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1、江西省上高县华阳色彩科技发展有限公司年产500吨环保水性铝颜料项目可行性研究报告目 录1 总 论- 1 -1.1 概述- 1 -1.2 研究结论- 6 -2 市场预测- 8 -3 生产规模及产品方案- 13 -3.1 生产规模- 13 -3.2 工作制度- 13 -3.3 产品质量- 13 -4 工艺技术方案.-16-4.1国内外研究现状- 15 -4.2 工艺流程和消耗定额- 17 -4.3 自控技术方案- 19 -4.4 主要设备选择- 24 -4.4 工艺特点- 25 -5 原料、辅助材料、燃料及动力的供应- 27 -5.1 主要原材料规格、年需用量、来源及运输条件- 27 -6 建厂条
2、件和厂址方案- 28 -6.1 建厂条件- 28 -6.2 厂址方案错误！未定义书签。7 总图运输、储运、土建、界区内外管网- 37 -7.1 总图运输- 37 -7.2 储运- 38 -7.4 界区内外管网- 40 -8 公用工程和辅助设施方案- 41 -8.1 给水排水- 41 -8.2 电气- 45 -8.3 贮运设施与机械化运输- 48 -8.4采暖、通风及空气调节- 49 -8.5 供热方案错误！未定义书签。8.6 分析化验错误！未定义书签。9服务性工程与生活福利设施及厂外工程- 50 -9.1 服务性工程- 50 -9.2 生活福利工程- 50 -9.3 厂外工程- 50 -10
3、节能方案分析- 51 -10.1 编制依据- 51 -10.2 编制原则- 51 -10.3 能耗指标分析- 51 -10.4主要节能措施综述- 54 -10.5 节水- 55 -11 消防- 56 -11.1 编制依据- 56 -11.2 消防设施现状- 57 -11.3工程火灾危险性类别- 57 -12 环境保护- 61 -12.1 环境现状- 61 -12.2 环境质量标准及排放标准- 61 -12.3 主要污染源及污染物错误！未定义书签。12.5 环境监测和环境管理- 67 -13.1 编制原则- 68 -13.2 设计依据及标准规范- 68 -13.3 建设项目生产过程中职业危害因素
4、的分析- 68 -13.4 职业危害因素的防治及处理- 70 -13.5 治理的预期效果- 72 -14 机构组织与人力资源配置- 73 -14.1 工厂体制及组织机构- 73 -14.2 生产班制和定员- 74 -14.3 人员的来源和培训- 74 -15 项目实施计划- 75 -15.1 项目组织与管理- 75 -15.2 实施进度计划- 76 -16 投资估算与资金筹措- 78 -16.1工程概况错误！未定义书签。16.2 编制依据错误！未定义书签。16.3 项目投资估算和资金筹措错误！未定义书签。17 财务分析- 85 -17.1 财务评价原则- 85 -17.2 产品成本费用测算-
5、85 -17.3项目财务评价错误！未定义书签。17.4 综合评价- 88 -18 研究结论- 89 -18.1 综合结论- 89 -18.2可行性研究的结论- 90 -江西省上高县华阳色彩科技发展有限公司500吨/年环保水性铝颜料项目可行性研究报告 第一章 总 论1.1 概述1.1.1 项目名称及性质、承办单位及责任人项目名称：年产500吨环保水性铝颜料项目主办单位：江西省上高县华阳色彩科技发展有限公司企业性质：有限责任公司法定代表人：王太宝 项目负责人：何克状 电话：15274305478项目性质：扩建项目地址：上高县工业园黄金堆化工园区1.1.2 主办单位基本情况江西省上高县华阳色彩科技发
