东莞离子交换膜项目可行性研究报告_范文模板.docx

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1、泓域咨询/东莞离子交换膜项目可行性研究报告报告说明随着人们生活水平提高,对于生活品质要求越来越高,科技快速发展,食品医药、化工、半导体、新能源锂电等行业突飞猛进,因而也带来更多工业绿色生产、物料循环利用和废水清洁处理的需求。由于新兴工业工艺复杂,消耗化学品种类多,产生废水也比较复杂,靠单一技术或者传统废水处理工艺已经无法满足现代工业发展的需求,必须对现有的工艺进行创新集成,采用多种工艺耦合处理的方法,才能实现不同组分分离,分类回收,或者达标排放,从而实现循环经济,促进各行业可持续发展。因此,行业发展趋势是根据实际情况采用耦合工艺,将离子交换、蒸发、结晶、电渗析、纳滤、超滤、微滤、反渗透等多种处

2、理工艺耦合进行综合处理。根据谨慎财务估算,项目总投资41226.26万元,其中:建设投资32377.20万元,占项目总投资的78.54%;建设期利息946.39万元,占项目总投资的2.30%;流动资金7902.67万元,占项目总投资的19.17%。项目正常运营每年营业收入72200.00万元,综合总成本费用56360.21万元,净利润11586.38万元,财务内部收益率21.55%,财务净现值13585.62万元,全部投资回收期5.90年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。综上所述,该项目属于国家鼓励支持的项目,项目的经济和社会效益客观,项目的投产将改善优化当地

3、产业结构,实现高质量发展的目标。本报告为模板参考范文,不作为投资建议,仅供参考。报告产业背景、市场分析、技术方案、风险评估等内容基于公开信息;项目建设方案、投资估算、经济效益分析等内容基于行业研究模型。本报告可用于学习交流或模板参考应用。目录第一章 行业发展分析8一、 行业发展历程8二、 行业发展情况及未来发展趋势9第二章 项目绪论13一、 项目名称及建设性质13二、 项目承办单位13三、 项目定位及建设理由15四、 报告编制说明17五、 项目建设选址18六、 项目生产规模18七、 建筑物建设规模19八、 环境影响19九、 项目总投资及资金构成19十、 资金筹措方案20十一、 项目预期经济效益

4、规划目标20十二、 项目建设进度规划20主要经济指标一览表21第三章 项目背景、必要性23一、 行业竞争格局23二、 行业下游主要应用领域23三、 进入行业的主要壁垒36四、 着力构建具有较强国际竞争力的现代产业体系39五、 项目实施的必要性42第四章 建设内容与产品方案44一、 建设规模及主要建设内容44二、 产品规划方案及生产纲领44产品规划方案一览表44第五章 选址可行性分析47一、 项目选址原则47二、 建设区基本情况47三、 加快建设高品质现代化都市49四、 项目选址综合评价51第六章 SWOT分析52一、 优势分析(S)52二、 劣势分析(W)54三、 机会分析(O)54四、 威胁

5、分析(T)56第七章 运营模式分析64一、 公司经营宗旨64二、 公司的目标、主要职责64三、 各部门职责及权限65四、 财务会计制度68第八章 进度实施计划76一、 项目进度安排76项目实施进度计划一览表76二、 项目实施保障措施77第九章 组织机构、人力资源分析78一、 人力资源配置78劳动定员一览表78二、 员工技能培训78第十章 技术方案80一、 企业技术研发分析80二、 项目技术工艺分析82三、 质量管理84四、 设备选型方案85主要设备购置一览表85第十一章 原辅材料成品管理87一、 项目建设期原辅材料供应情况87二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理87第十二章 劳动安全分析89

