1. שלבי מפתח
2. גורמי שיקול
3. מתודים שלייצור סודה קאוסטי
4. כיצד לבחור את התא האלקטרוליטי הנכון בעת התאמה אישית של צמח סודה קאוסטי?
5. מהו מבנה העלויות של ייצור סודה קאוסטית בשיטת קרום חילופי יונים?
בחירת תהליכים: ישנן שתי שיטות לייצור תעשייתי של סודה קאוסטית: קאוסטיזציה ואלקטרוליזה (כולל שיטת כספית, שיטת דיאפרגמה ושיטת קרום יונים). נכון לעכשיו, אלקטרוליזה של קרום יון נמצאת בשימוש נרחב. בגלל היתרונות שלה בהשקעה נמוכה, צריכת אנרגיה נמוכה, איכות טובה של נתרן הידרוקסיד, ללא זיהום ועלות ייצור נמוכה, בדרך כלל היא מקבלת עדיפות בעת בנייה, שיפוץ והרחבת ציוד ייצור; סודה קאוסטית המיוצרת על ידי קאוסטיזציה היא בעלת טוהר נמוך ותועלות כלכליות ירודות, והיא מיוצרת רק בקנה מידה קטן במדינות בודדות. המדינה שלי משתמשת בעיקר בשיטת דיאפרגמה ובשיטת קרום יון.
בחירת אתרים: שקול להיות קרוב לאזור הייצור של חומרי הגלם (כמו אזור ייצור המלח הגולמי) כדי להפחית את עלות ההובלה של חומרי הגלם; יש תנאי תחבורה נוחים כדי להקל על הובלת המוצר; יש מקורות מים מספיקים ומוסמכים, מכיוון שתהליך הייצור דורש מים רבים; במקביל, קחו בחשבון תשתיות מקומיות, מדיניות ותקנות, יכולת סביבתית וגורמים אחרים.
תכנון מפעל: על פי סולם התהליך והייצור שנבחר, המתווה הכולל של המפעל מתוכנן, כולל תכנון סדנאות ייצור, מתקני אחסון, עבודות ציבוריות (כגון אספקת חשמל, אספקת מים, אספקת גז), אזורי משרד וכו ' .; הבחירה והתצורה של כל תהליך וציוד בתהליך ייצור העיצוב, כגון ציוד זיקוק מלח, אלקטרוליזרים, מאיידים וכו ', כדי להבטיח את המשכיות ויציבות הייצור.
רכש והתקנה של ציוד: על פי דרישות התכנון, נרכש ציוד העומד בסטנדרטים האיכותיים ויכולת הייצור, כגון אלקטרוליזרים, משאבות, צינורות, מיכלי אחסון וכו '; לאחר הגעת הציוד, אנשים מקצועיים מאורגנים להתקנה ובאגים כדי להבטיח שהציוד יכול לפעול כרגיל.
גיוס והדרכה של כוח אדם: גיוס מנהלים, טכנאים, מפעילים וכו 'עם ידע ומיומנויות רלוונטיים בייצור כימי; ערכו הכשרה לפני העבודה לעובדים, כולל טכנולוגיית ייצור, הפעלת ציוד, בטיחות והגנה על הסביבה, כך שהם מכירים את תהליך הייצור של המפעל ונהלי הפעלה.
יישום אמצעי הבטיחות והגנת הסביבה: גיבוש מערכת ניהול בטיחות מלאה ונהלי הפעלה, וצייד מתקני בטיחות וציוד מגן נחוץ, כגון ציוד לחימה אש, ציוד מגן, ציוד הצלת חירום וכו '; תכנן ובניית מתקני טיפול בהגנה על הסביבה תואמים, כמו מערכות טיפול בשפכים, מכשירי טיפול בגז פסולת וכו ', כדי להבטיח כי פליטת "שלושת הפסולת" בתהליך הייצור עומדים בתקני הגנת הסביבה הלאומית והמקומית.
ייצור וקבלת ניסוי: לאחר השלמת ההתקנה והזמנת הציוד, ערכו ייצור ניסוי כדי לבחון את הרציונליות של תהליך הייצור, יציבות הציוד ואיכות המוצר; לאחר ייצור הניסיון מוסמך, ערכו קבלת פרויקטים בהתאם לתקנים ותקנות רלוונטיים, וקבלו את רישיונות הייצור והכישורים הנדרשים.
