1、4.2 扩建项目工程分析4.2.1 工程概况(1)项目名称:河北百盛橡胶有限公司橡塑制品扩建生产项目;(2)建设单位:河北百盛橡胶有限公司;(3)建设性质:技改扩建;(4)建设地点:项目选址于衡水市枣强县马屯镇东南侧,厂区中心坐标为北纬 373415.78“,东经 115471.72“。厂址西侧及南侧均为农田,东侧为马屯镇公路,北侧隔公路为宏佳铸造有限公司。厂址地理位置见附图 1,周边关系见附图 2。(5)建设规模:项目利用厂区原有生产车间、建筑面积 32700 平方米。新上平板硫化机、压延机、开炼机、密炼机、挤出机、牵引机、粉碎机、冷却塔、环保设备等共计 150 台(套/个),年新增止水带
2、125 万平方米,橡胶坝 300 吨,橡胶板 750 吨,伸缩缝 1.5 万米,桥梁支座 600 吨,高分子防水板 250 吨,橡胶密封件 10 吨。(6)行业类别:C291 橡胶制品业。(7)工程内容:主要建设生产车间、办公楼等,总建筑面积 32700m2,新购置板硫化机、压延机、开炼机、密炼机、挤出机、牵引机、粉碎机、冷却塔、环保设备等生产设备共计 150 台(套) 。(8)项目投资:项目总投资 1100 万元,环保投资为 200 万元,占总投资的 18.2%。(9)工程占地:项目总占地面积 65837.6m2;(10)工作制度及劳动定员:项目年生产 300 天,每天三班,每班 8 小时。
3、劳动定员不增加。(11)平面布置:具体厂区平面布置见附图 5。4.2.2 项目建设内容项目建设内容包括从原料进厂至成品出厂整个生产线所需的工艺设备及其相应的厂房与设施,主要包括生产车间、生产辅助设施及环保工程等。项目组成及内容见表 4.2-1。表 4.2-1 项目主要建设内容一览表项目组成 工程内容 主要建设内容主体工程 生产车间 为单层钢结构厂房,建筑面积 33528m2门卫室 1 座,砖混结构,建筑面积 50 m2办公用房 3 层砖混结构,占地面积 540 m2,建筑面积 2040m2辅助工 程化验室、宿舍楼 2 层,砖混结构,建筑面积 1260m2供水系统 由马屯镇供水管网供给排水系统
4、生产冷却水循环使用,生活污水排入防渗化粪池供热系统 本项目生产用热采用电加热方式,办公室空调供暖,不设 置采暖锅炉公用工程供电系统 马屯镇供电管网橡胶制品废气密炼工序粉尘经布袋除尘器处理后和密炼、开炼、硫化废气一同进“低温等离子光解一体机+活性炭吸附装置”进行处理后经 15m 排气筒排放破碎粉尘经集气罩收集后经布袋除尘器处理后经 15m 排气筒排放塑料制品废气挤出废气经集气罩收集后经“低温等离子光解一体机+活性炭吸附装置”处理后经 15m 排气筒排放轮胎粉碎和混料废气经集气罩收集后经布袋除尘器处理后经 15m 排气筒排放再生胶工序脱硫废气经集气罩收集经“低温等离子光解一体机+活性炭吸附装置”处
5、理后经 15m 排气筒排放废气治理焊接颗粒物 2 台车间小型移动式除尘器废水治理 生产废水循环使用,不外排;无新增生活污水噪声治理 选用低噪声设备,产噪设备基础减震、消声及厂房隔声等环保工程固废治理 设置 1 座危险废物暂存间,带盖垃圾桶若干4.2.3 产品方案年新增止水带 125 万平方米,橡胶坝 300 吨,橡胶板 750 吨,伸缩缝 1.5万米,桥梁支座 600 吨,高分子防水板 250 吨,橡胶密封件 10 吨。4.2.4 原辅材料及能源消耗4.2.4.1 主要原辅材料及能源消耗情况项目的主要原辅材料及能源耗用量见表 4.2-2。表 4.2-2 项目主要原辅材料、能源耗用量一览表年用量
