活性炭厂改造工程可行性研究报告.docx
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活性炭厂改造工程可行性研究报告
第一章总论
1.1项目概要
项目名称:
牙克石市钧玺木业有限责任公司活性炭厂改造工程
项目性质：
改造工程
建设地点:
内蒙古牙克石市
承办单位:
牙克石市钧玺木业有限责任公司
法人代表：
刘清风
1.2建设单位概况
牙克石市钧玺木业有限责任公司，地处内蒙古呼伦贝尔市牙克石市境内，市域延大兴安领主脉南北分布，东部与阿荣旗、鄂伦春自治旗接壤，南与扎兰屯市毗邻，西部与额尔古纳右旗、陈巴尔虎旗、鄂温克自治旗相连，北接额尔古纳左旗。
地理坐标为东经120°28′-122°29′，北纬47°39′-50°52′。
牙克石市钧玺木业有限责任公司是综合性的木材加工企业，现有固定资产净值2000万元，企业员工150人，年创工业总产值3000万元，是牙克石市新兴起的以加工木质废料为主的综合性木材加工企业。
随着中集公司年产10万m3集装箱生产线在牙市的落户投产，每年将产生10.80万m3的木质废料，这些废料如不及时处理利用，不仅造成宝贵的木材资源的浪费，而且存在着污染环境，增加贮存场地的紧张程度，增大企业消防等级，不利于安全生产等问题。
牙克石市钧玺木业有限责任公司就是积极顺应这一市场情况而兴起的以加工木质废料为主的综合性的木材加工企业。
公司现有削片车间和小材小料加工车间，现又根据没有利用的废料量及废料种类，经过充分的市场调查，决定利用现有的原料及场地优势，投资兴建活性炭生产车间。
1.3项目提出的背景及投资建设的必要性
近年来，随着世界范围内的木材资源不断减少和生态环境持续恶化，保护环境、实现资源的可持续发展及综合利用，已成为人们普遍关注和国际社会致力解决的问题。
进一步提高木材资源的综合利用水平和产品的附加值，已成为世界木材加工业追求的主要目标。
我国人口众多，森林资源短缺，人均森林蓄积量仅0.12m3，低于0.65m3的世界平均水平。
我国的木材综合利用水平也较低，仅为40%，而先进国家可达80%，并且在技术水平、产品档次、生产效率、市场竞争能力等方面与发达国家相比也有很大差距。
目前，我国年耗木材2.5亿m3，每年还要高价进口30亿美元木材和林产品以补不足。
为了保证我国林业企业的根本利益，延长木材加工产品的产业链，促进我国木材工业向以产品的精深加工及原料的综合利用为主的木材高效利用方向发展，已成为我国林业行业追求的目标。
牙克石市钧玺木业有限责任公司顺应市场发展的需要，积极发展木质废料加工项目，已使企业在技术、管理、人员上具备了很强的发展潜力。
但目前在林产加工产品品种上仍然比较单一，所具有的资源优势得不到发挥。
公司领导充分认识到顺应市场发展的需要，优化和调整产品结构，实现资源的高效综合利用和可持续发展，是企业今后生存和发展的根本出路。
经过充分考察和论证，他们决定结合自身资源优势和建厂的有利条件，以市场需求为依托，进行本项目的改造建设。
本项目的建设，不仅可以更加合理利用木材资源，提高产品的附加值，而且还可以调整公司林产品产业结构，满足市场对不同林产品的需求，以及安置企业富余人员，推动本市经济和社会的稳定，都将起到十分重要的作用。
1.4项目建议书的依据
（1）《牙克石市钧玺木业有限责任公司活性炭厂改造工程设计委托书》
（2）各相关专业设计规范
（3）建设单位提供的其他基础资料
1.5可行性研究的范围
（1）年产1000t活性炭生产工艺与设备选型
（2）市场预测及建厂条件
（3）总平面布置及运输
（4）辅助生产设施及公用工程
（5）环境保护、节能节水、建筑防火、职业安全卫生