ביקוש בשוק: להבין את מצב הביקוש, מגמות מחירים, אזורי צריכה עיקריים ומגמות פיתוח עתידיות של שוק הסודה הקאוסטי, וודא כי למוצר מכירות שוק יציבות. לדוגמה, הצריכה במורד הזרם של המדינה שלי של סודה קאוסטית מרוכזת במטלורגיה, תעשייה כימית, טקסטיל, תעשיה קלה ותעשיות אחרות, ביניהן ענף האלומינה הוא אזור הביקוש הגדול ביותר.
גורמי עלות: שקול באופן מקיף את עלות חומרי הגלם (כגון מחירי מלח גולמי), עלויות אנרגיה (חשמל, קיטור וכו '), עלויות הובלה, עלויות עבודה וכו', והפחתת עלויות הייצור ושיפור היתרונות הכלכליים על ידי אופטימיזציה של תהליכים ו בחירת אתרים סבירים.
טכנולוגיה וציוד מתקדמים: בחרו טכנולוגיית ייצור וציוד ייצור מתקדמים ואמינים לשיפור יעילות הייצור, איכות המוצר ואוטומציה, צמצום צריכת האנרגיה ועוצמת העבודה ושקול את עלויות התחזוקה והעדכונים של הציוד.
מדיניות ותקנות: לעמוד במדיניות, תקנות ותקנים לאומיים ומקומיים בנושא בניית פרויקטים כימיים, בטיחות ייצור, הגנה על הסביבה וכו ', כגון נהלי אישור פרויקט, מדדי פליטה סביבתית, תקנות פיקוח בטיחות וכו', כדי להבטיח כי המפעל פועלת כחוק ובעמידה בתקנות.
סיכוני בטיחות: הערך באופן מלא את סיכוני הבטיחות בתהליך ייצור הסודה הקאוסטית, כמו הקורוזביות החזקה של סודה קאוסטית, בטיחות חשמלית במהלך אלקטרוליזה, והסיכונים של גזים דליקים ונפיצים כמו מימן וכו ', ולקחת מניעה ותגובה יעילים אמצעים להבטיח את בטיחות כוח האדם והציוד.
פיתוח בר-קיימא: התמקדו בשימור אנרגיה והפחתת פליטות וניצול מקיף של המשאבים, אימוץ טכנולוגיות מתקדמות לחיסכון באנרגיה ותהליכי הגנה על הסביבה, מצמצמים את פליטת "שלוש פסולת", להפחית את ההשפעה על הסביבה ולהשיג פיתוח בר-קיימא של הארגון ו
3. מתודים של ייצור סודה קאוסטי
ישנן שתי שיטות עיקריות לייצור סודה קאוסטית: קאוסטיזציה ואלקטרוליזה. שיטת האלקטרוליזה היא שיטת הזרם המרכזי כיום:
שיטת הקאוסטיזציה: שימוש בתמיסת אפר סודה וסיד (חלב מוצק או סיד) כחומרי גלם, הוא מחולק לשיטת קאוסטיזציה של אפר סודה ושיטת Causticization סודה טבעית על פי חומרי גלם שונים. לפני הופעת האלקטרוליזה בסוף המאה ה -19, זו תמיד הייתה השיטה העיקרית לייצור סודה קאוסטית בעולם. עם זאת, בגלל הטוהר הנמוך והיתרונות הכלכליים הגרועים של הסודה הקאוסטית המיוצרת, רק מדינות בודדות מייצרות אותה כיום בקנה מידה קטן. כדוגמה נוקטת את שיטת הקאוסטיזציה הטבעית של סודה, הסודה הטבעית נמעכת, מומסת (או מלח אלקלין), מבהירה, ואז מוסיפה עם חלב ליים לקאוסטיזציה בתואר {1}}. הנוזל המוערך מובהר, מתאדה ומרוכז לריכוז NaOH של כ 46%. הנוזל הצלול מקורר, מלוח ומרתיח עוד יותר כדי להשיג מוצר סודה קאוסטי מוצק. הבוץ המוערך נשטף במים, ומי הכביסה משמשים להמיסת הסודה הטבעית.
