技术方案选择概述纳米碳酸钙仍属化合法生产轻质碳酸钙。传统轻质碳酸钙生产，是将精制石灰石原料煅烧，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，得到定浓度精制氢氧化钙悬乳液。通入二氧化碳气体，加入适当添加剂控制晶型，碳化至终点，得到要求晶型碳酸钙乳液。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生产中，大多采用传统间歇鼓泡碳化法。生产纳米碳酸钙是在生产轻质碳酸钙基础上，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，因此可对晶体成核和生长过程分段控制，从而控制晶体粒径晶型。根据需要，控制适宜喷雾液滴大小氢氧化钙浓度碳化塔内气液比反应温度各段碳化率等条件，即可制得不同晶型纳米碳酸钙产品。超重力碳化法超重力技术起源于年太空试验。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研发，并在年得到充分发展。超重力技术产生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生产使这生产过程发生了革命性变化。高速旋转填料将氢氧化钙溶液剪切成细微液滴液丝和液膜，强大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具有国际领先水平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油墨高档塑料安徽巢东纳米材料科技股份公司北京化工大学轿车漆高档油墨高档卫生巾高级橡胶制品河南科力新材料股份有限公司北京化工大学陈建峰教授发明超重力法生产纳米碳酸钙技术，已建成纳米碳酸钙工业生产线。该技术发明和产业化成功，使我国在该领域从技术产品进口国转变为技术出口国，具有显著经济效益和国际影响性。目前，该技术已转让给新加坡纳米材料科技公司等多家单位。预计到年，我国纳米碳酸钙生产及出口将有大幅度增长。华东理工大学国家超细粉体工程研究中心在超细碳酸钙产业化方面亦处于国内领先水平，生产工艺为釡式搅拌加晶型控制剂碳化工艺，除在上海建有示范生产线外，还与山西合资建设生产基地，产品包括橡塑钙涂料钙油墨钙造纸钙等，质量稳定，可替代进口产品。纳米碳酸钙发展趋势走集团化规模化专业化发展道路年，我国家碳酸钙生产厂家，碳酸钙年产量约万。到年碳酸钙生产厂家减少到多家化钙悬乳液。通入二氧化碳气体，加入适当添加剂控制晶型，碳化至终点，得到要求晶型碳酸钙乳液。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生产中，大多采用传统间歇鼓泡碳化法。生产纳米碳酸钙是在生产轻质碳酸钙基础上，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，因此可对晶体成核和生长过程分段控制，从而控制晶体粒径晶型。根据需要，控制适宜喷雾液滴大小氢氧化钙浓度碳化塔内气液比反应温度各段碳化率等条件，即可制得不同晶型纳米碳酸钙产品。超重力碳化法超重力技术起源于年太空试验。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研发，并在年得到充分发展。超重力技术产生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生产使这生产过程发生了革命性变化。高速旋转填料将氢氧化钙溶液剪切成细微液滴液丝和液膜，强大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具有国际领先水平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技术和装备，技术方案充分考虑了当地原料资源和自然条件。具有以下特点充分重视生产线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，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生产工人人劳动生产率全员人生产工人人投资总投资万元其中建设投资铺底流动资金万元建设投资构成建筑工程费万元设备购置费万元安装工程费万元其它费用万元基本预备费万元动态费用万元单位产品指标建设投资元综合成本元综合电耗企业经济指标年销售收入万元正常达产年年销售税金及附加万元正常达产年年总成本费用万元生产期平均年利润总额万元生产期平均年所得税万元生产期平均年税后利润万元生产期平均财务内部收益率税前税后投资回收期税前含建设期税后含建设期财务净现值税前万元税后万元投资利税率生产期平均投资利润率生产期平均结论与建议本项目实施，符合国家大力发展高科技产业战略方针。对于充分利用当地优质原料及充足能源人力资源便利交通条件，以高科技产业为突破口，带动本地区经济迈向新台阶将起到积极示范效应。本项目各种原燃料建设场地供水供电条件优越，交通较便利，建厂条件可以满足本项目实施需要。本项目将采用先进可靠经济合理技术方案，能确保项目投产后高效运行，实现理想经济效益和社会效益。本项目总投资估算万元。项目资本金落实，其它资金基本落实。项目业主在工业项目建设生产管理等方面有定经验，拥有支生产技术和企业管理水平高队伍，可以使本项目在较短时间内建成，较快实现达标达产，从而尽早获得应有效益。本项目有比较理想经济效益指标，项目所得税前全投资财务内部收益率为项目所得税前全投资回收期为年，项目实施可使企业获得良好经济效益。综上所述，建议有关主管部门尽快批准本可行性研究报告，以便进步开展工作，推进本项目早日实施，尽早发挥本项目社会效益和经济效益。市场分析及预测我国纳米碳酸钙工业发展现状纳米技术研究和应用在中国尚处在起步阶段，可以产业化只有为数不多几个品种，其中纳米碳酸钙是最具有代表性产品。纳米粉体材料制造与应用是纳米科技个重要分支，对于改造中国传统粉末工业，促进产品更新换代，提高产品附加值，推动相关制造业发展起到十分重要作用。我国碳酸钙年生产能力约万，实际产量约万，绝大部分为普通轻质碳酸钙，平均粒径在以下产品约占总量。年后，我国纳米碳酸钙生产有了显著提高，年生