丙纶纤维厂工艺流程设计课程设计论文.docx
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丙纶纤维厂工艺流程设计课程设计论文
(2014-2015学年第一学期)
《高分子材料加工厂设计》课程论文
题目:
丙纶纤维厂工艺流程设计
丙纶纤维厂工艺流程设计
摘要:
本项目产品—竹纤维是具有明显抗菌作用的功能性纤维。
本项目中竹浆粕以毛竹、圆竹为原料,采用预水解硫酸盐法蒸煮的制浆方法,经粗洗筛,氧脱木素,D/C-E/O-D-H-A漂白后抄造而成。
为降低项目投资,尽可能选用国产设备,但对产品质量及环境污染影响较大的关键设备,以及劳动力密集、劳动强度大,而国内又无合格设备可选的主生产线上的设备,考虑从国外引进。
本文对竹纤维生产厂房进行可行性研究,从资金、运营、管理、安全、建设、环保等方面进行综合分析,得出可在新昌梅渚工业园区设置生产厂房的项目。
关键词:
竹纤维;开发项目;可行性研究
PolypropyleneFiberFactoryProcessDesign
Abstract:
InthisitembambooricedregsrawmaterialistheMaoBamboo,theYuanBamboo,usesthesystemmethodwhichthehydrolisissulfuricacidlawsteams,bythicklywashes,delignification,D/C-E/O-D-H-Ableachingmakesbecomes.Forreducesthisiteminvestmtent,asfaraspossibleusechineseequipments,buttheveryimportantequipmentsfortheproductquantityandpollutionoftheenvironmenteffectcritical,aswellasthelaborcrowded,laborstrengthbig,buttotheequipmentswhichChinahasnotqualifiedintheimportantmake-line,wethinkaboutimportingfromforeigncountrys.Inthispaper,theproductionofbamboofiberplantfeasibilitystudy,fromthecapital,operation,management,security,construction,environmentalprotection,etc,acomprehensiveanalysisconcludedthatcanbesetupinhsinchongmeizhuindustrialparkprojectofproductionworkshop.
Keywords:
bamboofiber;developmentprojects;Afeasibilitystudy
前言
随着世界石油资源的逐步枯竭、棉花种植面积和木材产量有限,依靠石油、棉花、木材解决纺织原料成了问题,而我国又是竹资源大国,竹林面积占世界竹资源的三分之一,竹子生产周期短、产量大、管理费用较低,利用竹子替代石油、棉花、木材制取人纤浆粕,作为纺织生产原料,可缓解我国棉(木)浆供不应求的矛盾,解决当前及今后若干年我国原料供应短缺的困难,为我国开辟一条新的人纤原料途径,同时可替代进口木浆,节约外汇开支,更为重要的是竹纤维的功能性和高附加值—天然的永久的抗菌性,因而发展竹纤维的生产,不仅为竹资源的综合利用找到了一条出路,也为我国纺织纤维系列中增加了一个独特品种——抗菌纤维。
