1、 土壤保 墒剂(高吸收、保水树脂)厂 可行性研究报告第一章 总述 一、概述： 水是万物生存的依赖，我国北方地区缺水干旱，不仅制约农业发展，而且危及生态环境。据科学家观测，近几十年来，我国北方地区干旱趋势越来越明显，而且未来几十年内，在全球变暖的影响下，北半球内陆降水量变化不大，气温升高导致地表蒸发加大、土壤变干，地下水位下降，荒漠化水日趋严重。今年入春以来，沙尘暴在我国北方频繁出现，强度和范围，越来越大，不仅给北方地区人民的生产与生活带来巨大损失，而且严重影响“ 三北”、京、津乃至华东地区的生态安全。为了有效地利用自然降雨，减少蒸发，节约灌溉用水，有效替代地膜覆盖，避免“白色 污染“，恢复植被
2、，减少投入，提高收益，我县决定新建一座高吸水，保水树脂土壤俅墒剂厂。 高吸水、保水树脂(以下简称保水利)是国际上近年来兴起的一类功能性高分子材料，属于高新技术中新材料领域。这种材料，遇水时，可吸收比自身重量大几百倍甚至上千倍的水分，形成固体凝胶，将水分约束在体内，缺水时，它又能将所固定的水份缓慢地释放出来，维持周围的水分平衡，这种材料主要成份是聚丙烯酸盐等、无毒、无味、能降解、无公害。 保水剂的主要用途之一是作为土壤改良剂，可使雨水和灌溉用水被吸收固定，减少土壤中水分的蒸发与下渗，增加田间持水量，节水、保水效果十分显著。除此而外，保水剂还具有以下功能：( 一)可吸附化肥，保水剂对尿素等化肥具有
3、吸持特性，可减少化肥淋失 90以上，增加化肥利用率，减轻因化肥下渗造成地下水源污染问题。保水剂与尿素等化肥配合施用，有协同效应，增产效果十分明显。(二)可改良土壤，保水剂的化学结构鸽负离子聚合物，可与土壤中钙、镁、 铝等阳离子结合，形成疏松的团粒结构，增加土壤的团聚性，使土壤变得疏松透气，可以克服多年来因施用化肥而引起的土壤颗粒细化与板结，另外，由于保水剂反复吸水膨胀与释水收缩也可使土壤变疏松，改善土壤通透性，增加土壤持水量，为土壤中微生物活动创造适宜的条件。(三)可提高土壤湿度，减昼夜温差，冬季可减少植物冻伤率。( 四)可絮减土壤，减少水土流失，减少沙尘。 保水剂在地壤中有效作用期至少有三年
4、，即使被细菌分解成小分子，也能象腐植酸一样，成为土壤中一项有益成份。保水剂的施用方法有：种子包衣、粘根、拌土或饱合吸水后拌土穴施，在粮食作物、经济作物、植草、种 树、沙漠改造以及食用菌培养方面都可使用，是继化肥、农药之后，农业用化学产品的一大苹命，今后将显示出巨大的经济效益、社会效益和生态效益。 二、立项必要性 山西省汾西县，地处黄河中游，地貌类型为黄土残垣沟壑区，地形破碎，土壤贫瘠，植被稀疏，气候干旱，水土流失严重。属大陆气候，多风少雨，十年九旱。年均降雨量为 500 毫水左右，但分配不均衡，集中在七、八、九三个月。年蒸发量 1886 毫米，是降水量的 3.5 倍，自然条件恶劣，至今仍是一经
5、济落后的农业小县。 农业尽管条件落后，但它始终是我县立县之本，是全县 12 万人赖以生存的基础产业，我县耕地共 27193 公顷，全部为旱地，且仅有 33.6是基本农田，其余为坡耕地，坡耕地地力差， 产出很低， 亩产仅为 50 公斤，旱作农业低产问题是造成我县农型经济落后的关键问题，是造成低产贫困的根源。从旱作农业的生产情况来看，影响产量的主要因素是冬春干旱，蒸发强烈，土壤墒 情严重不足，作物播种出苗率低，造成缺苗断垄乃至欠收，即使在正常年份也很难稳产。农谚说：见苗三分收。因此，要解决旱作农业产量低而不稳问题，首要是通过新技术的应用，解决农作物出苗保苗问题。 保水剂作种子包衣，不仅可避免种子反
6、渗，而且还可以将土壤水分吸附在种子周围， 为种子萌发生长提供一个适宜的微型水环境，可确保出苗，减少种子用量，在干旱地区有广阔的应用前景，有着不可估量的经济效益与社会效益。 我县有林地 145524 亩、草地 5169 亩，植被覆盖率 11，在我县经济发展中占有一定的比例。由于干旱缺水，植树成 活率低，草地不断退化，自然环境日趋恶化，大量研究表明，保水剂对于植树种草有特效，对于恢复植被，减少水土流失，改善生态环境将发挥巨大作用，建成保水剂生产厂以后，将有利于保水剂在我县乃至周边地区推广使用，发挥农业高新技术在节水抗旱领域的重要作用，振兴旱区农村经济，加快脱贫致富的步伐一 三、基本数据 (一 )生