6、一、 编制依据89二、 防范措施90三、 预期效果评价93第十三章 投资方案分析94一、 编制说明94二、 建设投资94建筑工程投资一览表95主要设备购置一览表96建设投资估算表97三、 建设期利息98建设期利息估算表98固定资产投资估算表99四、 流动资金100流动资金估算表100五、 项目总投资101总投资及构成一览表102六、 资金筹措与投资计划102项目投资计划与资金筹措一览表103第十四章 经济效益104一、 基本假设及基础参数选取104二、 经济评价财务测算104营业收入、税金及附加和增值税估算表104综合总成本费用估算表106利润及利润分配表108三、 项目盈利能力分析108项目

7、投资现金流量表110四、 财务生存能力分析111五、 偿债能力分析111借款还本付息计划表113六、 经济评价结论113第十五章 项目招标、投标分析114一、 项目招标依据114二、 项目招标范围114三、 招标要求114四、 招标组织方式117五、 招标信息发布117第十六章 项目综合评价118第十七章 附表附件119主要经济指标一览表119建设投资估算表120建设期利息估算表121固定资产投资估算表122流动资金估算表122总投资及构成一览表123项目投资计划与资金筹措一览表124营业收入、税金及附加和增值税估算表125综合总成本费用估算表126固定资产折旧费估算表127无形资产和其他资产

8、摊销估算表127利润及利润分配表128项目投资现金流量表129借款还本付息计划表130建筑工程投资一览表131项目实施进度计划一览表132主要设备购置一览表133能耗分析一览表133第一章 行业发展分析一、 行业发展历程电渗析技术的研究最早始于德国,1903年Morse和Perce把两根电极分别置于透析袋内部和外部的溶液中无意发现带电杂质能迅速地从凝胶中除去;1924年Pauli对Morse的试验装置进行了改进,以便解决极化、传质速率等问题;1940年Strauss和Meyer又进一步提出了多隔室电渗析装置的概念。20世纪50年代,美国科学家Juda成功试制了具有较高选择透过性的阴、阳离子交换

9、膜;紧接着,在1952年美国Ionics公司就设计制造了第一台电渗析装置。自此,电渗析技术得到了较好的发展,不仅体现在装置设计上的改良,其核心部件离子交换膜也得到了很好的发展。当前国外离子交换膜主流公司有日本ASTOM、日本AGC、德国Fumatech、日本富士膜Fujifilm、加拿大Saltworks、法国Suez和捷克Mega等,全球范围内,电渗析设备厂商主要包括法国Suez、美国Evoqua、德国PCCellGmbH和法国Eurodia等。电渗析技术率先在美国、英国和前苏联等国家得到推广,主要应用于海水淡化、饮用水制取等。发展至今,已经被广泛应用于物料脱盐、废水脱盐、海水淡化预处理或浓

10、盐水处理等领域。现如今应用最为广泛的是北美、欧洲、中国和日本等国家和地区,其中日本是目前世界上唯一一个使用电渗析技术大规模海水制盐的国家。我国对电渗析的研究起步较晚,1958年北京和上海的科研单位将离子交换树脂磨成粉再压制成异相离子交换膜;60年代初便有小型海水淡化装量投入试运行;1965年在成昆铁路上安装了我国第一台苦咸水电渗析淡化装置;1969年聚乙烯异相离子交换膜在上海正式投入生产,电渗析技术在海水淡化领域得到应用。20世纪80年代到90年代末,电渗析技术由于遵循法拉第定律,涉及交流变直流、电化学、流体力学、物理、材料等多个学科,相对压力驱动膜分离技术更复杂,控制更难,因而电渗析技术受到

11、反渗透、纳滤、超滤等新兴压力驱动膜分离技术的冲击,只用作水处理项目中的预处理工作,导致了电渗析技术的发展缓慢。二、 行业发展情况及未来发展趋势1、离子交换膜离子交换膜是具有离子交换性能的、由高分子材料制成的薄膜。它与离子交换树脂相似,都是在高分子骨架上连接一个活性基团,但作用机理和方式、效果均有不同。电渗析技术的实现是基于直流电场作用下的离子交换膜使带电离子迁移。离子交换膜按膜的宏观结构分为三大类:异相膜:由离子交换树脂粉末或其他带有离子交换化学基团的聚合物制成的,具有明显两相微结构的离子交换膜。半均相膜:通过工艺实现成膜材料与离子交换树脂部分的化学联系,实现膜片宏观上的均一性,微观上仍有相界