（6）生产组织与职工定员
（7）投资估算与经济评价
1.6项目构成
本项目拟建在原内蒙森工栲胶制品有限责任公司细木分厂厂区内，利用厂区内原劳服木器厂生产车间厂房作为本项目主生产车间，另又根据本工程使用要求，新建部分主生产车间及成品库、物料库、锅炉房等辅助工程设施及公用工程。
具体项目构成见表1—1。
项目构成表表1—1
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
主车间
m2
1200.00
原有700m2
2
锅炉房
m2
150.00
新建
3
成品库
m2
600
新建
4
物料库
m2
200
新建
1．7主要技术经济指标
主要技术经济指标见表1—2。
主要技术经济指标表表1—2
序号
内容
单位
指标
备注
1
生产规模
t/a
1000
2
产品性能指标
PH值
1-5
碘吸附值
mg/g≥
1000-800
粒度
目
80-90
亚甲基蓝脱色力1）
mL≥
6.0-8.0
3
年工作日
d
300
日工作班次
班
3
班工作时数
h
8
有效工时7.5小时
4
木质废料
t/a
6000
废单板
5
磷酸
t/a
360
6
盐酸
t/a
200
7
烧碱
t/a
15
8
能源消耗
总用水量
t/h
8.35
总用汽量
t/h
3.5
总装机容量
kw
150
9
总定员
人
78
其中：
生产工人
人
74
技职人员
人
4
10
总建筑面积
m2
2150
原有700m2
11
工程总投资
万元
593.00
12
投资回收期
a
4.03
1.8结论
牙克石市钧玺木业有限责任公司在以往的生产实践中培养了一批过硬的生产技术管理人员，所选的厂址使本项目具体的生产运作具有多方面优势，这是本项目所具备的有利条件。
（1）本项目根据所有的木质废料量及废料种类，对木质废料进行综合利用深加工，合理的利用原料资源优势，提高产品的附加值，变废为宝，实现资源与效益的转化，并合理分流企业富余人员，是一个富企利民的好项目。
（2）根据市场预测，产品的生产规模适中，销售前景乐观。
（3）从原辅材料来源、能源供应、交通运输等方面具备建厂条件。
（4）充分合理的利用了原有厂区内原有厂房及辅助工程设施，节约了建设资金。
（5）本项目在“三废”治理规划中采取了切实可行的环保措施，使工业“三废”排放指标符合国家规定的排放标准。
（6）经济分析显示项目的内部收益率、投资利润率及利税率良好。
综上所述，本项目的建设是可行的、必要的。
第二章市场预测及建设规模
2.1产品用途
活性炭属于无定性炭素，是利用木屑、木炭等为原料，经过物理和化学的方法制成，具有结构特殊，比表面积大，吸附能力强，脱色好等特性。
广泛应用于食品工业、制药工业、化学工业、国防工业和环境保护等行业。
2.2市场需求预测
活性炭的应用领域广泛：
空气净化，制作空气过滤器，能吸附过滤空气中的O3SO2NO2及恶臭、毒气、烟气等有害气体，可用于房间、厨具及其它被污染的室内空气净化；水质净化，能清除水中的有机物及重金属离子和霉臭气味、细菌及用于水的脱色，用于饮水工业、饮料、啤酒、医药制糖等行业用水的净化、脱色工艺中和纯净水、直饮水的生产设备中；污水处理：
可用于治理化工、电镀、冶金、印染、制革、医药生活等污染源产生的污水，去除水中的有机物质、细菌及有机染料。
尤其是含高价金属离子的有毒、有害废水的处理；有机溶剂回收：
对苯、酮、脂、醇等类型的有机溶剂均能吸附回收；可用于制胶喷漆，电影胶片等溶剂的回收装置，三苯净化回收装置中及治理废气，污水的环保工程中；卫生防护：
