机械制造业环保清洗系统设计及工程应用项目可行性研究报告.doc
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1、可行性研究报告项目名称:机械制造业环保清洗系统设计及工程应用1、 研究目的、意义和必要性“科学发展观”、“可持续发展”已成为当今社会发展的主题词。中国清洗行业的发展壮大和清洗领域的不断拓展,给社会带来了越来越大的经济效益和社会效益。“强化环保清洗,实现节能减排”是清洗行业持续发展的目标和保障。对清洗行业的规范化,对企业竞争能力的提高、业务范围的拓展和生存空间的扩大具有重要意义。清洗给环境带来的危害来自如下几个方面:一是使用的清洗剂原料的危害,如卤代烃类清洗剂对大气臭氧层的破坏、酸洗时酸雾对大气的危害、难于生物降解的表面活性剂造成的泡沫污染、含磷化合物对土壤的破坏和对水富营养化的影响等; 二是清
2、洗废液的危害,如油污、化工残渣等对水质和土壤的危害; 三是反应产物的危害,如清洗产生的氮氧化物气体、反应转化生成的含硫含氰有机物等。环保清洗是一个广泛的概念,它既包括对清洗剂的环保筛选、清洗过程的环保工艺,又包括清洗后的环境治理。这就要求:尽可能避免易挥发药剂、难生物降解物质、对环境和人体有毒有害药剂的使用;清洗过程尽可能减少化学药剂的使用,采用物理清洗;不能利用可产生易挥发和有毒有害物质的化学反应进行清洗;清洗过程避免泄漏;清洗后废液以及剥离下来的固体污垢要进行严格处理等。总之,要实现环保清洗必须科学设计清洗系统方案,注重清洗各个环节的工程实施。本项目拟研究机械制造业环保清洗系统设计及工程应
3、用,包括环保型水基金属清洗剂的研究与开发、清洗工艺和设备及清洗方法的选择与优化、清洗废液和废渣的环保处理等。在清洗对象表面的污染、腐蚀、锈迹、变质、积垢等去除的同时,尽力减免工业化学清洗对环境、安全、人体健康以及被清洗对象自身的危害和潜在威胁。目前,在工业清洗行业中清洗剂的研制、清洗的实施以及清洗废物的处理三个阶段都是有不同单位分开进行的,大家也是在各自的领域中渗入一些环保的成分,使得机械制造业在清洗工艺中难于同时将三都统一实施,使之环保效率最大化。特别是一些中、小企业并没有建设清洗废物环保处理系统,清洗废物直接排入环境中,给环境带来破坏。有些企业想同时完成环保清洗系统工程,但苦于找不到能同时
4、给他解决环保清洗剂供应、环保清洗工艺及设备的选择、清洗废物环保处理工程设计与施工的单位。本项目根据国家环保的要求和发展趋势,建立机械制造业环保清洗系统工程,从环保清洗系统工程的三个阶段同时配套实施,使企业环保清洗一步到位,强化环保清洗,抓住机遇,发展环保清洗系统工程。2、 研究目标项目完成后年产1000吨,可实现销售收入2500万元,年新增利润440.4万元,年缴税总额287.6万元。3、 主要研究开发内容(1): 开发环保型金属水基清洗剂:根据不同类型机械制造业金属器件,开发相适应的环保清洗剂。一是低酸度或低碱度水基清洗剂,如氨基磺酸、水溶性羧酸、琥珀酸、乙二胺四乙酸盐、柠檬酸盐、次氮基三乙
5、酸等。二是绿色表面活性剂,如烷基葡萄糖酰胺、烷基多苷、脂肪酸甲酯磺酸钠、甲酯乙氧基化物、醇醚羧酸盐等。这些表面活性剂无毒无害、无刺激、使用效果好、易于处理、生物降解性好,可有效抑制水体COD和BOD增加,减少水体环境污染。三是环保清洗添加剂有绿色缓蚀剂、绿色助溶剂、绿色封闭剂、绿色抑雾剂等,其中最主要的是绿色缓蚀剂。绿色缓蚀剂包括两大部分:一部分是无毒无害的化工产品,另一部分是从天然产物当中提取的缓蚀剂。 (2): 清洗工艺和设备的选择及优化:采用物理清洗和化学清洗相结合的方法,以尽量减少化学药品的使用。如清洗剂- 高压射流清洗、清洗剂- 超声清洗、清洗剂- 电磁脉冲清洗等。清洗工艺是根据被清
6、洗对象的材质、清洗要求、结构特点、数量大小、清洗剂的性能、清洗设备工具的功能以及有关的清洗验收标准而制定的操作规程。工艺设计考虑如下几个问题:一是有些清洗剂可以连续使用,前一台设备清洗后,清洗剂可直接清洗后一台设备,或者补充部分药剂再清洗后一台设备;二是寻找环境污染小的代用品,如用醇、醚、羧酸盐代替烷基苯磺酸盐;三是能常温清洗就不用高温清洗,以减少设备腐蚀和药剂挥发;四是根据设备各部位结垢情况不同,合理分配介质流速和循环时间;五是考虑加药、加温或内压减小时药液体积膨胀,以防外泄而造成污染。环保型超声波多功能清洗设备通过超声波换能器转成高频机械振荡(即超声波)而传播到介质(即清洗液)中,超声波在
