工艺参数设立联锁停车装置，当联锁发生时除DCS内部发出声光报警外，控制室设置DCS外部声光报警联锁台柜，同时发出声光报警，当某一停车联锁参数超越安全极限值时，DCS系统将无条件执行装置安全联锁停车命令。
DCS系统每台操作站都具有实时监控、操作管理的功能，且互为备用，当某一操作站发生故障时，可自动切换到另一操作站进行操作。同时，DCS系统还具有冗余设置的通讯网络、主控制卡、数据转发卡以及重要I／O卡件的冗余设置。此外，为了确保二次精盐水的质量，对盐水过滤和二次盐水精制工艺所有自控间阀门的操作均采用可编程序控制器PLC来实现程序控制。
4、3、2 DCS系统配置
DCS系统由操作站（2套）（包括DCS外部联锁报警台柜、打印机台及打印机）、现场控制站（2套）（包括端子转接柜、继电器输出柜、安全栅柜等）、工程师站（1套）等组成。
（1）操作站
采用落地式操作站，配有落地式操作台柜、21＂CRT彩色显示器、标准操作员键盘（PVC薄膜防水、防尘、防腐，金属封装）标准二键或三键式鼠标、工控机（主频800MHZ，内存容量 128 MRAM以上，硬盘20G以上），具有集中显示、操作管理的功能。此外，操作室内配有落地式打印机台、打印机、DCS外部报警台柜，用于联锁报警及打印报表。
（2）现场控制站
采用柜式结构，内装冗余的中央处理控制单元、电源单元、数据转发通讯单元、内部通讯网线及冗余或不冗余的I/O卡件等，其作用是用于对过程参数的采集、数据处理及控制。此外，机柜室内设置端子转接柜、继电器柜及UPS不间断电源等装置。
（3）工程师站
通过冗余的通讯网络与操作站、现场控制站相连接，具有操作站的所有功能及系统组态等功能（主机配置操作系统软件、监控、组态软件及其它应用软件）。
DCS系统具有集中管理和分散控制的特点，同时系统具备良好的兼容性和开放性，为以后的扩容和联网提供开放性平台。采用DCS控制有利于节能、降耗、提高产品质量，提高生产方案变化的灵活性和适应性，
提高事故分析的实时性和科学性；同时代化整个装置的管理水平，为全厂的现代化管理奠定坚实的基础。
4、3、3 仪表选型
（1）温度仪表
温度远传测量仪表，采用Pt100的铂热电阻；就地显示温度仪表，采用双金属温度计。
（2）压力仪表
压力远传测量仪表，主要采用普通压力变送器和带隔离装置的压力变送器；就地指示压力表，采用普通的不锈钢压力表或隔膜式压力表。
（3）流量仪表
远传的流量仪表，对于导电性较强的腐蚀性介质通常采用带衬里的流通式电磁流量计，导电率较低的工艺介质采用涡街流量计，对于小流量的测量点采用金属转子流量计或节流装置；就地指示流量计，采用金属管转子流量计。
（4）液位仪表
常温、常压的储槽采用顶装超声波或雷达非接触式液位变送器；对于温度较高的设备采用防挂料顶装式两线制射频导纳液位变送器；对于塔釜液位的测量则采用负压侧带远传装置法兰式液位变送器。
（5）分析仪表
pH值测量选用两线制pH值变送器；游离氯测量采用ORP智能式氧化还原两线制变送器；成品碱浓度测量采用振动式浓度变送器；淡盐水浓度测量采用电磁式浓度变送器。
（6）调节阀
普通工况采用柱塞型阀芯P孔单座调节阀；高差压的减压阀采用套筒导向多级