本可行性研究报告的内容包括:
项目背景、必要性和有利性、市场供需分析、项目建设规模和产品方案、原材料供应、工艺技术和设备选择、厂址选择和总图布置、工程建设方案、环境保护、职业安全卫生、消防、节能、管理体系和定员、经济评价等。
通过分析和论证得出结论:
从技术和经济各方面分析,本项目具有可行性,所以建议投资该项目。
目录
第一章1
第一节概述1
第二节项目建设的必要性及有利条件1
第三节可行性研究的范围2
第四节主要技术竞技指标3
第五节研究讨论3
第二章产品应用范围及市场需求4
第三章建设规模和产品方案4
第四章工艺技术方案5
第一节工艺技术路线选择5
第二节主要工艺设备5
第三节主要原料供应7
第四节公用工程及消耗7
第五节装置的控制水平7
第五章厂址及总图运输8
第一节厂址的自然条件8
第二节总平面规划方案8
第六章运输及仓贮10
第七章土建及公用工程11
第一节土建11
第二节给水排水12
第三节消防设计13
第四节供电及通讯13
第五节通风与空调14
第六节动力14
第七章环境保护14
第一节概述14
第二节“三废”排放及治理15
第三节绿化16
第八章职业安全与工业卫生16
第一节安全卫生设计依据、标准及原则16
第二节职业安全卫生防护措施17
第九章管理体制及定员18
第十章工程建设进度计划18
第十一章投资估算及资金筹措19
第十二章财务分析19
第十三章综合评价20
参考文献21
第一章
第一节概述
为了适应日新月异的城乡建设发展的需求,进一步开拓相应的产品市场,有效地强化企业的生存与竞争能力,绍兴市新昌县丙纶纤维开发设计有限公司投资建设年产10万吨竹纤维等丙纶纤维项目。
项目投资40000万元。
绍兴市新昌县丙纶纤维开发设计有限公司概况如下:
拟投资项目名称:
新昌县丙纶纤维开发设计有限公司
法定地址:
浙江省新昌县梅渚工业园区
项目投资人:
新昌县政府、新昌德力石化设备有限公司、周凯等
新昌县丙纶纤维开发设计有限公司年产10万吨竹纤维等丙纶纤维项目由新昌德力石化设备有限公司、新昌县政府等投资新建,项目总投资XX万元,注册资本金是以人民币现金投资,其中周凯出资20000万元,占注册资本50%,新昌德力石化设备有限公司出资15000万元,占注册资本37.5%,项目选址在浙江省新昌县梅渚工业园区。
第二节项目建设的必要性及有利条件
一、项目建设的必要性
据《2013-2018年中国丙纶纤维行业竞争格局及发展趋势研究报告》资料显示,今后丙纶纤维下游行业将进入新一轮景气周期从而带来丙纶纤维市场需求的膨胀,丙纶纤维行业的销售回升明显,供求关系得到改善,行业盈利能力稳步提升。
同时,在国家“十二五”规划和产业结构调整的大方针下,丙纶纤维面临巨大的市场投资机遇,行业有望迎来新的发展契机。
随着人民生活水平的提高,保健意识不断增强,人们的消费倾向和偏好发生了明显变化。
对纺织品的需求,不再仅仅局限于保暖御寒,而追求和天然纤维一样的舒适,并且具有某些特许功能。
本项目重点产品竹纤维市具有明显抗菌作用的功能性纤维。
用这种纤维生产的纺织品,穿着舒适、透气,不会因为出汗而发臭,特别适用于女性内衣、儿童服装、床上用品等。
用这种纤维与棉纱织成的袜子有防脚气、防臭的功能。
此外,还可以广泛应用于卫生医疗部门。
竹纤维的抗菌性能是永久性的,不会因为多次洗涤而失掉。
目前诸如甲型H1N1流感病毒等的细菌威胁,抗菌性纤维市场的前景是良好、广阔的。
二、企业自身有利条件
1、区位优势
新昌县丙纶纤维开发设计有限公司位于浙江新昌梅渚工业园区,坐依新蟠线,东靠104国道,西靠甬金高速,近新昌县市区,梅渚交通区位独特,市区位置优越,工业园区中有新昌德力石化设备有限公司,东临巧英乡,是新昌县毛竹之乡,年产万吨毛竹,为原料来源提供便利,附近交通线路众多,远离市中心,水源丰富,优雅的人文环境,丰富的物产资源,扎实的经济基础,优惠的招商政策已经成为企业抓住商机,兴业发展的市场。