שיטת אלקטרוליזה: חומר הגלם העיקרי הוא מלח גולמי. על פי מבני התאים האלקטרוליטיים השונים, חומרים אלקטרוליטיים וחומרי דיאפרגמה, הוא מחולק לשיטת כספית, שיטת דיאפרגמה ושיטת קרום חילופי יונים:
שיטת כספית: היא בוטלה בגלל זיהום הסביבה הגבוה שלה.
שיטת קרום חילופי יונים: זוהי שיטת הייצור המיינסטרימית בעולם כיום, המהווה כ- 99%. תהליך הייצור הספציפי מחולק לשישה שלבים: תיקון, זיקוק מלח, אלקטרוליזה, טיפול במימן כלור, אידוי אלקלי נוזלי וייצור אלקלי מוצק (אופציונלי). ייצור טון 1 של סודה קאוסטית דורש בערך 2300-2400 קוט"ש של חשמל ו -1. 4-1. 6 טונות של מלח גולמי, המהווים 6 {9}}% ו- 2 {11}} % מעלות ייצור הסודה הקאוסטית בהתאמה. במקביל, ייצור טון 1 של סודה קאוסטית ילווה ב 0.886 טון כלור ו -025 טון מימן. לארגונים של כלור-אלקלי יש בדרך כלל מכשירים צורכים כלור. PVC הוא המוצר העיקרי הכולל כלור, המהווה כ- 40% מצריכת הכלור.
4. כיצד לבחור את התא האלקטרוליטי הנכון כאשרהתאמה אישית של צמח סודה קאוסטי?
בעת התאמה אישית של צמח סודה קאוסטי, אתה יכול לבחור אלקטרוליזר מתאים מההיבטים הבאים:
בחירת סוג
סוגי תאי האלקטרוליזר של קרום יון מחולקים בעיקרם לשני סוגים: מונופול ודו קוטבי. תאים דו קוטביים פועלים בדרך כלל בתנאי מתח גבוה ותנאי זרם נמוכים, ואילו תאים מונופוליים פועלים בתנאי מתח נמוך ובתנאי זרם גבוהים. נכון לעכשיו, טכנולוגיית תאים דו קוטביים משמשת לרוב בייצור סודה קאוסטית, במיוחד זרימת מחזור טבעית ותאים דו קוטביים בצפיפות זרם גבוהה נמצאים בשימוש נרחב.
אינדיקטורים לביצועים
יכולת ייצור: יש לבחור אותה בהתאם לסולם הייצור של סודה קאוסטי של המפעל. יכולת הייצור של סודה קאוסטית של תא יחיד היא בדרך כלל 20, 000 טון/שנה, והמקסימום יכול להגיע ל 25, 000 טון/שנה. יש לוודא שהאלקטרוליזר שנבחר יכול לעמוד בדרישות הייצור המתוכננות.
חלוקת זרם: אלקטרוליזר עם חלוקת זרם סביר יכול להפוך את תהליך האלקטרוליזה ליציב ויעיל יותר. לדוגמה, האלקטרוליזר של פרויקט הכלור מתפקד היטב בעניין זה.
מדד צריכת חשמל: זהו אחד הגורמים החשובים המשפיעים על עלויות הייצור. יש לבחור אלקטרוליזרים עם מחווני צריכת חשמל נמוכים יותר להפחתת צריכת האנרגיה. לדוגמה, לאלקטרוליזרים של מכונות Asahi Kasei ו- Beihua יש ביצועים דומים וטובים יותר במדדי צריכת חשמל ובחיי השירות.
תחזוקת ציוד
תכנון מבני: קחו בחשבון את נוחות התחזוקה. לדוגמה, חברת Wood משתמשת בתאי יחידה קטנים, שקל יחסית לתחזוקה.
יציבות: בחר תאים אלקטרוליטיים עם טכנולוגיה בוגרת ופעולה יציבה כדי להפחית את זמן ההשבתה. לתאי קיטוריזציה ביתית מוקדמת היו בעיות כמו דליפת תאי יחידה וממברנה ניקוב אלקטרודה. לאחר השיפור, הם השיגו פעולה יציבה לטווח הארוך.
5. מהו מבנה העלויות של ייצור סודה קאוסטית בשיטת קרום חילופי יונים?