6、展有限公司由原惠州市派斯特实业有限公司于2004年12月筹建，以自然人股东形式出资，于2004年12月成立的一家高新技术企业，注册资本105万美元，实收资本105万美元。企业拥有一支高学历、高水准的环保水性铝颜料的生产加工、销售的技术人员，现有员工72人，其中博士2人，硕士5人，本科8人，大专10人。其中直接从事新技术、新产品的研发人员12人，中级职称6人，高级职称2人。另外，公司依托惠州市派斯特实业有限公司成立了专门的技术研发部，聘请中南大学叶红齐教授为企业技术顾问，长期指导企业技术研发工作。公司自成立以来，一支非常注重新技术、新产品的研制开发和企业的持续发展，成立了专门的技术开发部，配备一
7、流的人员和科研设施，部门负责人拥有多年的同类企业工作经验，具有较高的专业技术水平实践操作能力及管理经验。另外，公司依托惠州市派斯特实业有限公司的专业的技术团队，定期、不定期的开展技术交流会议，针对产业化过程中可能出现的问题进行深入探讨，为企业节约了大量的研发资金。产品成功应用于奥运主场馆鸟巢的钢结构涂装、雪佛兰汽车车身涂装、三星电子产品涂装、芙蓉王烟包印刷的领域。目前在武溪工业园新建3000吨/年高档水性环保功能型铝颜料生产线。公司在科技人员管理机制上，尊重人才，重视高新技术，将发展高新科技摆在战略位置，对技术人员实施外部引进与内部培养相结合的方针，逐层提升，突出对公司科技拔尖人才和科技专家队
8、伍建设，确保行业内技术领先地位；重视科学管理，实施激励制度，奖励科技人员，提高技术水平，鼓励改革创新。同时利用学科知识优势互补，优化知识结构，集优创新，促进公司科研开发队伍年轻化、稳定化。1.1.3 项目建设的背景、意义和必要性1.1.3.1项目建设的背景片状铝粉是一类具有明显片状结构的功能粉体，其厚度约为50-500nm，而径向尺度在1-100m之间，其径厚比大多大于50，有些甚至超过了1000。由于具有独特的金属光泽，对太阳光从紫外到红外的宽光谱范围，都具有良好的反射性能，在装饰涂料、太阳能热转换、保温等材料中得到了广泛的应用。水性铝银浆产品是一种在片状铝粉表面经特殊工艺处理的浆状金属颜料
9、，其表面光滑平整，粒度分布集中，形状规则，具有优异的光反射能力和金属光泽，广泛用于汽车涂料、塑料涂料、金属工业涂料、船舶涂料、耐热涂料、屋顶用涂料等领域。作为涂料用的铝颜料要求其具有较强的耐酸性，而片状铝粉具有很大的表面积比，暴露在空气中极易被酸性介质腐蚀，严重影响了铝颜料的使用性能，因此必须对其进行表面处理。采用在片状铝粉表面包覆一层惰性氧化物的方法，能有效地阻止铝颜料的腐蚀。现有的研究能部分解决片状铝粉的耐腐蚀性，但还存在团聚现象，缺少对薄膜的厚度及表面形貌的深入研究。由此可见，选取合适的包覆物在片状铝粉表面均匀成膜，并发展新方法避免改性过程中片状铝粉的团聚现象，是未来片状铝粉表面改性的发
10、展趋势。本项目技术人员通过多年的技术研究，掌握了片铝表面改性和纳米胶粒自组装等核心技术，攻克了现有国内铝银浆产品性能较低的技术难题，为我国涂料行业的发展奠定了基础。本项目的顺利实施，将弥补我国铝银浆技术工艺不成熟，大大改变目前的市场格局，使我国涂料涂装、印刷油墨高档环保水性产品摆脱对国外企业的依赖，提高整个行业技术水平，带动我国涂料行业的发展。同时，本项目技术的整个生产过程较传统的油性产品生产突出了安全生产、节能减排两个特点，且产品更是顺应了整个国际市场的发展趋势，具有广阔的前景。1.1.3.2 投资的意义和必要性a) 带动地方区域经济发展，加快经济结构调整，推进企业从传统的矿产加工向高科技含
11、量的精深加工的转变本项目以金属铝粉作为原材料，采用先进的工艺和设备，提高产品的科技附加值，随着公司规模的扩大，将极大的带动当地矿产行业的发展，推进企业从传统的矿产加工向高科技含量的精深加工的转变。b) 弥补我国水性铝银浆依赖进口的现状，实现出口创汇国际上一些高附加值行业如汽车车身涂料、高档印刷油墨、家用数码产品涂装等行业均采用环保型水性铝银浆，而且所采用的水性铝银浆均是生产自欧美等发达国家，特别是在我国市售的水性铝银浆一直维持在30-50万元/吨左右，而水性铝银浆的生产成本每吨不到15万元，整个行业定价权被少数几家企业控制，对整个行业环保水性化推进速度产生了很大的影响。本项目产品的成功研制，给