图2.2.1梅渚工业园区地址图
浙江省绍兴市新昌县梅渚工业园区经纬线:
北纬N29°28′12.68″东经E120°48′37.72″
2、企业的信誉
该企业的投资者具有多年的企业管理经验,社会信誉高,资金积累丰厚,不仅具有很好的社会关系,同时具有较好的银企关系,其良好的信誉取得各家银行的信任。
3.人员素质
新昌县丙纶纤维开发设计有限公司拥有一批经验工程技术人员和熟练的操作人员,人员素质高,为本项目建设提供了人员及技术保证。
综上所述,在国家“十二五”规划和产业结构调整的大方针下,丙纶纤维面临巨大的市场投资机遇,行业有望迎来新的发展契机。
现实迫使该行业不得不面对新的市场动态,进一步深入地调整产品结构,采用先进技术、先进工艺降低成本,以期在激烈的竞争中求得生存空间,求的发展壮大。
第三节可行性研究的范围
本可行性研究的重点为:
一、市场需求
二、建设规模及方案
三、生产技术路线的选择
四、设备国产化的方案
五、建设投资和经济评价
第四节主要技术竞技指标
序号
单位
年产量/年用量
1
建设规模
竹纤维
吨
10
竹浆粕
吨
20
2
主要原材
毛竹
吨
160
料消耗
3
公用工程
水
吨/日
38.4
消耗
电
KW
8
蒸汽
顿/h
0.07
4
定员
定员
人
900
5
占地面积
占地面积
亩
60
6
建筑面积
建筑面积
平方米
300000
7
投资
总投资
万元
40000
其中资本金
35000
建设投资
20000
滚动资金
10000
8
年销售收入
年销售收入
万元
31875
9
年销售税金
年销售税金
2911
10
销售利润
销售利润
8821
11
投资回收期
投资回收期
年
6.72
12
投资利润率
投资利润率
%
18.83
13
销售利润率
销售利润率
%
24.79
第五节研究讨论
一、项目的建设时必要的
由于我国国民经济的发展人民生活水平的提高,尽管国内竹纤维工业近年来发展很快,但仍然跟不上需求的增长速度。
本项目利用竹子作为纺织生产原料,可缓解我国棉(木)浆供不应求的矛盾。
资源丰富,用竹子替代木材制取人纤浆粕,可解决当前及今后若干年我国木材供应短缺的困难,为我国开辟一条新的人纤原料途径。
同时可替代进口木浆,节约外汇开支。
更为重要的是竹纤维的功能性和高附加值。
二、建设规模的合理
本项目生产能力为年产10万吨竹纤维,规模较大,单位投资小,成本低,企业经济效益好,市场竞争能力强,投资风险小。
三、工艺技术先进可靠
本装置采用国产化设备,已实现了装置国内总成套,部分关键设备进口,主要设备由国内设计,国内制造。
产品质量达到国际同行业先进水平。
实践表明,国产化技术是先进的,也是成熟可靠的。
四、依托条件好
本项目充分利用梅渚工业园区的地理位置、基础设施以及公司的人才、技术、资金、管理、市场和品牌等方面优势,缩短建设周期,节省基建费用,实现投资省,速度快,效益好的目标。
五、经济效益好
国产再生纤维浆粕价格为7500元/吨左右,短纤级竹浆粕价格为1.2万元/吨左右,竹纤维价格为1.7~3万元/吨。
建议竹浆粕销售价按1万元/吨、竹纤维销售价按2.2万元/吨为基础进行经济效益测算。
本方案选取中等价,不取最高价,以便留有余地,使本项目的财务评价更为稳妥可靠。
综上所述,本项目在技术及经济上市可行的。
第二章产品应用范围及市场需求
随着人们保健意识不断增强,对各种保健功能的纺织品的需求也日益增多。
从世界纺织品市场来看,抗菌纺织品近几年一直走俏。
