鐘宏梅(柳州化工股份有限公司開發部,廣西柳州 545002)
漂白粉的生產方法和技術經濟分析
鐘宏梅
(柳州化工股份有限公司開發部,廣西柳州 545002)
闡述了漂白粉的市場情況,對目前常用的兩種生產工藝技術進行介紹,并對年產1萬t漂白粉項目進行經濟分析評價,結果表明項目技術可行,經濟效益較好。
漂白粉;工藝技術;經濟分析
漂白粉是氫氧化鈣、氯化鈣和次氯酸鈣的混合物,其主要成分是次氯酸鈣,有效氯含量為28%~35%。漂白粉為白色或灰白色粉末或顆粒,有顯著的氯臭味,吸濕性強,很不穩定,易受光、熱、水或乙醇等作用而分解。
漂白粉的水溶溶對各種細菌、真菌、病毒、芽孢桿菌都有強大的殺滅作用。例如,對于大腸桿菌,在5×10-6的濃度下,5min就可以100%殺滅。對于乙型肝炎表面抗原,在20×10-6的濃度下,在10min內就可以完全破壞。國家衛生部已把漂白粉列入衛生防預、飲用水處理的主要藥品。
全國建立漂白粉生產企業100余家,年產量達到8萬t以上的省有湖北、山東、江蘇、江西、福建等五省,目前出廠價為1 350元/t,生產企業仍保持可觀的利潤。由于漂白粉產品中大量使用氯氣作為原料,在氯堿生產企業內建廠的企業,每t氯氣可節省壓縮成本及運費200左右,利潤保持在20%左右。隨著應用領域的增加和市場不斷開發,漂白粉用量一直保持8%以上的增長率。
在國內漂白粉市場上,用量最大的行業為水產養殖業,占總用量的60%左右,且保持著15%的增長率。由于漂白粉屬于安全性能最高的“綠色”農藥,農業部于1997年批準漂白粉用于水產養殖。據有關部門測算,按國內現有水產養殖面積1000萬公頃,其中的20%使用漂白粉進行消毒計,每年用量可達60萬t以上。
污水處理方面,在上海、深圳等經濟發達地區,年用量已達4萬t以上。
在大棚蔬菜種植中,漂白粉起到消毒殺菌作用,同時也改良土質,試驗證明,用漂白粉處理蔬菜種子及土壤,可有效預防惡苗病、根腐病、白葉枯病等。用于香蕉樹土壤改良,可有效提高其成活率。據有關部門預測,僅海南省用量可達10萬t/a以上。
目前使用的漂白粉生產技術主要有:一種是由沈陽化工研究所開發的四級逆流連續氯化工藝,現國內大部分企業使用這一工藝;一種是巴克曼塔窯式反應工藝,現只有福二化等少數企業使用這一技術。
四級逆流連續氯化工藝的特點是氯氣消耗較低(0.35t以下),漂白粉水分含量小,但工藝和設備較復雜,對操作人員和控制系統要求較高。
巴克曼塔窯式反應工藝的特點是設備簡單,容易操作和控制,但氯氣消耗高達0.45t以上,且漂白粉水分含量大,生產速度慢,成本較高。
到目前為止,采用四級逆流連續氯化技術生產漂白粉的企業的生產能力占國內漂白粉生產能力的90%。
工藝流程如下圖1所示

圖1 漂白粉生產工藝流程圖
4.1氫氧化鈣的流動過程
粉末狀氫氧化鈣從設備灰斗進入,通過傳送帶傳送到頂端,然后進入攪龍,氫氧化鈣粉末進入1號反應釜左段,然后依次通過1-4號反應釜(各反應釜中氫氧化鈣均以攪龍推進),同時與1-4號反應釜中氯氣進行充分接觸,并發生放熱化學反應,最后在4號反應釜右段通過自動稱量系統落入成品袋中。
4.2氯氣的流動過程
氯氣在4號反應釜中通入,由于氯氣比重大于空氣,在自然狀態下易跟隨氣流自然沉降。該裝置在1號反應釜右端安裝一個抽風口,使1號反應釜右段形成一個負壓狀態,由于各反應釜是相連通的,在該負壓狀態下,4號反應釜中的氯氣從4號至1號方向流動,在其流動過程中,與氫氧化鈣不斷發生反應。其最后在1號反應釜右端抽風口排出——進入吸收塔吸收余氯后排放。
4.3反應方程式及主要反應條件
氫氧化鈣含水的質量分數要略少于1%。因為極為干燥的氫氧化鈣是不跟氯氣反應的。生產漂白粉的反應過程比較復雜,主要反應可以表示如下:

氯氣與消石灰的反應主要發生在2-3號反應釜中,該反應是一個放熱反應,這兩個反應釜中溫度大約為80~90℃,1號反應釜中反應比較微弱,其中部為一個防光擋板,防止部分氫氧化鈣粉末因負壓而進入反應釜的右段,4號反應釜中主要使反應穩定,同時起到降溫的作用,從4號反應釜中出來的成品溫度大約在50℃左右。在每個反應釜的左右兩段分別裝有溫度計和風量計,以便觀察和控制反應的程度,調整風量。
4.4余氯吸收裝置
1號反應釜的右段接有一個抽風口,其在該段造成并維持一個比較強的負壓狀態,使得反應剩余的氯氣順利通過該排風口排出。排口通過物質還有極少量的氫氧化鈣。
余氯通過1#、2#兩個吸收塔,吸收塔從上面噴淋石灰水,余氯從下而上通過,與其充分反應。通過兩道吸收塔吸收后,余氯基本被反應完全。余氯與石灰水反應的產物進入收集池,由于反應物質較少,該池反應產物不多,通常要積累一段時間才收集,池中上層多余的石灰水可循環使用一段時間,后將副產品漂溶出售。
最后,漂白粉產品符合國家標準GB/T 2496-2006的B-32型要求,漂白溶產品執行國家標準GB/T 2497-2006要求。
本論文以漂白粉生產規模為能力1萬t/年進行分析,預計總投資估算為630萬元,其中固定投資570萬元,鋪底流動資金60萬元。
成本和財務計算依據:
1)原材料、輔助材料、燃料和動力價格均按市場價;
2)項目職工定員50人;
3)資產按14年計提折舊,殘值率為5%;
4)產品增值稅統一按稅率17%計征,城建稅和教育費附加分別按增值稅的7%和3%計征;
5)企業上繳所得稅按免二減三稅收優惠政策計征。

表1 單位生產成本估算
經測算,正常生產年份,漂粉精制造成本為1 011.89元/t。

表2 項目主要技術經濟指標
該項目建成后,整個生產期平均總成本費用為1 070萬元,其中年固定成本費用為181萬元,年可變成本費用為869萬元。以生產能力利用率表示的盈虧平衡點(BEP):

可見,項目只要達到設計能力的46.89%,即可保本。
全部投資財務現金流量是設定在全部投資均為自有資金的情況下,項目總投資收益率24.58%,投資利稅率35.46%,當IC=12%時,現金流量凈現值所得稅后FNPV=370.33萬元,內部收益率所得稅后20.88%,投資回收期(含1年建設期)所得稅后為6.04年。可見,項目具有較好的經濟效益。
以鹽為原料經電解生產燒堿、氯氣的企業,一般是把溶氯送去做PVC,但目前PVC行情低迷,成本與銷售價格倒掛。如果直接銷售溶氯則面臨運輸、儲存等難題,因此開發耗氯的產品對于氯堿企業的發展十分重要,漂白粉的市場前景較好和技術可行,可作為氯堿生產企業配套的副產品開發,增強企業競爭力。
Bleaching Powder Production Methods andTechnical and Economic Analysis
Zhong Hong-mei
It describes the bleaching powder market conditions,Two of the most commonly used production technology introduced,and an annual output of 10 000 t Bleaching powder project economic analysis and evaluate,the results show that the project technically feasible and better economic
bleaching powder;technology;economic analysis
TQ124.44
A
1003-6490(2016)03-0078-02
2016-02-28
鐘宏梅(1978—),女,廣西玉林人,工程師,主要從事化工技術研究與開發工作。