12、目前的水性铝银浆市场注入了新的活力，弥补了长期以来依赖进口的现状，其产品性能远远优于市场上的同类产品，甚至可以与国外相关产品媲美。另外公司将加大科研力度，增强产品的国际竞争实力，实现出口创汇。c) 充分当地丰富的铝粉资源，提高产品的科技附加值，带动地方经济的发展本项目的成功实施将充分利用我国现有的铝粉资源，采用纳米粒子自组装技术和金属表面无机处理技术等关键技术，制备无机包覆型水性铝银浆产品，成功的解决了我国铝银浆技术工艺不成熟，产品的耐腐蚀性能和光学性能不佳的难题，提高了产品的科技含量，缓解当地铝粉滞销的难题，提高了地区财政收入，带动地方经济的发展。1.1.4 可行性研究报告编制的依据和原则1
13、.1.4.1 编制依据1、产业结构调整指导目录（2011）年本2、行业“十二五”发展规划3、行业“十二五”发展指导性意义4、“十二五”科技进步纲要5、建设项目经济评价方法与参数（第三版）国家发展和改革委员会2006年审核批准实施6、重大技术装备自主创新指导目录（2009年版）工业和信息化部、科学技术部、财政部、国务院国有资产监督管理委员会2009年7、投资项目可行性研究指南国家发展和改革委员会2002年8、企业投资项目备案管理试行办法9、国家规定的建筑、环保、节能、用水等相关标准10、项目所在地区发展和改革委关于项目环保、节能、用水等问题出台的相关规定11、先行的行业规定、产业政策、法律法规、
14、设计标准12、建设项目环境保护管理条例（国务院令第253号）1998年11月29日施行13、项目单位及设备商提供的其它基础资料1.1.4.2 编制原则a）本可行性研究报告编制内容和深度参照中国石油和化学工业协会中石化协产发（2006）76号文发布的化工投资项目可行性研究报告编制办法进行。b）本报告严格执行国家有关经济建设的方针政策、标准和规范。c）认真贯彻国家有关经济建设的方针政策，立足国内成熟可靠的先进技术，在保证工程质量的前提下节省工程建设投资。d）适当地提高机械化、自动化水平，结合现有国内生产工艺和公用工程设施，综合提高全公司的控制水平，便于操作管理。e）在尽可能节省投资、降低工程造价的
15、前提下，使厂内装置做到美观大方、协调、合理。1.1.5 研究范围 本报告依据国家有关政策法规、规程和规范，对项目建设的必要性、建设规模、建厂条件、工艺技术与建设方案、组织管理、投资估算、经济效益等方面进行研究。项目涉及专业有工艺、设备、电气、自控、土建、环保、消防、概算与技术经济。1.2 研究结论1.2.1 研究的简要结论a）产品具有广阔的市场。b）产品方案及生产规模适宜。c）工艺技术方案可行。d）原料、辅助材料及燃料的供应有保障。e）建厂条件成熟。f）公用工程等可满足扩建的需要。g）环境保护等能保证。h）本项目对公司的发展壮大是十分必要的。i）本项目具有很好的经济效益。j）本项目具有很好的社
16、会效益。1.2.2主要技术经济指标主要技术经济指标详见表1-1序号项目名称单位数量备注1生产规模环保水性铝颜料t/a5002年操作日d3007全厂定员人608项目总资金 万元3284.568.1建设投资万元3084.568.4铺底流动资金万元20010正常年销售收入万元450012年均利润总额万元427.7913财务评价指标13.1总投资收益率%9.913.2投资利税率%21.1913.3投资回收期（含建设期）税前年5.57税后年5.9513.4财务内部收益率税前%25.54税后%22.5513.5财务净现值（i=12%）税前万元307.32税后万元118.613.6资本金内部收益率%22.5