6、产品 名称单位 数量天然橡胶 t 1094三元乙丙橡胶、丁腈橡胶 t 313止水带炭黑 t 469产品 名称 年用量氧化锌 t 141硬脂酸 t 47硫磺 t 41促进剂 BM t 12防老剂 RD、4010 t 11石蜡 t 33松焦油、普通机油 t 9带钢 t 48再生胶 t 203天然胶 t 313炭黑 t 221硫磺 t 15氧化锌 t 13促进剂 M t 33钙粉 t 81硬脂酸 t 5硅油 t 5石蜡 t 5普通机油 t 5橡胶坝、橡胶板无纺布 t 151钢筋、钢板 t 1925固定锚 t 950伸缩缝焊条 t 2天然胶 t 152丁苯橡胶 t 179炭黑 t 126硫磺 t 9氧
7、化锌 t 7促进剂 M t 19钙粉 t 46硬脂酸 t 3硅油 t 3石蜡 t 3普通机油 t 3桥梁支座钢板 t 50高密度氯化聚乙烯 t 211助剂、辅料 t 13高分子防水板无纺布 t 26天然橡胶 t 7炭黑 t 0.3氧化锌 t 0.1硬脂酸 t 0.1硫磺 t 0.2促进剂 BM t 0.2防老剂 RD、4010 t 1石蜡 t 1橡胶密封件松焦油、普通机油 t 0.14.2.4.2 主要原辅材料特性(1)钙粉石灰石、石粉,表面粗糙,粒径分布较宽,粒径较大,平均粒径一般为110 m, 化学式是 CaCO3,呈碱性,基本上不溶于水,溶于酸。用作非补强填充剂以降低制品生产成本;改进硫
8、化胶性能,起补强和半补强作用。(2)天然橡胶天然橡胶片:天然橡胶片由橡胶树采集胶乳制成,是异戊二烯的聚合物,具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。在空气中易老化,遇热变粘,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解,耐碱但不耐强酸。优点:弹性好,耐酸碱。缺点:不耐油(可耐植物油)是制作胶带、胶管、胶鞋的原料,常温常压下为固态,基本无味。(3)三元乙丙橡胶三元乙丙橡胶缺乏极性,不饱和度低,因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等具有较好的抗耐性,常温常压下呈固态,有极其轻微的青草香味,接近无味。(4)丁腈橡胶丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的,丁腈橡胶主
9、要采用低温乳液聚合法生产,耐油性极好,耐磨性较高,耐热性较好,粘接力强。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差,绝缘性能低劣,弹性稍低。丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品。简称 NBR,由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶。是耐油(尤其是烷烃油) 、耐老化性能较好的合成橡胶。丁腈橡胶中丙烯腈含量(%)有 4246、3641 、 3135、2530、1824 等五种。丙烯腈含量越多,耐油性越好,但耐寒性则相应下降。它可以在 120的空气中或在 150的油中长期使用。此外,它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶
10、材料等,在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。(5)碳黑(C)轻松而极细的无定形碳粉末,黑色。不溶于各种溶剂。比重 1.8-2.1。根据所用原料和制法的不同,可有许多种类。危险品分类 4.2-易自然物质。包装分类-危险性较小的物质。吸入和吞食有害,对呼吸道有刺激。生产过程中起到填料、添加剂的作用,增加橡胶制品的耐磨性和使用寿命。(6)氧化锌(ZnO)分子量 81.37,白色粉末、无臭、无味无砂性,微溶于水和醇,溶于酸、碱、氯化铵和氨水中,熔点 1975。大量氧化锌粉末可阻塞皮脂腺管和引起皮肤丘疹、湿疹。在橡胶生产过程中可起到促进硫化效率和增加橡胶热传导的作用。(7)硬脂酸(C