制成防毒面具，防毒防尘口罩，防毒衣可对毒性气体有较好的吸附遮敝作用；医疗及生物工程方面：
可用于制造人造肾脏、肝脏的吸附剂，在生物工程中用于固定酶；日常生活方面：
可用于冰箱除臭，水果蔬菜保鲜，家用净水器，香烟过滤嘴，防臭防病鞋垫等日常生活用品的制作中；其它方面：
可作催化剂载体、气相色谱的固定相，太阳能聚热器和制作贵重金属（Ag和Au）的富集，回收和提纯设备等等。
由于其优良的特性及广泛地应用性，使活性炭成为目前我国及世界大多数国家比较短缺的产品。
据市场调查显示，从20世纪90年代中期开始，活性碳一直是医药和化工市场上的抢手货。
我国生产的活性碳产量较少，不到需求的50%，因此价格逐年上涨，涨幅平均在15%左右。
由于活性炭具有无数细小孔隙，表面积巨大，吸附能力极强，可吸附各种有机化合物，广泛应用于制药工业与化学工业。
特别是医药领域，活性炭作为一种高效的胃肠道清洁剂，能有效吸附消化道及人体内的残留农药、杀菌剂、重金属、二恶英、各种致病菌及其毒素等损害人体健康或致病的废物，对人体无害。
随着制剂工业和初分子材料工业的迅猛发展，用高分子材料包膜而成的微囊活性炭制剂产品在国外已试制成功，并应用于临床，医疗保健及治疗效果极好，其中不少产品已推向市场，取得了较好的经济效益和社会效益。
值得注意的是，在我国由于活性炭短缺，长期以来以活性炭为原料生产药品还一直停留在实验室内，没有产品推向市场或大量用于临床。
有关专家称，随着人民生活质量的不断提高和保健意识的增强，以及各类工业的迅猛发展，环境污染已日益严重，人们接触多种有害物质的机会增加，活性碳及以活性碳为主导原料生产的药品及其保健品，将成为医药市场的重要的常规主导消费药品，市场需求将呈逐年上升趋势，是医药和化工市场上的一个新的经济增长点，其经济效益和社会效益将逐年增加。
2.3建设规模及产品价格确定
2.3.1建设规模
本项目根据目前产品市场的发展趋势，确定生产规模为年产活性炭1000t。
2.3.2产品价格确定
根据生产成本的综合分析，并参照其它同类企业的销售价格，确定产品销售价格为8500元/t。
通过经济分析显示其内部收益率良好，此价格的确定是合理的。
第三章厂址位置与建厂条件
3.1厂址位置
本项目拟建在原内蒙森工栲胶制品有限责任公司细木分厂厂区内，该厂区位于牙克石市北部，厂区内已进行地面硬化，道路呈环状布置，并与厂外公路相连，内外交通便利。
所处地理位置东经120°28′-122°29′、北纬47°39′-50°52′之间。
3.2建厂条件
3.2.1自然条件
1．气象
牙克石地区属寒温带大陆性季风气候，冬季漫长而严寒，夏季短暂而温热，春季多风而干旱，秋季降温急骤，常有霜冻。
年平均气温-2.2℃，极端最高气温36.6℃，极端最低气温-43.8℃，标准冻深2.8m。
常年主导风向西北风，风速2.1-2.6m/s。
年降水量400-500mm。
2．工程、水文地质
根据岩土工程勘察报告：
勘探区主要持力层为第四系全新统冲、洪积圆砾层、砾砂层，厚度大，分布广，为良好天然地基土，测区最大季节冻深2.8m。
地下静水位埋深在2.20-2.38m之间，地下水对混凝土呈弱蚀作用。
测区地震基本烈度为小于六度区。
3.2.2木质废料供应
本工程所需木质废料来源于内蒙中集公司集装箱底板生产线。
内蒙中集公司以生产集装箱底板为主产品，生产能力为10万m3/a，每年需耗原木24万m3，产生废料10.8m3/a，约合8.1万t。
其中废单板3.24万t/a，废木墩1.215万t/a，废木芯1.215万t/a，锯屑0.41万t/a，裁边板0.41万t/a，砂光粉及树皮2.025万t/a。