17、513.7盈亏平衡点%44.46第二章 市场预测2.1 涂料市场现状2.1.1 政策现状目前，国家正在积极推行环境友好型产品的普及和政策扶植，如信贷扶植政策、保险扶植政策、出口优惠政策、税收优惠政策、排污权交易政策等。比如，在木器涂料领域可推动乳液生产开发研究及工业化放大生产，从而推进乳液生产技术及水性木器涂料生产技术的普及。具体做法是对采用环境友好的新建、改建、扩建企业实行优先贷款，低息贷款和贴息贷款；减免企业所得税或减少增值税；鼓励企业出口，提高出口退税率；从而减轻企业的费用负担。限制溶剂型木器涂料使用在家具生产企业，通过国家相关政策严格限制家具生产企业VOC的排放，强制其回收在使用溶剂型
18、木器涂料过程中的有机溶剂，鼓励家具生产企业使用水性木器涂料，并对使用水性木器涂料的家具生产企业给予政策扶持。通过政府牵头，行业协会协助，开展对涂料行业更为深入的产业结构调整，出台了相关政策、法规加强涂料行业监管力度，例如，中国涂料行业管理准则、中国涂料行业“十一五”科技创新发展目标(摘要)等。同时，也强调了涂料产业在环境治理等方面的负面影响，指出将完善机制，进一步推动涂料行业绿色、环保进程。2.1.2 市场现状进入21世纪以来，我国涂料产业迅猛发展，成为世界涂料发展的一大奇迹，2002年涂料产量突破200万吨大关，超过日本，成为世界第二大涂料生产国。仅仅两年以后，2004年，我国涂料产量就近3
19、00万吨。此后更是以100万吨/年的巨幅迈进，即2005年产量总计404.1万吨。2006年，又是一个惊人的涨幅，据统计我国涂料行业总产量再创新高，突破500万吨大关，达到了507.84万吨，同比增长25.6（按1042家企业的同比数据计算），2007年，据统计我国涂料行业总产量继续保持增长，产量总计597.28万吨，同比增长12.9。从刚刚结束的2010年中国涂料行业工作年会上了解到，从全国1348家规模以上涂料企业统计数据看，2009年我国涂料总产量达755.44万吨，首次跃居世界第一，同比增长14.1%；建筑涂料产量为361.67万吨，同比增长21.19%。2009年，全国规模以上涂料企
20、业完成工业总产值1835亿元，同比增长15.8%。从市场预测和国家宏观经济调控目标出发，“十一五”期间涂料增长率逐步与GDP增长同步，因此至2010年涂料产量可达750万t，稳居世界第二大涂料生产和消费国。其中增长率较快的有建筑涂料、船舶涂料、工业防腐涂料等领域，增长率可能达到10%以上。图2-1 2002-2009年我国涂料行业产量统计2.2 铝银浆的市场现状铝金属颜料（俗称铝银浆），是一种具有片状结构（厚度约0.5m，直径数微米到数十微米）的特殊金属粉体，广泛地应用于工业涂料、印刷油墨、塑料加工、建筑装饰等行业。在日常生活中，诸如汽车、摩托车、手机、电脑、数码相机、微波炉、冰箱等众多产品的
21、外部银灰色表面，都是采用铝金属颜料进行装饰的。随着绿色环保意识的增强，国内外近年来已经制定并实施相关法规限制VOC排放量大的传统溶剂型涂料的使用，传统溶剂型涂料正在向水性环保型涂料发展。因此，适用于溶剂型涂料的油性铝银浆已不能满足水性环保型涂料的要求，其主要的困难是由于水能与铝金属颜料反应产生氢气，其析氢反应式如下： 因为氢气有爆炸的危险，会导致生产过程不安全；另外析氢反应还将导致铝颜料表面金属光泽降低，直接影响到片状铝粉产品的使用性能。就目前而言，国内市场主要是国外进口的水性环保型铝银浆产品，虽然国内也有同类产品的报道，但其在耐腐蚀性、金属光泽、贮存性能等方面仍然存在着不少的问题，与国外产品
