《6千吨超重法纳米碳酸钙生产线建设工程项目投资可行性论证初步设计报告》

储量分别为万和万，质量满足生产要求。

民采民运汽车进厂。

燃料本项目拟采用山西泽洲县的焦碳，数量及质量均可以满足生产要求。

汽车运输进厂。

电源本项目总装机容量约，计算负荷约，焦作市供电局九里山乡农电管理站承诺保证为该项目提供电力供应，确保生产需要。

供排水该地区地下水蕴藏丰富，补给条件良好。

本项目建成后生产生活日用水量为，其中生产用水量，生活用水量。

本项目生产生活消防用水采用地下水，完全可满足生产生活需要，水质亦符合饮用水和工业用水标准。

水源排水排水系统采用雨水和生产生活污水分流制排水系统。

生产用水主要为冷却循环水，外排量极少，般不含其他有毒物质，对环境影响不大，生活污水经化粪池处理后外排，水质符合有关环保法规要求。

供汽本工程用汽量，压力。

蒸汽由焦煤集团冯营自备电厂供给。

建设厂址本工程拟建厂址位于焦作市马庄村九里山乡境内，距离焦作辉县公路武陟陵川公路均不足。

交通运输焦作市地处河南省西北部，北依太行山与山西省接壤，南与郑州市洛阳市相连，东与新乡市为邻。

距郑州市区约，距新郑国际机场约，距首都北京约。

公路拟建厂址位于焦作市城区东部，距市区约。

南临焦作郑州高速公路，西临焦作晋城高速公路，东临京北京珠海高速公路。

焦作辉县公路从厂址西处通过。

公路运输条件便利。

铁路焦作太原铁路焦作枝城铁路焦作新乡铁路侯马月山铁路在此交汇。

焦枝铁路从厂址南边通过，厂址距焦枝铁路待王编组站约，距焦作货站马村铁路专用线约。

铁路运输条件便利地震烈度根据焦作市地震局对方庄带地震烈度意见，在修武至焦作带近年发生过次破坏性地震，震中烈度为度。

近几十年来，没有发生过大于度的地震，但是，在山西临汾发生高强度地震时曾影响到本地区。

根据地震活动分析，豫北地区为存在发生中强地震的危险性。

因此，在工程设计时按度设防。

气象条件年平均温度极端最高温度极端最低温度平均大气压力极端最高大气压力极端最低大气压力年平均降雨量日最大降雨量年主导风向分钟最大风速环境保护该项目建成投产后，对环境产生的影响主要是粉尘噪音和废水。

为减少其对环境的污染，设计中将严格遵守国家和地方的环境保护法规，贯彻环保设施与主体工程同时设计同时施工同时投产的三同时政策。

针对本项目几种主要的环境污染物，本项目设计采取了有针对性的综合防治措施，将工程污染控制在尽可能小的范围内。

全厂环保设施配套齐全，环保设计与工程设计同时进行。

本项目建成后新生产线各种污染物的排放不但能达到国家标准，而且将远低于国家标准规定的限值。

在产生粉尘的煅烧系统装运系统以及物料转运点均设置了性能可靠收尘效率高的收尘器，确保粉尘排放指标达到工业炉窑大气污的要求。

本项目生产用水采用循环系统，仅有少量生产废水和生活污水外排，外排量很少，这部分废水经污水处理达到国家污水综合排放标准后与生产废水起排出厂外。

技术方案的选择概述纳米碳酸钙仍属化合法生产的轻质碳酸钙。

传统的轻质碳酸钙生产，是将精制的石灰石原料煅烧，得到氧化钙和窑气二氧化碳消化氧化钙，并将生成的悬乳液氢氧化钙在高剪力作用下粉碎，多级悬液分离，除去颗粒和杂质，得到定浓度的精制氢氧化钙悬乳液。