在这些废料中，较好的废单板及废木墩、废木芯可进一步利用，加工成小规格水泥模板、削片、小材小料及雪糕棒等产品，剩余的废单板（更碎的与树皮混合的）及砂光粉、树皮等在其中挑选纤维质较好的可作为活性炭的生产原料，产量约为3.0万t/a。
本工程需这样的木质废料8000m3/a,合约6000t/a,由此可见，本工程木质废料的需求是完全可以保证的。
3.2.3能源供应
1．水源
根据水文地质勘探报告，厂区地下水丰富,生产、生活及消防用水由锅炉房的给水泵房统一供给,能满足本项目的用水需求。
2．热源
本工程生产用汽由新建锅炉房4t/h蒸汽锅炉供给，采暖用热水均由原有锅炉房提供，用汽、用热量及压力均可满足要求。
3．电源
本项目动力来自栲胶公司自备热电厂，本厂区现有一座180KVA的室外杆上变压器，本项目装机容量为150kw,经核算能保证本工程用电需求。
3.2.4交通运输
本项目交通运输主要通过铁路和公路，多条铁路线在市内通过，与全国铁路联网。
原厂区道路为5m混凝土道路,与厂区内外公路相连，四通八达，原料成品运输极为便利。
第四章总平面布置及运输
4.1厂址概况
厂址位于牙克石市北部，厂区内已进行地面硬化，道路呈环状布置，并与厂外公路相连，内外交通便利。
该厂所在厂区根据岩土工程勘察报告：
勘探区主要持力层为第四系全新统冲、洪积圆砾层、砾砂层，厚度大，分布广，为良好的天然地基土，测区最大季节冻深2.8m。
地下静水位埋深在2.20-2.38m之间，地下水对混凝土呈弱蚀作用。
测区地震基本烈度为小于六度区。
4.2总平面布置
根据生产工艺流程及使用功能，以及便于原料及成品的内外运输，保障各种防护要求的实施，在满足工艺流程的前提下，利用原厂房进行改造，并根据生产需要新建一部分主车间、成品库、物料库、锅炉房等建筑。
按照工艺流程及使用功能的需求，新接主车间在原车间的东侧及西侧，成品库、物料库布置在主车间的西侧，锅炉房布置在主车间的北侧，各建筑物间距满足建筑设计防火规范的需求。
4.3竖向设计
该厂区地势比较平坦，厂区工艺流程能够满足生产工艺要求，无需进行竖向设计。
4.4厂内外运输
4.4.1活性炭的原料及成品运量见表4-1。
原料及成品运量表表4-1
序号
物品名称
单位
运量
备注
运入
运出
1
活性炭
t/a
1000
2
木质废料
t/a
6000
3
磷酸
t/a
360
4
盐酸
t/a
200
5
烧碱
t/a
15
4.4.2厂区道路
厂内道路为5米混凝土道路，道路内侧转弯半径为9米，道路布置考虑了运输及消防要求，并与厂外公路相连接。
围墙大门完好，无需重新设计。
4.4.3厂内运输设备
厂内原料及成品的运输均由牙克石市钧玺木业有限责任公司统一调度车辆，无需增设其他设备。
第五章生产工艺与设备选型
5.1概述
本车间是将废单板、锯屑等用磷酸化学法加工成符合国家标准的活性炭产品。
产品主要用于食品、制药、化学、国防和环境保护等行业。
5.2生产规模与产品规格
生产规模与产品规格
生产规模：
年产活性炭1000t
产品性能：
幅面3000×3000mm
厚度10-100mm
产品密度900-1100Kg/m3
产品质量：
符合中华人民共和国国家标准
5.3工作制度
年工作日：
300d
日工作班次：
3班
班工作时数：
8h，有效工时7.5h
5.4生产工艺流程
5.4.1车间组成
本项目生产车间主要由粉碎车间、浸渍车间、活化车间、回收车间干燥车间、包装车间及成品库、物料库等组成。
5.4.2生产工艺流程简述
从原料堆场运来的废单板经初步分选，进粉碎机粉碎，入浸泡池加配制好的磷酸溶液浸泡，达到工艺要求后，由人工运进平板炉中铺平，按照工艺要求，在不同的温度下进行炭活化，经检验达到工艺要求后，用水除砂回收活化剂，再经酸洗除杂质，水洗调节PH值后，运入干燥炉中干燥，干好的活性炭用雷蒙机粉碎、筛分，经检验合格后包装，运入成品库中贮存。