12、面的存在,从结构均匀性到性能介于均相膜、异相膜之间的离子交换膜。均相膜:将离子交换化学基团固定于膜主体材料上的聚合物薄膜,其微结构均一,孔隙小,膜电阻小,不易渗漏,电化学性能优良,在生产中应用广泛,但制作复杂。按功能及结构的不同,离子交换膜可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜三种类型。阴离子交换膜相对只选择性透过阴离子,阳离子交换膜相对只透过阳离子,双极膜可将水转化解离为氢离子与氢氧根离子。2、电渗析设备(1)普通电渗析设备(ED)普通电渗析设备在直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性,使溶液中呈离子状态的溶质和溶剂分离的一种装置,包括异相膜、半均相膜和均相膜设

13、备。由于离子交换膜具有选择透过性,阴离子交换膜只允许阴离子通过,阳离子交换膜只允许阳离子通过,使淡水室中的阴离子向阳极方向迁移,透过阴膜进入浓水室,阳离子向阴极方向迁移,透过阳膜进入浓水室;而浓水室中的阴、阳离子虽然也在直流电场的作用下,分别向阳极和阴极方向迁移,但由于受到隔室两侧阳膜和阴膜的阻挡,无法迁出浓水室,从而留在浓水室中,这样,浓水室因阴、阳离子不断进入而使盐浓度提高,淡水室因阴、阳离子不断移出而使盐浓度下降,通过隔板边缘特制的孔,分别将各浓、淡隔室的水流汇聚引出,便产生两股主水流,脱盐水和浓缩盐水,从而实现工业流体的分离纯化。(2)双极膜电渗析设备(BPED)双极膜是一种新型的离子

14、交换复合膜,它通常由阳离子交换层、界面亲水层(催化层)和阴离子交换层复合而成。在直流电场作用下,双极膜可将水解离,在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子。利用这一特点,将双极膜与其他阴阳离子交换膜组合成的双极膜电渗析设备,能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱。3、电渗析技术的应用电渗析技术是制造业的基础技术之一,下游应用行业和领域跨度大。不同行业、不同客户的物料组成和组分特性均有差异,组分多变,水质不确定性大。在各个具体应用领域,所选用的材料、适用的设备、工艺差别很大。即使在同一领域,不同客户的应用条件不同,应用工艺也存在很大的差异。因此电渗析应用技术要求厂商能够根据客户的个

15、性化需求提出综合设计方案,根据物料组成和组分特性的差异,设计适宜的电渗析应用工艺,选择合适的电渗析部件,配套恰当的前端或后端处理工序,定制化生产一体化电渗析应用设备,进而降低客户资源消耗、优化投资与运行成本、减少污染排放,充分解决客户生产流程长、成本高、效率低的痛点与难点。第二章 项目绪论一、 项目名称及建设性质(一)项目名称东莞离子交换膜项目(二)项目建设性质本项目属于扩建项目二、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xx(集团)有限公司(二)项目联系人谭xx(三)项目建设单位概况公司在“政府引导、市场主导、社会参与”的总体原则基础上,坚持优化结构,提质增效。不断促进企业改变粗放型发展模式和管

16、理方式,补齐生态环境保护不足和区域发展不协调的短板,走绿色、协调和可持续发展道路,不断优化供给结构,提高发展质量和效益。牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,以提质增效为中心,以提升创新能力为主线,降成本、补短板,推进供给侧结构性改革。公司自成立以来,坚持“品牌化、规模化、专业化”的发展道路。以人为本,强调服务,一直秉承“追求客户最大满意度”的原则。多年来公司坚持不懈推进战略转型和管理变革,实现了企业持续、健康、快速发展。未来我司将继续以“客户第一,质量第一,信誉第一”为原则,在产品质量上精益求精,追求完美,对客户以诚相待,互动双赢。企业履行社会责任,既是实现经济、环境、社