22、的差距大，存在严重的技术瓶颈。同时，由于技术保密的原因，有关国外水性铝银浆的生产技术鲜见报道，有关缓蚀剂的部分报道，远不能满足水性铝银浆对化学稳定性和绿色环保的要求。这不仅严重影响到我国金属涂料工业的发展，还制约着后续制造业产品的环保要求，甚至直接影响到产品的出口，因为许多发达国家对产品的环保要求越来越严格。目前铝银浆主要用于汽车涂料、塑料涂料、金属工业涂料、船舶涂料、耐热涂料、屋顶用涂料等。2005年国内铝银浆市场需求量为1.5万吨，其中约4000吨从国外进口。2007年国内铝银浆市场需求量为2.0万吨，较2005年增长32%；2009年国内铝银浆市场需求量为2.7万吨，较2007年增长35
23、%，预计2010年国内铝银浆市场需求量为3.6万吨。图2-2：2005年-2009年我国铝银浆的需求量2.3 发展趋势“十一五”期间，我国涂料行业通过一系列的变革，将实现了从市场经济建立的起步期向市场经济完善期发展的历史跨越，在行业结构改造、总量控制目标、管理和效益目标、环保目标、技术创新目标等诸多领域中取得了长足的进步，为我国成为涂料强国奠定坚实基础。建筑涂料、木器涂料、防腐涂料、粉末涂料等产品在技术、工艺上都取得了重点突破，产品质量已达到国外同类产品的先进水平，正朝着绿色环保方向发展。根据中央提出的“稳增长，调结构，扩内需，惠民生”的2010年总体经济工作方针，涂料行业将以“扶植低污染型产
24、品的普及，推动技术创新和节能减排，增强行业国际竞争力”为今年和今后相当一段时期的中心任务。因此，涂料行业2010年以及“十二五”期间重点发展方向为：海洋工程用防腐涂料制备技术；大飞机、大船及高铁用涂料的制备技术；核电站用防辐射涂料制备技术；以功能性涂料为饰面的外墙外保温技术的研究；交通车辆用水性涂料制备技术（重点是水性汽车涂料、特别是水性罩光清漆）；水性木器涂料制备技术；无溶剂或高固体分涂料制备技术；采用低毒性固化剂可薄涂的粉末涂料制备技术；通过改性和可行的水性化工艺加快水性醇酸树脂涂料产业化步伐；钛白粉要加强表面包膜处理工艺（如金红石型钛白粉连续包膜技术）的研发，开发高附加值的深加工产品（如
25、医药、纺织、食品、珠光级、汽车涂料、塑料型材等专用型钛白粉）。未来一段时间企业要特别重视在涂料行业竞争形态质的变化，充分地把握未来发展变化的趋势，加强自身修炼，提高企业的综合实力，以良好的姿态迎接中国涂料战略转变期的到来。第三章 生产规模及产品方案3.1 生产规模江西省上高县华阳色彩科技有限公司已有2000系列油性超级银浆，根据市场需求及现阶段的技术基础，本项目的生产规模为年产500吨水性铝颜料。3.2 工作制度每年工作300天，每天3班，8小时/班。3.3 产品质量项目产品完全符合欧盟电子电机设备中危害物质禁用指令即RoHS指令要求，产品性能远优于同类产品，其金属铝固体组分比例为55-65%
26、，其他挥发性组分约为34-44%。本项目产品既保持了铝片原有的光泽及白亮度，又保证其在水性体系中的分散性，耐化学腐蚀性能较国内同类产品具有明显的优势。表3-1 国内外同类产品性能指标对比序号性能指标相关参数本项目产品国内同类产品国外同类产品1析氢量(ml)212432水分散性易分散易分散易分散3遮盖力（同等粒度）好很差较好4筛网通过率99.5%91.3%99.7%通过上表可知，国内同行产品普遍存在析氢量大及遮盖力差等问题，在使用过程中不但涂料表面的装饰效果很差，而且最致命的是存在严重的安全隐患。本项目产品能够很好地解决国内产品存在的问题，储存稳定性好，与涂料配制成体系后，漆膜平整光滑，光泽度高
27、。其各项性能指标均能达到国外同类产品的指标，其中遮盖力方面具有明显优势。配成涂料喷涂后对比，本项目产品于国外同类产品漆膜均表现出平整光滑的特点。第四章 工艺技术方案4.1国内外研究现状片状铝粉是一类具有明显片状结构的功能粉体，其厚度约为50-500nm，而径向尺度在1-100m之间，其径厚比大多大于50，有些甚至超过了1000。由于具有独特的金属光泽，对太阳光从紫外到红外的宽光谱范围，都具有良好的反射性能，在装饰涂料、太阳能热转换、保温等材料中得到了广泛的应用。目前，片状铝粉表面包覆改性的方法很多，主要分为无机包覆改性和有机包覆改性。1、无机包覆改性AKiehl等，成功地在片状铝粉表面包覆上了