7、产规 模为年产 2000 吨 产品名称：土壤保墒剂(或称保水剂) (二 )土壤保 墒剂功能：土壤保墒剂是利用化工原料精制成的一种具有超强吸水、保水、保肥、改土、增产能力的高分子新材料。(1)保墒剂有超强的吸水、保土。加压不脱水、缓慢释水、蓄水保墒作用，它施入土壤耕作层可保持 3Kgn。以上水分，起到抗旱保墒的显著作用。(2)保墒剂吸水量可达到自身 400500 倍形成小水库。吸水后形成凝胶状，并能把空气中潮湿水分迅速吸收蓄存，在光、热、 压力等条件下能将土壤层 1 米以下的水分，通过土壤毛细孔吸附，及时供给作物吸作用。(3)保墒剂可抑制水肥流失，提高水肥利用率 3050，施入土壤后，与土壤中的
8、分子、粒子相结合，吸收土壤中微量元素，肥料调理土壤层中矿物质。促使有机质的形成，减少粗施肥料过剩损失，抑制水肥流失，提高水肥利用率在 3050。(4)保墒剂可减少土壤水分蒸发，施入土壤中吸水后形成大小不等的凝胶粒状，经土壤与作物生长的所需的水、肥、气、 垫平衡运转改良土壤团粒结构，蔬松土壤，不板结，把土壤中水分蒸发减少到最低限度。(5)保墒剂可自行降解、无公害，通过化学分子聚合反应成为中性物，无毒、无害、无污染、入土三年后自行降解，对盐碱地有较好的调理作用。(6)保墒剂有显著的增产效能。它以其蓄水保墒、保肥、调理土壤层有机质的性能，可改变土壤层温差，促进农、经作物根系发育分孽、分枝、抗旱、抗寒
9、、抗倒伏有明显的效果，增产幅度25-45 。 四、拟选择厂址条件 拟选厂址于汾西农机厂，该厂已停产，占地 5 0 亩，厂房有 3000 m2。 (1)电：有一条 10KV 专线，距 11 0KV 变输电站 500m，用电有保障。 (2)水：日 产 1200 吨奥陶系水源供水管道经厂而过，用水有保证。 (3)交通：厂址在距大运路 17 公里的汾-什线路旁，交通便利。 我县丰玺炭球有限公司与西北工业大学已达成合作协议，由西北工业大学提供年产“2000 吨高吸水保水 树脂生产技术“。 该技术成熟可靠，产品吸水倍数高，保水时间长，生产成本低，且无三废污染。 五、可行性研究的结果 综上所述，汾西县拟建的
10、保水剂厂项目是一项针对我国北方干旱农业和生态环境建设，经济效益、社会效益十分明显，应用推广前景广阔。 从西北工大进行各利，推广试验，结果证明： (1)粮食作物，每亩使用 1 Kg 左右，增产约 1 0一 1 5，还能减少水费 304 0 元，每亩可增加(或减少支出)6 08 0 元 左右。 (2)甘薯采用粘根技术，每亩使用 5 0 0g，可增加 产量 1000kg 以上，增收 1 0 0 元左右。 (3)花生采用拌种或沟施增产 15一 2 0，每亩用量 1Kg，增收 100 左右。 (4)经济 林木、蔬菜、烤烟等移栽时，用保水剂吸水粘根，可增加成活率。亩用量 500g 左右，增收约 100 元
11、，在旱地或引水、提水灌溉地区都有应用推广价值。 该项目投资规模适当，技术可行，各种软硬件条件已具备，因此，本项目是可行的。 第二章需求预测(市场) 一、国内外生产应用情况 高吸水树脂，目前生产技术成熟的国家有关国、日本、德国、法国等，其生产量占世界总需求的 8 0以上。日本的主要品牌有二十多种，生产厂家有三洋化成工业公司、佳友化学工业公司、 荒川化学公司。美国陶氏化学公司，年产高吸水树脂能力为 5 万吨，hoochst-celaness 公司年产 5 万吨，stockhausen 化学公司年生 产能力为 10 万吨，据不完全 统计全世界每年的需求量为 100 万吨。 我国保水剂目前正在酝酿生产