通入二氧化碳气体，加入适当的添加剂控制晶型，碳化至终点，得到要求晶型的碳酸钙乳液。

进行脱水干燥表面处理，最后得到所要求得碳酸钙产品。

目前，纳米碳酸钙的工业化生产工艺主要有间歇鼓泡碳化法连续喷雾碳化法超重力碳化法。

间歇鼓泡碳化法在湿法碳酸钙的生产中，大多采用传统的间歇鼓泡碳化法。

生产纳米碳酸钙是在生产轻质碳酸钙的基础上，改变碳化工艺加入添加剂既结晶控制剂控制晶型和粒径，沉淀加沉淀剂后经分离干燥粉碎包装，制得不同晶型颗粒均匀的纳米级碳酸钙。

间歇鼓泡碳化法工艺投资较少操作简单但生产效率低，气液接触差，碳化时间长，工艺上对碳酸钙晶型不易控制，产品次成形颗粒大，粒径粗且不均匀，易在反应中产生包裹现象，最终导致产品反碱，影响产品质量。

连续喷雾碳化法与间歇碳化法相比，连续喷雾碳化法工艺适应于规模化生产，生产能力大且生产效率高，碳化时间短，产品晶型粒度容易控制，可制得优质稳定的纳米碳酸钙产品。

喷雾碳化法般采用两段或三段连续碳化工艺，即石灰乳经第碳化塔碳化得到反应混合液，然后喷入第二段碳化塔制得最终产品，或再喷入第三段碳化塔碳化得到最终产品。

由于碳化过程分段进行，因此可对晶体的成核和生长过程分段控制，从而控制晶体的粒径晶型。

根据需要，控制适宜的喷雾液滴大小氢氧化钙浓度碳化塔内的气液比反应温度各段的碳化率等条件，即可制得不同晶型的纳米碳酸钙产品。

超重力碳化法超重力技术起源于年的太空试验。

在太空微重力状态下，化工分离单元操作无法完成，从而引发超重力技术的研发，并在年得到充分发展。

超重力技术产生的离心加速度不仅可以比重力加速度大个数量级，而且可以调节。

利用离心力场不仅使化工单元操作在太空成为可能，而且可以大大提高化工单元操作效率。

将超重力技术应用于纳米碳酸钙的生产使这生产过程发生了革命性变化。

高速旋转的填料将氢氧化钙溶液剪切成细微的液滴液丝和液膜，强大的离心力使碳酸钙微粒旦形成就迅速脱离氢氧化钙溶液，无法继续长大，同时氢氧化钙溶液和二氧化碳气体的接触面积大大增加并迅速更新，使反应速度大大提高。

技术方案选择通过上述对国内外纳米碳酸钙生产工艺的对比分析，本项目拟选择由北京化工大学超重力中心研制开发的具有国际领先水平的超重力碳化法生产工艺，生产纳米碳酸钙。

超重力技术生产纳米碳酸钙具有以下优点产品平均粒径小，可制得平均粒径为的超细碳酸钙产品粒度分布范围窄产品质量稳定反应速度快反应器体积小易于操作，从开机到稳定生产般不超过不需要使用晶体生长抑制剂，产品质量稳定生产效率高，生产成本大幅度降低。

该生产工艺是理想的纳米碳酸钙生产工艺。

工程设计特点本工程设计力求工艺流程简洁顺畅，择优选择先进成熟可靠的技术和装备，技术方案充分考虑了当地的原料资源和自然条件。

具有以下特点充分重视生产线的先进性可靠性及经济性，设备选型立足国产化。

采用申克定量给料机计量石灰石和焦碳，提高计量精度，保证石灰煅烧的稳定性。

采用机械化立窑煅烧石灰，减少劳动强度，提高生产率，有利于环境保护。

采用超重力碳化工艺生产纳米碳酸钙，具有产品粒度小分布范围窄颗粒均齐，反应时间短生产效率高设备能力大等优点。

采用先进可靠的集散式计算机控制系统，自动化水平高，以达到高效节能稳定生产优化控制等目的，并可减少操作岗位定员，降低生产成本。

综上所述，本工程设计具有技术先进可靠劳动生产率高生产成本低经济效益环境效益社会效益好的特点。

项目主要技术经济指标主要技术经济指标见表。

表主要技术经济指标汇总表序号名称单位指标备注建设规模纳米碳酸钙产品品种生产方法超重力碳化法主要设备石灰窑有效容积投石量台消化反应器石灰乳套碳化反应器液体流量台气体流量压榨式过滤机台干燥器套包装机台装机容量年耗电量用水量生产用水其中循环用水量为生活用水循环水利用率总平面图指标厂区占地面积建构筑物占地面积建筑系数场地利用系数围墙长度焦碳消耗劳动定员人管理人员人总论概况九里山乡隶属于焦作市马村区人民政府，位于焦作市城区东部距市区，是焦作的东大门。