11、 18H36O2)常温下为白色片型蜡状固体,不溶于水,微溶于苯和二硫化碳,易溶于乙醇,具备有机羟酸的一般化学通性。闪点 113(闭杯) ,对眼睛、皮肤、呼吸道有刺激,大鼠口腔最低致命浓度 4640 mg/kg。在橡胶生产过程中充当硫化活性剂,起到增塑剂和软化剂的作用。(8)硫磺(S )原子量 32.06,不溶于水,微溶于苯、甲苯、乙醇、乙醚,熔点 112.8120,沸点 444.6。易于着火,可燃固体。粉尘或蒸汽与空气形成爆炸混合物。闪点 207,燃点 232,在 112时熔融。接触氧化剂形成爆炸混合物。危险品分类 4.1-易自然物质。包装分类-危险性较小的物质。对人眼有刺激,燃烧的硫磺可生成
12、有毒的二氧化硫气体,在生产过程中起到硫化剂的作用。(9)防老剂 RD化学名称:2,2,4-三甲基-1,2-二氯化喹啉聚合物。淡黄色至琥珀色粉末或薄片,软化点 74。无毒,不溶于水,溶于苯氯仿、丙酮及二硫化碳。微溶于石油烃,具有抗氧化作用,几乎适用于在各种应用情况下的所有类型的弹性体,温度适用范围广,在橡胶中持续性使橡胶料具有长期的抗热老化性能。(10)防老剂 4010中文别名 N-环己基-N-苯基对苯二胺;分子式 C18H22N2;分子量266.3807;纯品系白色粉末,暴露在空气及日光下颜色逐渐变深,但不影响性能。相对密度 1.121 g/cm3;熔点 103115。溶于丙酮、甲苯、醋酸乙酯
13、、二氯甲烷、乙醇,微溶于溶剂汽油和庚烷,不溶于水和酸。低毒,对皮肤和眼睛有一定的刺激性,LD50 为 3900 mg/kg。对空气、热和屈挠老化都有防护作用。并用有硬化剂的作用。适用于深色的天然橡胶和合成橡胶制品。可用于轮胎胎体、胶带和其他橡胶制品。(11)石蜡石蜡又称晶型蜡,通常是白色、无味的蜡状固体,在 4764熔化,密度约 0.9 g/cm3,溶于汽油、二硫化碳、二甲苯、乙醚、苯、氯仿、四氯化碳、石脑油等一类非极性溶剂,不溶于水和甲醇等极性溶剂。纯石蜡是很好的绝缘体,其电阻率为 10131017 m,比除某些塑料(尤其是特氟龙)外的大多数材料都要高。在橡胶加工生产过程中起到加工助剂、活化
14、剂的作用,是物理防老剂,产成品在存放过程中石蜡会自动在产品表面形成保护膜,防止产品的自然老化。4.2.5 主要生产设备项目主要生产设备一览表见表 4.2-3。表 4.2-3 项目主要生产设备一览表序号 名称 数量(台/套)1 开放式捏炼机 42 精炼机 53再生胶车间 再生胶常压连续脱硫机 21 止水带 车间 硫化机 61 硫化机 92 轮式磨边机 13 全张切纸机 14 炼胶机 15橡胶坝、橡胶板车间强力橡胶朔料捏炼机 11 液压机 22 切割机 23 弯曲机 24 折弯机 25 冲片机 26伸缩缝车间电焊机 4续表 4.2-3 项目主要生产设备一览表序号 名称 数量(台/套)1 挤出机 2
15、2 牵引机 13 混合机 24 防水卷材 6 米生产线 15 牵引横向切割机 16 摩擦收卷机 17高分子防水板车间液压换网器 11 硫化机 132 开炼机 23 密炼机 24 橡胶切条机 55支座 1生产车间台钻 31 硫化机 82 开炼机 13 密炼机 14 气泵 25 冲片机 26 冷却塔 17支座 2生产车间出模机 11 硫化机 82 开炼机 13 强力橡胶朔料捏炼机 14 橡胶切条机 25 台钻 36 平台模切机 17支座 3车间平台拉条机 31 硫化机 102 开炼机 13 密炼机 14 挤出机 15支座 4生产车间橡胶切条机 41 硫化机 132 密炼机 13 气泵 14 压胶机