28、一层Si02薄膜，从而得到了水性铝粉颜料。采用溶胶一凝胶法，在催化剂的作用下，通过TEOS(正硅酸乙酯)的水解得到Si02沉积在片状铝粉表面。然后，将制备的Si02A1复合粒子和表面处理剂(如聚合物、硅烷、羧酸等)混合均匀，筛分，压滤成干粉，得到的铝粉颜料具有很好的水溶性。索莹等采用溶胶一凝胶法，以TEOS为前驱体，实现了铝粉表面的Si02包覆，并且通过改变反应参数，得到了不同的包覆铝粉。BUJARD等利用物理气相沉积法(PVD法)成功地在铝粉上包覆了一层Si02。GUNTER同样利用PVD法制得的Si02包覆的铝粉。由于PVD法制备的包覆铝粉厚度均匀，很少出现表面缺陷，能保证高度的镜面反射和
29、明亮度，因此，用此法得到的Si02包覆铝粉具有很高的光泽度和亮度。李校远等应用化学液相沉积方法，以钛酸丁酯做前驱体，通过醇盐水解缩聚反应，实现了铝粉表面的Ti02包覆。2、有机包覆改性片状铝粉颜料表面包覆一层有机聚合体也表现出了很好的前景，一般选择不饱和有机单体在引发剂作用下聚合包覆铝粉微粒，包覆的有机层一般在60nm左后，包覆率为10%左右。这种铝粉可用于光环和斯巴达袍的颜料，它比无机物包覆的铝粉具有更好的化学稳定性。铝粉表面均聚和共聚有机包覆在国内外研究已经很多，主要是在铝粉表面包覆一层微米级或纳米级均匀膜可以形成微胶囊结构，其表面所形成的壳层对铝粉能起到屏蔽作用，提高其耐腐蚀性能，并且可
30、以改变铝粉的表面电荷性质、功能化特性和表面化学反应特性，并可提高粒子的分散性。Min Zhi Rong等通过接枝聚合在纳米铝粉表面接枝了苯乙烯和丙烯酰胺的共聚物。其方法是先将纳米铝粉用硅烷处理，然后在水性或非水性系统中接枝聚合。陈子路等用分散聚合的方法制备了用苯乙烯聚合包覆后铝粉，并对包覆机理做了初步探讨。张凯等人用苯乙烯单体成功地在纳米铝粉粒子表面引发聚合得到了聚苯乙烯包覆的纳米铝粉颗粒。杨毅等人用自行合成的有机物A3对微米铝粉进行了包覆。刘香翠等人尝试制备了碳包覆、与复合固体推进剂组分相容的有机物包覆和高聚物包覆的纳米铝粉。Hui Liu等对片状铝粉表面的有机聚合物改性进行了研究，得到了耐
31、腐蚀性较好的复合粒子。 Russell Ferguson将丙烯酸等单体聚合包覆到超细片状铝粉表面，提高了铝粉的抗酸抗碱能力，增强了铝粉的化学稳定性，同时还增大了铝粉的电阻和物理吸附能力。4.1.2 工艺技术方案的选择本项目技术是湖南省派斯特科技有限公司联合中南大学共同研发的，双方通过多年的技术摸索，通过在片状铝粉表面的无机成膜过程研究，有效控制超细粉体表面成膜包覆过程中薄膜的厚度及形貌，避免粉体表面改性过程中的团聚现象，保证粉体处于单分散状态，提高粉体的耐腐蚀性，为我国片状铝粉产业的升级换代提供重要的实验与理论基础。项目产品完全符合欧盟电子电机设备中危害物质禁用指令即RoHS指令要求，产品性能
32、远优于同类产品，其金属铝固体组分比例为55-65%，其他挥发性组分约为34-44%。项目关键技术经国家一级查新机构西南查新所查新，结论表明：未见与项目综合关键技术一致的文献报道，项目关键技术具有明显的创新性。目前项目关键技术已经申报国家发明专利，专利申请号为：201010187066.8。工艺包括两个步骤。第一步是生产油性铝浆，即球形铝粉在150号溶剂油和助剂的保护下经球磨后，研磨成为片状铝粉的浆料（固体份为75%左右），称之为油性铝浆；第二步是生产水性铝颜料，即以油性铝浆为原材料，在片状铝表面进行二氧化硅的包覆后形成水性铝颜料（浆状，固体份为70%左右）或粉末铝颜料（固体份99%以上）。4.