全乡总面积，辖个行政村，共有人口万人，现有耕地面积万亩。

九里山乡资源丰富，条件优越，境内有五大国有煤矿及冯营演马两大电厂，辖区内蕴藏有丰富的煤石灰石铁等资源。

电力条件得天独厚，地下水资源丰富易取，国家重点工程南水北调线路横贯该乡东西。

九里山乡位于东经，北纬，气候属于典型的暖温带大陆性季风气候，季相分明，农业发达，物产丰富，全乡农业主产小麦玉米，是我省优质粮食生产基地。

工业产品以水泥陶瓷耐火材料冶金为主。

原材料就地取材，资源丰富，该乡具有都市的繁华，又不失乡村风韵，素有本地小港台之称和东方明珠之美誉。

九里山乡有着良好的建厂条件，交通便利，公路铁路四通八达。

距省会郑州。

南临焦作郑州高速公路，西临焦作晋城高速公路，东临京北京珠海高速公路。

九里山乡有个坚强的领导核心，团结奋进的领导班子和支素质较高的技术人员和职工队伍。

多年来积累了丰富的兴办工业基建和生产管理经验，可以用在新建纳米碳酸钙生产线上。

所有这些均为加快项目建设速度，在较短的时间内达标达产提供了可靠保证。

项目名称负责人项目名称九里山超重法纳米碳酸钙生产线建设工程项目负责人杨晓剑资金来源自筹，银行贷款。

建设规模及产品品种建设规模建设条超重法纳米碳酸钙生产线，年产纳米碳酸钙。

产品品种以为主，并可根据市场要求调节产品品种。

项目背景焦作市马村区九里山乡人民政府为充分发挥当地资源优势，走工业强乡的发展之路，通过对国内多家技术中心生产企业和市场情况调查，决定以高新技术产业为突破口，使本乡工业化迈上个新台阶，拟兴建超重法纳米碳酸钙生产线。

项目研究的依据九里山乡人民政府委托书九里山人民政府提供的基础资料研究范围和工作过程研究范围本可行性研究的范围包括自原料进厂至纳米碳酸钙成品包装发货的整条纳米碳酸钙生产线。

可行性研究报告涉及的专业包括原料总图运输工艺环保动力电气自动化给排水建筑结构工程经济技术经济等。

工作过程河南建筑材料研究设计院受九里山乡人民政府之邀，派出该项目工程组，在乡有关领导的陪同下考察了石灰石矿山厂址等，双方就项目的分工主要方案设想要求等进行了深入探讨并达成了共识。

在可行性研究报告编制过程中，按照河南建筑材料研究设计院质量手册规定的要求，由总设计师编制工程开工报告，明确研究依据范围原则要求等。

各专业人员在研究过程中对主要方案满足业主要求，符合开工报告规定等方面进行了单专业及综合的设计审核。

可行性研究报告编制原则与指导思想坚持客观公正科学可靠的原则，真实全面地反映项目的有利和不利因素，提出可供业主决策的建议，为国家有关部门审批项目提供可靠的依据。

严格贯彻执行有关环保劳动安全工业卫生计量消防等方面的标准，吸取国内同类工厂环境保护的成功经验，采用先进成熟可靠的环保技术装备，将工厂建设成为花园式工厂。

贯彻生产可靠技术先进节省投资提高效益的设计指导方针。

以生产可靠为前提，采用先进可靠的生产工艺和装备，以保证生产线连续稳定生产，降低产品成本，取得较好的经济效益。

采用先进可靠的技术和设备，主机设备立足国内，在确保生产稳