12、的厂家较多但真正实现大批量生产的厂家尚无一家，如唐山博亚公司，对外宣传具有年产 1.5 吨能力，但实际 99年生产能力年产 200 吨。目前主要是农林、园艺及卫生巾、小儿尿不湿等领域应用，据不完全统计，每年我国从国外进口约五万吨左右。 二、保水剂的应用领域 1、在农林、园艺领域作为土壤保墒剂和改良剂，同时兼有保肥、改善土壤团粒结构防止水土流失作用。 2、种子包衣，可用于各种粮食作物，蔬菜、花卉和飞播造林等种子包衣。3、苗木种植。用保水剂处理过的侧柏、油松、洋槐等树木，截植后 1 0 0 天内不降雨，不浇水，仍能成活，在旱坡地，沙漠植树用途很广。 4、食用菌丰产剂。在食用菌培养过程中，水分是不可
13、缺少的条件，但是食用菌高温消毒时，常常使多余水分汽化，用了保水剂，饱合吸水，填于食用菌培养袋中，大大增加含水量，且能保持良好地通气性，增产效果在一倍以上，投入产出比为 1：3 0，市 场前景十分广阔，仅此一项全国年需求量约10 万吨。 5、本品可用于医疗、卫生用品。目前市场最大的需求是 卫生巾和尿不湿中的吸收剂，全世界仅此一项 9 8 年市场用 量约 6 5 万吨，我国每年进口约 5 万吨左右。同时还可制作 医疗衬垫、床垫、 纸毛巾、药棉球还可用作吸水餐巾纸。 6、油田助剂。西工大曾将保水剂成功地用于油田钻井堵漏，采油堵水和油水分离。我国各大油田目前均处于二期、三期采油，其中水含量平均占 8
14、O以上，解决了堵水、堵窜水和调剂问题，可实现稳产高产，市场需求在万吨以上。 7、工业干燥剂。 传统的工业干燥剂为硅胶无水氯化钙、 烧碱等，都不可避免带来一些问题，如无水氯化钙不能反复 使用，吸水后为液体，烧碱有强烈腐蚀性， 这两种产品使用 范围有限，目前使用范围最大，用途最广的干燥剂是硅胶，最大吸湿率为40；而保水剂最大吸湿率可达 250；硅胶容易粉化而保水剂则不会粉化，可多次使用，硅胶生产过程需要大量硫酸，污染治理费用很高，而保水剂生产过程中无任何污染，保水剂无毒性、可食用。因此，可广泛用于医药、食品、电子仪器、化工生产和军火工业中。 8、建材方面 Io 保水剂与橡胶共混后，可制成水膨胀橡胶
15、，用于建筑嵌缝，管道密封；保水剂与水泥混配合，可以防止水泥开裂和渗水。可用于屋面防水和水泥补强。保水剂与涂料混合，可制成防结露涂层调温剂等。 9、食品添加剂。保水剂无毒、无味，可用于食品增稠，代替食用琼脂和明胶，提高，食品观感和口感。增加食品中蛋白质附着强度，可用于食品保鲜剂，总而言之保水剂用途很广，市场容量非常大。 第三章生产规模及产品方案 一、生产规模 年产量 20002500 吨(日产 1 0 吨) 二、产品方案 (1)农用抗旱保水剂 吸水倍数 500 一 700 倍(标准去离子水) 吸水速率 500700 倍2min (2)保子包衣剂及其配合剂 (3)植 树用吸水体，本品含 99水份，
16、袋袋可直接用于煮盘树。 (4)食用菌丰 产剂 (5)卫生巾 l 用高分子吸收体 (6)油田堵漏 剂、堵水剂 (7)工业 干燥剂 (8)橡胶吸水添加剂 (9)食品添加 剂 (1 0)其它与保水 剂有关产品 第四章、工艺流程及技术指标 一、工艺流程 二、技术指标 (1)农 用抗旱保 墒剂 吸水倍率：500700 倍(标准水) 7001300 倍(标准水) 吸水速率：200 倍min (2)种子包衣剂：500700 倍，粒度 100 目，同时配合少量粘合剂后，不能掉粉。 (3)食用菌：吸水倍率 200 倍，并能耐各种添加剂。 (4)卫生用品：吸水倍率 3300 倍 吸水速率 1 01 5 秒 吸生理盐水 8 0 倍 (5)其它 产品：根据用 户需求调节吸水倍率与吸水速率。 三、原材料及来源 原材料：丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙烯醇、淀粉、氢氧化钠、氢氧化钾，引发剂、交联剂、乳化 剂 等。 原料来源：全部国产化，由北京、上海、吉林、天津、西安山东等化工厂提供。 四、主要设备 (1)纯 水处 理系统(日产纯水 3 0 吨) (2)精 镏单 体系统(活碳法与离子交换树脂吸附) (3)化碱 设备 (4)中和混合反应釜 (5)聚合釜 (6)分聚机 (7)脱水干燥设备 (8)粉碎分子设备 (9)气流干燥设备 (1 0)粉体混合 设备 (11)包装 设备