5.4.3工艺流程示意图
配制好的磷酸溶液
浸泡
粉碎
废单板
干单板
炭活化
水除砂回收活化剂
粉碎
筛选
干燥
水洗
酸洗
配制好的盐酸溶液
检验
入库
包装
5.5岗位定员表岗位定员见表5-1。
车间岗位定员表表5-1
序号
名称
单位
班次
合计
一班
二班
三班
1
粉碎
人
2
2
2
6
2
浸料
人
1
1
1
3
3
炭活化
人
5
5
5
15
4
回收漂洗
人
2
2
2
6
5
干燥
人
1
1
1
3
6
球磨筛分
人
1
1
1
3
7
检验包装
人
3
3
3
9
8
化验
人
1
1
1
3
9
维修
人
1
1
2
10
辅助工人
人
5
5
5
15
11
技职
人
3
3
12
合计
人
68
5.6主要技术经济指标
主要技术经济指标见表5-2。
主要技术经济指标表表5—2
序号
名称
单位
指标
备注
1
生产规模
t/a
1000
2
产品性能指标
PH值
1-5
碘吸附值
mg/g≥
1000-800
粒度
目
80-90
亚甲基蓝脱色力1）
mL≥
6.0-8.0
3
工作制度
年工作日
d
300
日工作班次
班
3
班工作时数
h
8
有效工时7.5
4
木质废料消耗
t/a
6000
废单板
5
磷酸
t/a
360
6
盐酸
t/a
400
7
烧碱
t/a
15
8
能源消耗
生产耗热量
T/h
3.0
生产耗水量
T/h
8.0
装机容量
Kw
80
9
建筑面积
m2
2000
原有700
10
职工定员
人
68
其中：
生产人员
人
65
技职人员
人
3
5.7主要设备清单
主要设备清单见表5-3。
主要设备清单表5-3
序号
设备及型号
规格
单位
数量
备注
1
原料粉碎机
台
2
2
木屑浸泡池
20m3
个
3
3
硝板调配池
6m3
个
2
4
耐酸泵
台
2
5
平板炉子
台
5
6
回收池
3m3
个
4
7
干燥炉
台
1
8
回首酸贮池
2m3
台
1
9
雷蒙机
台
3
10
接板机
台
2
11
封口机
台
2
第六章辅助生产设施与公用工程
6.1给水排水
6.1.1设计依据
1．《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）
2．《建筑设计防火规范》（GBJ50016-2006）
3．本工程其它专业提供的相关资料
6.1.2设计范围
1.本工程室内生产生活给排水系统。
2.室内外消防给水设施。
6.1.3用水量计算
4.3.1生产、生活给水量的确定
生产用水量为8t/h;
生活用水量约为0.35t/班，其中：
职工正常用水量35升/人、班，淋浴用水量为100升/人、班，时变化系数取2.5用水人数78人，生活用水量约为0.35t/班。
2.消防用水量
根据规范（GBJ50016-2006）本工程属丙类二级生产厂房高度均小于24m，体积小于10000m3，故消防用水量为5l/s，小时流量为18m3/h。
本工程室外堆场总储量大于10000m3，故室外消防用水量为55l/s，消防总用水量为60l/s，小时用水量为216t/h。
6.1.4水源
本工程水源为厂内原有深井，水质、水量均可满足生活、生产、消防用水需要。
消防备用水源为中集公司厂内消防泵房。
6.1.5给水排水系统
1.给水系统
本工程给水系统采用生产、生活、消防分供系统，给水管道由厂区给水管网引入，系统形式为下供上给式。
室外堆场消防给水管用支架架空，明设消火栓，冬季放空，其余室外厂区消火栓为地下式消火栓。