7、清洗液中的辐射,使液体震动而产生的数以万计的微小气泡,这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区产生、生长,而在正压区迅速闭合,在这种被称为空化效应的过程中,微小气泡闭合时间可产生超过1000个大气压的时间高压。连续不断产生的瞬间高压,就像一连串小爆炸一样不断冲击物件表面,使物体表面及缝隙的污垢迅速剥落,从而达到清洗物体的目的。可以用于清洗各种形状、各种规格大小的物件,特别适合于几何形状复杂的物体。清洗效率高、效果好,能批量处理被清洗物且不会损坏被清洗物,安全可靠,节能减排。图1 超声清洗原理示意图 (3): 废液和废渣处理:废液和废渣处理是清洗能否实现环保清洗的最后一关,也是最重要一关。由于化学清
8、洗废液成分相差很大,有酸、碱、表面活性剂、缓蚀剂、悬浮物、金属离子等,根据不同的废液选择相应处理方法,如破乳分离、热解处理、微生物分解、沉降、吸附、氧化还原、中和等。清洗废渣成分也很复杂, 不同行业成份不同,重金属种类也不一样,尤其是化工和石油化工废渣,如有机聚合物、催化剂粉尘、蜡质等。针对不同行业的情况,设计相应的清洗废液处理系统。有些废渣处理方法已经成形,有些废渣则要根据具体情况进行研究相应处理方法。4、 项目创新点 1.拥有专业研究团队能提供成熟的清洗剂配方及清洗工艺,与山东大学、北京工业大学、南昌大学、宜春学院等对口高等院校以及用户精诚合作。清洗剂在研制、生产、供应市场和实际使用的过程
9、中,根据用户的需求和清洗效果进行不断的改进。 2. 在此环保清洗系统工程中我们既是大型清洗工程项目的承包施工单位,也是工业化学清洗剂生产部门,能肩负对一般清洗工艺的技术咨询服务和培养各种化学清洗所需的清洗工程人员。3. 专用清洗设备工具的设计制造,它将推动一批专业制造厂的诞生,它是工业化学清洗在大型机械制造企业中深入普及的关键手段。例如发动机箱体/机匣大批量生产线上清洗工序所需要的清洗机就比较复杂,要求机、电、液压、振动、过滤和自动控制等多种专业技术的复合设计与制造。诚然,圆满地解决这些专用清洗设备,则要求清洗设备设计制造厂家和用户的紧密合作,才能凑效。在工业环保化学清洗的推广普及过程中,起到
10、桥梁和纽带的作用。 4. 废液和废渣处理是清洗能否实现环保清洗的最后一关,也是最重要一关。由于化学清洗废液成分相差很大,有酸、碱、表面活性剂、缓蚀剂、悬浮物、金属离子等,根据不同的废液选择相应处理方法,如破乳分离、热解处理、微生物分解、沉降、吸附、氧化还原、中和等。图2 机械制造业环保清洗系统工程设计规划图在节能减排与科学发展中,我们企业充分发挥政府的主导作用与企业的主体作用,构建机械制造业化学清洗环保系统工程,转变经济增长方式,加快企业技术创新,力促资源节约与环境友好。该项目通过科学设计环保清洗系统工程,开发环保型金属水基清洗剂、优化清洗工艺、严格把好废液和废渣处理关等进行研究,在清洗过程中
11、减少污染物的排放:减少污水、易挥发污染物等排放;还可以减少设备损坏及副产品所造成的污染物排放,强化环保清洗工程设计,实现节能减排。5、 工艺技术路线 (1) 工艺流程清洗对象环保型金属水基清洗剂的研究与开发 清洗设备的选择及工艺优化 废液和废渣处理 环保清洗系统工程的评估 (2) 技术指标1. 环保型金属水基清洗剂清洗污垢的速度快, 溶垢彻底; 对金属基本无腐蚀; 对环境无毒或低毒, 所排放废物符合国家相关法规的要求; 清洗条件温和; 清洗后表面保持光洁, 长时间暴露于空气中不会生锈; 不产生影响清洗过程及现场卫生的泡沫和异味等技术要求。2. 清洗工程符合国家环保清洗要求,以国家环保机关指定的
12、排放标准为依据,检测废液pH、化学耗氧量、生化耗氧量、重金属离子含量、石油类量、不溶物量、氟化物量、硫化物量、苯胺类量等。强化环保清洗系统工程设计,实现节能减排,污水排放达到现有国家二级标准以上。污 染 物一级标准二级标准新扩改现有新扩改现有pH值色度(稀释倍数)悬浮物生化需氧量(BOD5)化学耗氧量(CODcr)石油类硫化物氟化物磷酸盐(以P计)苯胺类硝基苯类阴离子合成洗涤剂(LAS)铜锌锰69507030100101.0100.51.02.05.00.52.02.0698010060150151.0151.02.03.0100.52.05.0698020060150101.0101.02.