竹纤维具有优良的着色性、回弹性、悬垂性、耐磨性等功能,特别是吸湿保湿性、透气性、抗菌性居各种纺织纤维之首,且竹纤维的结构,其横截面均布满了大大小小的空隙,可以在瞬间吸收并蒸发水份,可用其制作服装,适用于女性内衣、儿童服装、床上用品等,还可用于卫生医疗部门。
近年来,世界浆粕生产能力愈来愈地下,由于废液回收设备复杂,投资大,污染问题得不到很好的解决,西方发达国家的环保要求愈来愈高,原有以亚硫酸盐法生产浆粕的企业不得不停产、减产,小企业无法自营林场,木材资源短缺,价格上涨,再生纤维素纤维产量逐步下降,又迫使浆粕进一步减少生产能力。
然而在世界纺织原料市场上再生纤维素纤维一直是较紧缺的纺织原料。
产品应用范围:
家用纺织品、服装面料、针织面料、床上用品、袜子浴巾等。
第三章建设规模和产品方案
竹纤维:
本项目生产的竹纤维具有天然的抗菌性能,属于功能型短纤维,根据国内外市场的需求仍以棉型为主,其主体品种和产量以市场情况决定。
竹浆粕:
竹浆粕年产2万吨,其主要规格为:
600×800mm定重:
600±50g/m2
甲种纤维素含量大于90%
副产品:
(1)元明粉产量6.6吨/年,浆粕生产中碱回收仅需用元明粉1.1吨/年,剩余5.5吨/年供外销。
(2)包装纸产量3吨/年
第四章工艺技术方案
第一节工艺技术路线选择
工艺流程图
图4.1浆粕生产工艺流程方框图
第二节主要工艺设备
A备料车间
削片机生产能力按0.05吨/小时,主要设备有削片机、竹片筛、再碎机等,无需国外引进,其他配套设备也由国内制造。
B制浆车间
制浆车间包括蒸煮、洗筛、氧脱木素、漂白等工序。
其中一部分设备如真空洗浆机、压力筛、除砂器、中浓浆汞等设备拟从国外引进,其余全部国内配套解决。
C化学品车间
二氧化氯制备生产线(包括设备和仪表)全部由国外引进吗,其他设备国内制造。
D抄浆车间
抄浆车间的主要设备(抄浆机、切粕机等)拟采用国产设备。
为减少浆粕产品的尘埃度和灰度,上网前浆料精选设备(压力筛、除渣器等)从国外引进。
E碱回收车间
为满足生产,环保和节能要求,本车间拟引进白液、白泥压力过滤器,预挂式真空过滤机,及石灰转窑窑头尾装置等设备。
其他设备均采用国内产品。
表4.2浆粕生产线主要设备表
第三节主要原料供应
表4.3主要原料
第四节公用工程及消耗
表4.4公用工程消耗表
第五节装置的控制水平
设备自动化水平较高,可以在生产过程中进行自动化控制。
第五章厂址及总图运输
第一节厂址的自然条件
一、厂址
绍兴市丙纶纤维开发设计有限公司所在地新昌县处东南沿海,近宁波与金华工业发达地区,是新兴工业城市之一,梅渚工业园区坐依新蟠线,东靠104国道,西靠甬金高速,近新昌县市区,具有良好的区位优势。
二、气象条件
新昌县位于北纬29°28′12.68″东经120°48′37.72″,属亚热带季风气候,光照较丰,热量适中,雨量充沛,空气湿润,雨热同季。
1、气温
多年平均气温16.7℃
一月份平均气温4.5℃
七月份平均气温28.7℃
极端最高气温44.1℃(2013年8月12日破历史最高气温)
极端最低气温-19.5℃(2014年11月3日破历史最低气温)
2、降雨量
多年年平均降雨量1358.0mm
最大日降水量513.3mm(1996年,梅期25天,梅雨量创历史之最)
3、风向
常年主导风向西南风
夏季主导风向偏南风
风速
平均风速2.6m/s
4、湿度
年平均相对湿度76%
5、最大积雪厚度12.5cm(2013年2月9日)
6、最大冻土深度无记录
7、厂址水文资料
历史最高洪水水位:
45.2米(1922年8月)
历史最低水位:
无记录
历史平均水位:
无记录
8、地震烈度:
从古至今都没有较大地震(6级以下)
第二节总平面规划方案
一、总平面布置