16、 15 橡胶切条机 16 搅拌机 27胶圈车间烘干机 1注:本项目再生胶生产设备增加,为提高产品质量,产量不增加,不新增污染物排放。本项目各个车间产品要求橡胶原料及炼胶工艺要求不同,企业为方便生产,橡胶生产各个车间均设有炼胶工艺。4.2.6 工艺流程与排污节点(1)止水带生产工艺塑炼本项目塑炼是通过机械应力使生胶(天然橡胶)由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。一般情况下橡胶塑炼可以通过密炼机或开炼机完成,本项目塑炼工序通过开炼机完成,即将切块的天然胶加入开炼机,辊筒温度控制在 3040 ,塑炼 1520min 完成,最终达到降低天然橡胶的弹性,增加可塑性的目的。此过程产生塑炼
17、有机废气非甲烷总烃,废气经“低温等离子光解一体机+活性炭吸附装置”处理后经 15m 排气筒排放,开炼机工作噪声。密炼按配方将塑炼合格的天然胶、三元乙丙橡胶及辅料(硫磺、促进剂、硬脂酸、炭黑、氧化锌等)按一定比例加入密炼机内,本项目密炼工序中计量好的辅料装入 EVA 袋中,人工将盛有辅料的 EVA 袋和胶片加至密炼机,密炼机进料口和出料口上部设集气罩收集的废气和密炼排气口废气均引入布袋除尘器后再进 UV 光解催化装置进行处理。开始密炼,密炼时间 710min,控制密炼温度不超过 100,压盖压力为 0.03Mpa。密炼完毕后于开炼机下片,厚度为78mm,放于晾晒架上,停放 8 小时以上进入开炼机
18、进一步开炼。此过程产生密炼粉尘颗粒物和有机废气非甲烷总烃,废气经布袋除尘器处理后在经“低温等离子光解一体机+活性炭吸附装置”处理后经 15m 排气筒排放,密炼机工作噪声。开炼将密炼合格的胶团由人工加至开炼机进行开炼,目的是使胶料中的各种成分充分混匀。随着辊筒的旋转,胶料逐渐形成片状,包裹在辊筒上,由人工横向隔断下片,然后进行打三角包操作,再加至开炼机进行薄通下片,通过调整两辊间距控制胶片厚度,辊筒中通有冷却水,通过间接冷却水控制辊筒温度为4050。薄通完成下片,得到表面平整、厚度均匀的胶片。自然冷却后切条处理,转运至过滤工序。此过程产生开炼有机废气非甲烷总烃经“低温等离子光解一体机+活性炭吸附
19、装置”处理后经 15m 排气筒排放,开炼机工作噪声。模压硫化成型天然橡胶一般受热变软,遇冷变硬、发脆,不易成型,容易磨损,易溶于汽油等有机溶剂,分子内具有双键,易起加成反应,容易老化。为改善橡胶制品的性能,生产上要对天然橡胶进行一系列加工过程,在一定条件下,使胶料中的生胶与硫化剂发送化学反应,使其由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子,从而使胶料具备高强度、高弹性、高耐磨、抗腐蚀等优良性能。这个过程称为橡胶硫化。建设单位根据产品需要选择相应的模具,将炼制成型的橡胶胶片裁剪成所需形状同带钢一同送入平板硫化机的模具中进行加温硫化,本项目橡胶止水带的硫化采用平板硫化机进行分段硫化。经硫化处理后的产品经修除胶边等处理,检验其外形尺寸和外观质量,经检验合格后包装入库即为成品。本项目硫化工序的用热热源由厂区内的导热油炉提供。此过程产生废气为非甲烷总烃、H 2S 经集气罩收集后经“低温等离子光解一体机+ 活性炭吸附装置 ”处理,平板硫化机工作噪声。图 4.2-1 止水带生产工艺流程及排污节点图天然胶塑炼密炼炭黑 、 氧化锌 、 硬脂酸等配料三元乙丙胶 、丁腈橡胶开炼装模硫化出模修边成品带钢G 1 - 1 、 N 1 - 1 、 W 1 - 1G 1 - 2 、 N 1 - 2G 1 - 3 、 N 1 - 3 、W 1 - 2G 1 - 4 、 N 1 - 4S 2 - 1