33、2 工艺流程和消耗定额4.2.1 工艺流程简述a) 油性铝浆生产将铝粉160公斤，溶剂300公斤，和添加剂，一起投入球磨机内研磨20小时，球磨机内温度控制在45-55之间。球磨好的物料用1000公斤溶剂冲稀，将冲洗后的物料导入储料罐内进行分级，分级过325目、500目两道筛网。筛分完毕将500目筛下物料打入压滤机内进行固液分离，得到固含75%左右的滤饼，500目筛上物在布袋式离心机内离心。325目筛上物返磨。将滤饼在捏合机内加入适当溶剂和添加剂，调配成固含65%的成品。工艺流程图见附图2。b) 水性铝颜料生产将油性铝浆放入反应釜中，加入SiO2进行包覆，然后将物料放至离心机中进行沉降离心和脱水
34、；脱水后的半成品放入搅拌塔中，向塔内分别加入乙二醇单丁醚和乙醇浸泡，除去油份和助剂；然后将物料放至沉降离心机和布袋式离心机中进行溶剂脱出和甩干。去除溶剂的产品用双锥回转干燥机进行干燥即得成品，溶剂通过精馏塔进行回收利用。工艺流程图见附图3。4.2.2 原材料、辅助材料和燃料、动力消耗定额油性产品原辅材料及公用工程消耗定额见表4-1。表4-1 油性产品原辅材料消耗（以吨产品计）序号名称消耗定额备注1球形铝粉0.7t2150号溶剂油0.35t3助剂类0.03t水性产品原辅材料及公用工程消耗定额见表4-2。表4-2 水性产品原辅材料消耗（以吨产品计）序号名称消耗定额（t）备注1油性铝浆1t2酒精2t
35、3乙二醇单丁醚1t4助剂类0.4t4.3 自控技术方案4.3.1 自控方案确定原则根据工艺设计对自动化控制的要求，对油性车间、水性车间以及罐区等相关辅助工程进行自控系统设计。为满足现代化企业发展的需要，实现生产成本、生产数据分析、设备管理、控制及企业决策的科学化、现代化，本项目拟采用集散控制系统（DCS）的方案实现全厂的生产数据管理和过程自动控制，以提高自动化水平，稳定工艺参数，保证产品质量，减轻操作人员劳动强度，确保安全生产。同时，为便于现场操作和巡视，在现场设置部分就地显示仪表。4.3.2 主要控制点设置 主要设置了反应釜的温度、双锥回转干燥机干燥温度等自动调节系统；设置精馏塔各部位的温度
36、、塔顶塔釜压力、进出塔的主要物料流量、各种物料中间罐或成品罐液位等各种过程参数的检测系统以及进出工段的能源计量系统；设置机、泵等动设备的状态显示、程序启停及保护系统。4.3.3 仪表选型4.3.3.1在满足工艺要求的前提下，以先进、可靠、经济和使用方便为原则，尽可能选用系列化、标准化的仪表，以提高仪表互换性。在仪表材质的选用上，与工艺介质接触部分的仪表材质不低于仪表所在工艺设备或管道的材质。同时尽可能集中选用一个厂家或地区的产品，以利以后的采购和维护。4.3.3.2 因生产的主要工艺介质具有易燃、易爆性，装置区为爆炸危险场所，选用可燃性气体检测仪，对可燃性气体进行监视，以保证安全生产。现场仪表
37、选用防爆仪表。4.3.3.3 DCS系统选用性能价格比高，在同行业有良好使用业绩，经长期应用稳定可靠的国外主流产品或国内优质产品。其系统功能要求如下：1）过程控制功能DCS控制站除了应完成基本监测、调节和顺控功能外，还可以按过程需要选用串级，比值、前馈、纯滞后时间补偿等高级控制功能。此外，还可以运用各种算法组成综合控制算式，实现更复杂的控制要求。2）操作功能DCS操作站使操作员可在正常或异常情况下对站内各设备进行控制，并可监视全线各站的操作数据和状态。操作键盘至少有以下功能：选择画面、控制方式选择、设定值/输出值的升降、开阀/关阀、机泵起动/停止、顺序启动、选择报警组、报警确认/复位、打印屏幕
38、、指定/选择趋势记录和报表。3）显示功能DCS操作站应具有下列画面显示功能：菜单画面（按工艺分区组织）；流程图画面（带开窗口显示功能）；控制分组画面；回路参数画面；趋势曲线画面；报警汇总画面。4）报警功能DCS的系统报警功能应能自动诊断出操作站、现场控制站或通信系统的故障，向操作员发出报警并显示出故障的物理位置和故障的性质。5）制表打印功能用报表生成软件可以建立和修改报表，并可以对报表的各个字段进行组态。报表功能可以由程序控制、报警控制和操作员控制启动。系统应能生成以下报表：实时报表(报警打印)；定时报表(日报、班报、月报、重要参数的时报)；报警汇总报表；操作记录报表；系统维护报表。6）信息管