新昌县丙纶纤维开发设计有限公司位于浙江新昌梅渚工业园区,坐依新蟠线,东靠104国道,西靠甬金高速,近新昌县市区,梅渚交通区位独特,市区位置优越,工业园区中有新昌德力石化设备有限公司,东临巧英乡,是新昌县毛竹之乡,年产万吨毛竹,为原料来源提供便利,附近交通线路众多,远离市中心,具有水源丰富,优雅的人文环境,丰富的物产资源,扎实的经济基础等优势条件。
水源丰富,风向稳定。
根据生产工艺流程的特点,原材料及成品等物料的运输方式和要求、人流物流流向、工厂组成内容以及厂址四周环境、自然条件等因素,确定总平面布置方案。
根据地形特点、工厂使用要求等,主厂区由南向北布置。
贮竹场等布置在厂区的最东南端,便于原竹进厂;竹片仓库的南面布置了由蒸煮、洗筛、漂白等组成的制浆车间;制浆车间的南面为抄浆车间、西面为浆粕库;在制浆车间的北侧布置了碱回收车间;在抄浆车间的北段为动力站、总配升降压站等动力设施。
这样浆粕生产基本形成一个大的独立分区(分厂),在浆粕生产区的南部布置了由原浆车间、纺练车间、酸碱罐区、二硫化碳罐区、废气治理装置等组成的短纤生产主要车间。
这样,也使竹纤维自成一个独立生产区。
污水处理站布置在厂区最北部偏中地势较低地区;厂区东南部为仓库区,特别是竹纤维成品库和浆粕成品库靠近省际公路,便于产品外运。
厂前区布置在厂区西南角,对外联系较为方便。
全厂建筑方位采用座北朝南,而且与城市主干道近似平行的建筑方位,其方位为北偏西。
主生产区附近由北向南分别布置了包装纸车间、供水站及汽车库等建构筑物。
其中包装纸车间靠近制浆车间,便于包装纸原料浆粕的运输。
总平面设计主要技术经济指标:
本项目总用地面积180000m2(全部新征用);
建筑、构筑物占地面积52200m2;
堆场用地面积12800m2;
道路广场用地面积18000m2;
建筑系数29.0%
绿地率25%
二、竖向设计
结合地形特征,考虑尽可能节省土石方工程量,必须满足与厂外道路的标高有利衔接,且需利于厂区雨水及时排除,主厂区的竖向布置采用平坡连续式的竖向布置方式;由北向南纵向坡度由西向东采用0.5%的纵向坡度进行平土。
平土标高南部地区为14m;中部12.5m,北部地区11m左右。
根据上述竖向设计,总的土石方工程量为:
70000m3(挖方)60000m3(填方)
场地雨水排除一般采用暗管方式,排水坡度为5%~10%左右,由南向北和由东向西,由排水干管汇集自流,汇集到厂区西北角集中排入排水干管(或明渠)直接排入东津河。
3、道路布置
为满足厂区运输和消防要求,主要生产车间周围均设环状砼道路。
厂区道路型为城市型,路宽4-8米。
第六章运输及仓贮
1、工厂运输
1、运输方式及设施
外部运输采用公路和水运的联合运输方式,但目前则以公路为主。
原竹由林业车队或社会运输部门,用汽车直接运送进厂(贮竹场);主要化工原料原则上由生产厂用汽车送货上门,本厂自备少量汽车和槽车汽车,作为转运从外地经铁路到达的短途货物运输;当地销售的成品或半成品,原则上由用户来厂取货;发往外地的竹纤维等产品,基本由工厂自备汽车或社会运输力量送到铁路车站,附近地区的用户则采用汽车运输;废渣废料采用自备汽车或用户来车运送;靠近河流的林区原竹,亦可通过河流顺水以竹排方式运至本厂码头。
厂内运输采用汽车、叉车、装载机及手推车等无轨运输方式;水上贮竹场则采用小船运送。
表5.3.1起重、运输和计量设备表
2、仓贮设施
全厂所用的物料有液体和固体两大类,主要液体化工原料、重油等物料,根据其性质、数量按防火等级要求,分别设置各种储罐和储罐区单独贮存;固体物料则根据其不同性质、使用要求等,也按照防火等级要求,尽可能靠近用户和搬运便捷的地点,分别设置库房和露天堆场等贮存。
第七章土建及公用工程
第一节土建
1、建筑