13、03.0101.04.02.06910025080200202.0152.03.05.0151.05.05.0 (3) 可行性分析1项目的技术现状中国清洗行业的发展壮大和清洗领域的不断拓展,给社会带来了越来越大的经济效益和社会效益。但是工业清洗,尤其是机械制造业,给环境带来多方面的危害:一是使用的清洗剂原料的危害,如卤代烃类清洗剂对大气臭氧层的破坏、酸洗时酸雾对大气的危害、难于生物降解的表面活性剂造成的泡沫污染、含磷化合物对土壤的破坏和对水富营养化的影响等; 二是清洗废液的危害,如油污、化工残渣等对水质和土壤的危害; 三是反应产物的危害,如清洗产生的氮氧化物气体、反应转化生成的含硫含氰有机物等
14、。“科学发展观”、“可持续发展”已成为当今社会发展的主题词。“强化环保清洗,实现节能减排”是清洗行业持续发展的目标和保障。对清洗行业的规范化,对企业竞争能力的提高、业务范围的拓展和生存空间的扩大具有重要意义。环保清洗是一个广泛的概念,它既包括对清洗剂的环保筛选、清洗过程的环保工艺,又包括清洗后的环境治理。这就要求:尽可能避免易挥发药剂、难生物降解物质、对环境和人体有毒有害药剂的使用;清洗过程尽可能减少化学药剂的使用,采用物理清洗;不能利用可产生易挥发和有毒有害物质的化学反应进行清洗;清洗过程避免泄漏;清洗后废液以及剥离下来的固体污垢要进行严格处理等。总之,要实现环保清洗必须科学设计清洗系统方案
15、,注重清洗各个环节的工程实施。目前,在工业清洗行业中清洗剂的研制、清洗的实施以及清洗废物的处理三个阶段都是有不同单位分开进行的,大家也是在各自的领域中渗入一些环保的成分,使得机械制造业在清洗工艺中难于同时将三都统一实施,使之环保效率最大化。特别是一些中、小企业并没有建设清洗废物环保处理系统,清洗废物直接排入环境中,给环境带来破坏。有些企业想同时完成环保清洗系统工程,但苦于找不到能同时给他解决环保清洗剂供应、环保清洗工艺及设备的选择、清洗废物环保处理工程设计与施工的单位。本项目根据国家环保的要求和发展趋势,建立机械制造业环保清洗系统工程,从环保清洗系统工程的三个阶段同时配套实施,使企业环保清洗一
16、步到位,强化环保清洗,抓住机遇,发展环保清洗系统工程。2项目技术实现依据本项目拟研究机械制造业环保清洗系统设计及工程应用,包括环保型水基金属清洗剂的研究与开发、清洗工艺和设备及清洗方法的选择与优化、清洗废液和废渣的环保处理等。在清洗对象表面的污染、腐蚀、锈迹、变质、积垢等去除的同时,尽力减免工业化学清洗对环境、安全、人体健康以及被清洗对象自身的危害和潜在威胁。在节能减排与科学发展中,我们企业充分发挥政府的主导作用与企业的主体作用,构建机械制造业化学清洗环保系统工程,转变经济增长方式,加快企业技术创新,力促资源节约与环境友好。江西省瑞思博化工有限公司是江西省科技厅认定的高新技术企业,有独立的研发
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