39、理功能根据工艺操作和管理的需要，选用外部存储器将比较重要的信息保存下来。外部存储器的型式和容量可根据需要保存信息的多少、保存时间的长短以及有足够的裕量来确定。7）系统组态功能DCS应具有离线及在线系统组态功能。DCS至少应有如下组态功能：过程变量的零点、量程及报警限设定；控制回路组态；建立实时和历史数据库；建立显示画面；建立报表；程序编译；组态下装；组态在线修改；过程变量监视；显示和修改所有参数。4.3.3.4 仪表选型检测仪表选用引进技术生产的仪表或国产高质量产品。电气仪表主要选用防爆型产品。各类仪表选用规定如下：1) 温度仪表 集中检测点选用热电阻温度计 就地检测点选用双金属温度计2) 压
40、力仪表 集中测点选用EJA型压力变送器 就地测点选用全不锈钢压力表、全不锈钢隔膜压力表、泵出口选用耐震型产品。3) 流量仪表根据被测介质特性进行选择：蒸汽流量选用涡街流量计。一次水、循环水等介质的流量选用电磁流量计。乙醇及乙二醇单丁醚等介质的流量选用金属管浮子流量计。4) 物位仪表按被测介质性质和工作条件主要选用差压变送器或法兰远传式差压变送器。5) 执行机构和调节阀一般选用性能优良、易于维护的气动执行机构，调节阀配电气阀门定位器进行电气转换及可靠定位。调节阀的型式及阀体、阀芯、填料材质等则按介质的特性和工况来选择。离心泵出口流量调节优先采用变频器，以达到节能降耗的目的。6) 调节阀选用精小型
41、隔爆电动薄膜套筒调节阀、精小型隔爆电动薄膜单座调节阀。调节阀的阀体、阀芯、填料材质按工艺介质的特性进行选择。7) 可燃性气体检测仪表选用可燃性气体变送器。 4.3.4 仪表的供电和供气仪表电源为次要负荷，电压为220VAC10%，频率为50Hz1Hz的交流电源，由电气专业送至控制室内。仪表用压缩空气压力为0.60.8MPaG，用气量约为80Nm3/h。要求含油量8ppm，尘粒直径3um，而且无有害性和腐蚀性杂质和粉尘，露点应低于-10C。4.3.5 安全技术措施水性车间、罐区具有爆炸危险性，为保证安全生产，现场电气仪表选用隔爆型产品，同时设置可燃气体浓度报警系统。4.3.6 标准、规范过程检测
42、和控制流程图用图形符号和文字代号HG20505-2000自动化仪表选型设计规定HG/T20507-2000控制室设计规定HG/T20508-2000仪表供电设计规定HG/T20509-2000仪表供气设计规定HG/T20510-2000信号报警、安全联锁系统设计规定HG/T20511-2000分散型控制系统工程设计规定HG/T20573-1995化工装置自控工程设计规定上、下册HG/2063620637-19984.4 主要设备选择本工程为新建工程。装置的工艺介质为乙醇等，这些物质易燃、易爆、易泄露、有害，因此要求设备密闭性良好，不泄露，确保人员和设备安全，装置安全稳定运行。根据生产过程的特殊
43、性，装置在设备设计方面的特殊考虑如下：由于物料的腐蚀性，为保证产品质量，大部分选用不锈钢设备。装置主要设备详见下表4-3：表4-3 车间主要设备表名称规格与参数单位数量总装机容量（kw）球磨机1400X1500台15300筛分机800台1567.5压滤机630X630X25台645布袋离心机800台515捏合机VN=500L台125捏合机VN=1000L台150捏合机VN=3000L台190捏合机VN=3000L台190搅拌塔VN=3000L台15180空气压缩机出气量：3m3/min，0.6MPa台120反应釜VN=500L台211反应釜VN=1000L台215导热油炉200kcaI台120
44、滴定泵Q=10 m3 h台1油管50米300酒精精馏装置1000台1酒精贮罐10 m3台5溶剂贮罐10 m3台5中转贮罐3 m3台3机泵10 m3 h台1010机泵5 m3 h台1010合计948.54.4 工艺特点本项目以二维片状铝粉为核心，在其表面包覆纳米二氧化硅薄膜，形成独特的片状核/壳结构复合材料，并对其性能进行评价。采用无机纳米胶粒自组装成膜法对金属粉体进行表面包覆改性，并把整个过程划分为两个阶段进行研究：无机胶粒在金属粉体表面的自组装单体层过程和胶粒在薄膜表面的生长过程。具体研究内容如下：（1）研究片状铝粉的表面性质，主要包括表面带电性质，表面原子成键情形及粉体表面的表面物理结构，为无机胶体在粉体表面的成键成膜奠定基础。（2）优化二氧化硅在金属表面成膜的工艺参数，探讨不同的操作条件如催化剂种类、反应时间等对纳米二氧化硅薄膜结构的影响，包括薄膜厚度、薄膜的表面形态。（3）探索研究二氧化硅在金属粉体表面成膜生长的过程并建立二氧化硅胶体在金属粉体表面成膜的动力学模型。（4）研究片状铝粉/二氧化硅复合粒子的防腐性能、光学性质、导电性能及表面性质，探索构效关系。