建厂用地为规划中的工业用地,初定为梅渚工业园区,距新昌市区3公里,最大相对高差3米,地质构造已进行工程地质勘探。
新昌县基本烈度为小于六度地区,所有建构物可按六度震级设防。
2、结构
主要生产厂房及辅助生产厂房为钢筋混凝土框架结构或钢筋混凝土排架结构,罐区地坪为混凝土地面,酸站、原液及纺丝等车间地面需进行防腐处理。
表6.1.2全厂建筑物一览表
第二节给水排水
本项目所需要的生产用水、生活用水及消防用水由开发区地面水厂供给。
本项目所产生的生产用水和生活用水属于无污染水,可直接与雨水排至厂区外的雨水管道。
1、给水
图6.1供水流程示意图
本工程循环给水包括两部分:
一部分为工艺及动力站内空压机、冷冻机用冷却水循环使用;另一部分为酸站工艺用循环冷却水。
第一部分水量约1000m3/hr,第二部分水量约1800m3/hr。
为此,在动力站及酸站内分别设置循环冷却水系统。
该系统设有玻璃钢冷却塔,循环水泵及旁滤设备,以使循环冷却水水质、水压及水温符合使用要求。
循环水系统补充水由厂区给水管网接入。
另外增设消防给水系统。
2、排水
(一)排水系统现状
本项目排水系统采用分流排水体系,即污染严重的生产废水接至污水处理站(日处理能力13000m3/d),经处理达标后排入工业区排水沟;清净生产废水、生活污水、雨水,经汇合后排入工业区排水沟。
(二)本工程排水量估算
(1)浆粕废水:
7000m3/d
(2)纤维废水:
4000m3/d
(3)清净废水:
22000m3/d
(4)生活污水:
500m3/d
(三)本工程排水系统考虑
根据总图布置方案,本工程排水系统分两部分考虑:
设置在厂区内竹子处理车间(供水站、汽车库、包装纸车间)所排废水均为清净生产废水,直接接入排水系统至东津河;竹浆粕厂和竹纤维厂内的排水系统,采用分流排水体系,即浆粕生产废水,纤维生产废水分别接入污水处理站处理。
污水处理站设两套处理系统(一套浆粕废水处理系统,设计处理能力8000m3/d;一套纤维废水处理系统,设计处理能力5000m3/d),废水经处理达标后通过排水暗沟排入东津河。
生活污水和雨水经汇合后从排水暗沟排入新昌江。
雨水量的计算采用新昌地区暴雨强度计算公式。
第三节消防设计
一、消防设计原则
(一)《建筑设计防火规范》
(二)《自动喷水灭火系统设计规范》
(三)《建筑灭火器配置设计规范》
本项目厂区设置室外消火栓,车间内设置室内消火栓。
2、消防给水系统
本项目消防用水量最大的建筑物为酸站和纺练的厂房,其火灾危险性属丙类,耐火等级为二级,建筑体积大于15000m3,原液和酸站建筑高度约30余米,属高层工业建筑。
根据《建筑设计防火规范》规定,酸站和纺练厂房室内外消火栓系统用水量分别为25l/s,40l/s,另外成品库根据规范要求需设置自动喷水灭火系统,用水量为30l/s。
故总消防用水量为95l/s。
根据消防用水量及火灾延续时间,经计算本项目需消防贮水500m3,故考虑在厂区内设1000m3贮水池一座,其中消防贮水500m3。
三、急救消防设施
在厂区加压泵房内设消火栓系统加压泵两台(一台备用),自动喷淋泵两台(一台备用)。
室外生产、消防共一管网。
在室外管网上设室外地上式消火栓,消火栓间距不大于60米。
各车间、库房设置室内消火栓系统。
每套消火栓箱内均设手动报警按钮一个。
CS2库配置雾化水枪喷头和1211干粉灭火器。
设急救消防器材。
各生产车间均配置手提式干粉灭火器和供电气设备急救消防用的手提式CO2灭火器。
CS2库配置推车式干粉及CO2灭火器。
成品库内设自动喷水灭火系统。
各主要车间、库房周围设环状管网。
消防给水采取临时加压。
当发生火灾时,启动消防泵
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