17、会可持续发展的必由之路,也是实现企业自身可持续发展的必然选择;既是顺应经济社会发展趋势的外在要求,也是提升企业可持续发展能力的内在需求;既是企业转变发展方式、实现科学发展的重要途径,也是企业国际化发展的战略需要。遵循“奉献能源、创造和谐”的企业宗旨,公司积极履行社会责任,依法经营、诚实守信,节约资源、保护环境,以人为本、构建和谐企业,回馈社会、实现价值共享,致力于实现经济、环境和社会三大责任的有机统一。公司把建立健全社会责任管理机制作为社会责任管理推进工作的基础,从制度建设、组织架构和能力建设等方面着手,建立了一套较为完善的社会责任管理机制。经过多年的发展,公司拥有雄厚的技术实力,丰富的生产经

18、营管理经验和可靠的产品质量保证体系,综合实力进一步增强。公司将继续提升供应链构建与管理、新技术新工艺新材料应用研发。集团成立至今,始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进,以技术领先求发展的方针。三、 项目定位及建设理由电渗析技术的研究最早始于德国,1903年Morse和Perce把两根电极分别置于透析袋内部和外部的溶液中无意发现带电杂质能迅速地从凝胶中除去;1924年Pauli对Morse的试验装置进行了改进,以便解决极化、传质速率等问题;1940年Strauss和Meyer又进一步提出了多隔室电渗析装置的概念。20世纪50年代,美国科学家Juda成功试制了具有较高选择透过性的阴、阳离

19、子交换膜;紧接着,在1952年美国Ionics公司就设计制造了第一台电渗析装置。自此,电渗析技术得到了较好的发展,不仅体现在装置设计上的改良,其核心部件离子交换膜也得到了很好的发展。当前国外离子交换膜主流公司有日本ASTOM、日本AGC、德国Fumatech、日本富士膜Fujifilm、加拿大Saltworks、法国Suez和捷克Mega等,全球范围内,电渗析设备厂商主要包括法国Suez、美国Evoqua、德国PCCellGmbH和法国Eurodia等。“十三五”东莞把握“双区”驱动机遇取得了重大进展。一批重大平台加快建设。松山湖科学城纳入大湾区综合性国家科学中心先行启动区,与中科院开展合作共

20、建,东莞参与大湾区国际科技创新中心建设迈出了重要步伐。滨海湾新区纳入大湾区发展规划纲要特色合作平台,获批省级高新技术开发区,掀起了加速开发建设的热潮。水乡功能区核心单元开发建设全面启动,银瓶创新区加快建设,虎门港综保区正式封关运作,南部各镇率先对接和融入深圳先行示范区建设。一批重大改革深入推进。成功获批建设省制造业供给侧结构性改革创新实验区。国家开放型经济新体制综合试点、功能区统筹优化市直管镇体制等改革取得明显成效,深化商改、稳住外贸基本盘、公立医院综合改革等工作获督查激励。市民服务中心成为全省进驻部门最全、进驻事项最多、综合窗口集成最高的办事大厅之一,社会投资项目审批提速50%以上,一手房办

21、证最快1小时内办结,开办企业便利度位居全省地级市第一。一批历史遗留问题得到有效解决。出台农房建设管理办法,从源头刹住控住违建抢建势头,提升农房品质风貌。专门出台加强镇级资产监督管理办法,启动镇属企业改革工作,推动集体资产保值增值。专项推动符合条件的产业类和公共配套类违建补办不动产权手续,盘活大量存量资产。创新统筹开发模式和利益平衡机制,加快松山湖东部工业园建设步伐。铁腕整治“两违”问题,累计治理违建面积超过7000万平方米。坚持问题导向,强力督查督办硬指标硬任务,全面推广明察暗访、“行走东莞”等工作机制,创造性解决问题的能力得到有效提升。四、 报告编制说明(一)报告编制依据1、国民经济和社会发