עלות חומר גלם
מלח גולמי: מלח גולמי הוא חומר הגלם העיקרי לייצור סודה קאוסטית. באופן כללי, בערך 1. 4-1. 6 טונות של מלח גולמי נדרשים לייצור טון 1 של סודה קאוסטית. תנודת המחירים של מלח גולמי תשפיע חשוב על עלות הייצור של סודה קאוסטית. יחס העלות שלו גבוה יחסית, בדרך כלל מגיע לכ- 20% מהעלות הכוללת.
כימיקלים: יש צורך גם בכימיקלים אחרים בתהליך הייצור, כמו אפר סודה, סודה קאוסטית, בריום כלוריד, נתרן סולפיט וכו ', לצורך זיקוק המלח כדי להסיר זיהומים במי מלח. למרות שעלות הכימיקלים הללו נמוכה יחסית מזו של מלח גולמי, הם גם חלק ממבנה העלויות.
עלות אנרגיה
חשמל: תהליך האלקטרוליזה של קרום יונים צורכת חשמל רב. עלות החשמל היא חלק חשוב בעלות הייצור של סודה קאוסטית, המהווה כ- 60%. זה לוקח 2300-2400 קוט"ש של חשמל כדי לייצר טון 1 של סודה קאוסטית. מחיר החשמל משפיע ישירות על עלות הייצור של סודה קאוסטית.
קיטור: קיטור נדרש בתהליכים כמו חימום מלח ואידוי וריכוז אלקלי. עלויות קיטור מהוות גם חלק מסוים מהעלות הכוללת, והשיעור הספציפי ישתנה בהתאם לתהליך הייצור ויעילות ניצול האנרגיה.
עלויות ציוד ופחת
רכישת ציוד: הקמת יחידת ייצור ייצור סודה קאוסטית של קרום יונים מחייבת רכישה של מספר גדול של ציוד, כגון אלקטרוליזרים, מיישרים, מאיידים, משאבות, צינורות וכו '. כמות ההשקעה של ציוד זה גדולה והבחירה ואיכות הציוד תשפיע על מחיר ועל חיי השירות של הציוד.
פחת: הציוד ילבש בהדרגה ויגיל במהלך השימוש, ויש להקצות את עלות הרכישה של הציוד לעלות הייצור השנתית לפי שיטת פחת מסוימת. בנוסף, יש להפחית גם את הרכוש הקבוע של המפעל כמו מבני צמחים.
עלויות עבודה
תהליך ייצור הסודה הקאוסטי דורש מספר מסוים של מפעילים, טכנאים ומנהלים. עלויות העבודה כוללות שכר עובדים, בונוסים, הטבות, ביטוח סוציאלי והוצאות אחרות. רמת עלויות העבודה קשורה לגורמים כמו מחירי שוק עבודה מקומיים, מדיניות שכר תאגידית ומידת האוטומציה של הייצור. עם שיפור אוטומציה של ייצור, חלק עלויות העבודה בסך העלויות עשויות לרדת.
עלויות הגנת הסביבה
בקרת זיהום: כמות מסוימת של שפכים, גז פסולת ושאריות פסולת תיווצר במהלך ייצור סודה קאוסטית בשיטת קרום חילופי היונים, ומתקני הטיפול בהגנה על הסביבה יש לבנות, כמו מערכות טיפול בביוב, טיפול בגזים בפסולת מכשירים, מתקני טיפול בשאריות פסולת וכו '. בנייה, הפעלה ותחזוקה של מתקנים אלה דורשים כמות גדולה של הון.
עלויות ניטור ותאימות סביבתיות: ארגונים צריכים לפקח באופן קבוע על פליטות מזהמים כדי להבטיח שמדדי פליטה שונים עומדים בתקני הגנת הסביבה הלאומית והמקומית. במקביל, ארגונים צריכים גם לשאת בעלויות תאימות סביבתיות, כגון תשלום דמי ביוב ומיסי סביבה.
עלויות אחרות
תיקון ותחזוקה: על מנת להבטיח הפעלה רגילה של ציוד ייצור, יש צורך לתקן ולתחזק באופן קבוע את הציוד, כולל תחזוקה יומית, שיפוץ, החלפת חלקים והוצאות אחרות.
ניהול ומכירות: הוצאות הניהול של החברה (כגון הוצאות משרד, הוצאות נסיעות, משכורות אנשי ניהול וכו ') והוצאות מכירות (כגון הוצאות פרסום, עלויות הובלה, עמלות מכירות וכו') יוקצו גם הם בעלויות המוצר.