室内生活给水管道采用PP-R塑料管，生产、消防给水管网采用给水铸铁管。
2.排水系统
本工程生活污水由排水管道排至化粪池消化处理后排至储水池，定期由污水车拉至指定地点排放。
生产废水来源于活性炭的水洗工段，废水经沉降池沉淀加烧碱后，经过滤棒生成Zn（OH）2滤棒,滤液重复利用。
6.2供热通风
6.2.1编制说明
1.编制依据
（1）《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-88）
（2）《采暖通风设计手册》
（3）本工程其它专业提供的相关资料
2.设计范围
新建蒸汽锅炉房
生产用汽及车间室内采暖通风设计
6.2.2供热工程
1．参数计算
（1）采暖室外计算温度-36℃
（2）车间采暖室内计算温度18℃
（3）车间采暖热负荷150KW，生产用汽为4t/h。
2．热源
本工程生产用汽由新建锅炉房4t/h蒸汽锅炉供给，采暖用热水均由原有锅炉房提供，用汽、用热量及压力均可满足要求。
新建锅炉房内选择一台KZL4-4型蒸汽锅炉，配套G4-72-11型鼓风机、Y5-47-11型引风机、XLP/G-4型等辅机。
3.系统
本工程采暖采用上供下回单管跨越式系统，散热器为M-132型，管材采用焊接钢管；地沟内管道采用40mm厚岩棉管壳保温。
6.2.2通风工程
本工程活化车间、回收车间、烘干车间产生挥发性气体，配备轴流通风机，保证室内每小时8次的换气次数。
6.3供电工程
6.3.1供电
1、供电电源及电压
本工程拟将原有车间进行改造，且本厂区现有一座180KVA的室外杆上变压器，新增设备的总容量为150KW。
故原有变压器能够满足新增设备容量的要求，电源电压分别为380/220V。
2、负荷等级
根据《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）的规定，本工程除消防用电为Ⅱ级负荷外，其它所有用电负荷均为Ⅲ级。
3、负荷计算
本工程设备总装机总容量为150KW，计算负荷为120KW，，负荷组成见下表。
负荷计算表
序
号
名称
设备容量（Kw）
需用系数Kx
功率因数cosΦ
计算容量
备住
Pjs（Kw）
Qjs（Kvar）
Sjs（KVA）
1
动力
80
0.8
0.75
64
56．44
2
照明及其它
30
0.8
0.9
40
36
锅炉房
40
0.8
0.75
32
28.22
3
合计
150
120
120.66
170.17
4、电力
车间等配电根据工艺的要求和安全生产的原则，主要采用放射与树干相结合的配电方式，由车间内低压配电柜向控制室及用电设备配电箱配电。
配线采用电力电缆沿电缆沟及铁管配线。
本工程的照明由配电间内照明回路直接配送至控制室照明配电箱内。
该工程电气设备采用自动开关及刀熔断开关做短路、过载保护。
5、设备及电缆选型
除设备自带控制箱外，其余动力配电箱选用XL-21型箱，控制箱选用QZ-100型，电力电缆选用VV22、YJV29型电力电缆，控制电缆采用KVV型电缆。
6、照明
照明灯具采用防护式防水防尘灯具，车间照度为100Lx，控制室照度为300Lx，办公室及休息室采用节能型荧光灯，办公室照度为300Lx，休息室照度为为100Lx。
7、防雷、接地、接零
该工程设防雷接地保护，防雷及重复接地电阻不得大于10欧，所有用电设备及配线铁管等非带电金属部均做接零保护。
卫生间做局部等电位联接。
6.3.2电讯
本工程通讯设施利用原有的通讯设备，本次不
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