22、展第十三个五年计划纲要;2、投资项目可行性研究指南;3、相关财务制度、会计制度;4、投资项目可行性研究指南;5、可行性研究开始前已经形成的工作成果及文件;6、根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料;7、可行性研究与项目评价;8、建设项目经济评价方法与参数;9、项目建设单位提供的有关本项目的各种技术资料、项目方案及基础材料。(二)报告编制原则按照“保证生产,简化辅助”的原则进行设计,尽量减少用地、节约资金。在保证生产的前提下,综合考虑辅助、服务设施及该项目的可持续发展。采用先进可靠的工艺流程及设备和完善的现代企业管理制度,采取有效的环境保护措施,使生产中的排放物符合国家排放标准和规定,重视安全

23、与工业卫生使工程项目具有良好的经济效益和社会效益。(二) 报告主要内容根据项目的特点,报告的研究范围主要包括:1、项目单位及项目概况;2、产业规划及产业政策;3、资源综合利用条件;4、建设用地与厂址方案;5、环境和生态影响分析;6、投资方案分析;7、经济效益和社会效益分析。通过对以上内容的研究,力求提供较准确的资料和数据,对该项目是否可行做出客观、科学的结论,作为投资决策的依据。五、 项目建设选址本期项目选址位于xxx(以最终选址方案为准),占地面积约97.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。六、 项目生产规模项目建成

24、后,形成年产xxx套离子交换膜的生产能力。七、 建筑物建设规模本期项目建筑面积95191.20,其中:生产工程68074.94,仓储工程12291.00,行政办公及生活服务设施10061.88,公共工程4763.38。八、 环境影响本项目建成后产生的各项污染物如能按本报告提出的污染治理措施进行治理,保证治理资金落实到位,保证污染治理工程与主体工程实行“三同时”,且加强污染治理措施和设备的运行管理,实施排污总量控制,则本项目建成后对周围环境不会产生明显的影响,从环境保护角度分析,本项目是可行的。九、 项目总投资及资金构成(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根

25、据谨慎财务估算,项目总投资41226.26万元,其中:建设投资32377.20万元,占项目总投资的78.54%;建设期利息946.39万元,占项目总投资的2.30%;流动资金7902.67万元,占项目总投资的19.17%。(二)建设投资构成本期项目建设投资32377.20万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用27048.31万元,工程建设其他费用4586.19万元,预备费742.70万元。十、 资金筹措方案本期项目总投资41226.26万元,其中申请银行长期贷款19314.04万元,其余部分由企业自筹。十一、 项目预期经济效益规划目标(一)经济效益目标值(正常经营年份)1

26、、营业收入(SP):72200.00万元。2、综合总成本费用(TC):56360.21万元。3、净利润(NP):11586.38万元。(二)经济效益评价目标1、全部投资回收期(Pt):5.90年。2、财务内部收益率:21.55%。3、财务净现值:13585.62万元。十二、 项目建设进度规划本期项目按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设,本期项目建设期限规划24个月。十四、项目综合评价项目产品应用领域广泛,市场发展空间大。本项目的建立投资合理,回收快,市场销售好,无环境污染,经济效益和社会效益良好,这也奠定了公司可持续发展的基础。主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积6

27、4667.00约97.00亩1.1总建筑面积95191.201.2基底面积37506.861.3投资强度万元/亩316.902总投资万元41226.262.1建设投资万元32377.202.1.1工程费用万元27048.312.1.2其他费用万元4586.192.1.3预备费万元742.702.2建设期利息万元946.392.3流动资金万元7902.673资金筹措万元41226.263.1自筹资金万元21912.223.2银行贷款万元19314.044营业收入万元72200.00正常运营年份5总成本费用万元56360.216利润总额万元15448.517净利润万元11586.388所得税万元3

28、862.139增值税万元3260.6910税金及附加万元391.2811纳税总额万元7514.1012工业增加值万元25306.3313盈亏平衡点万元27441.57产值14回收期年5.9015内部收益率21.55%所得税后16财务净现值万元13585.62所得税后第三章 项目背景、必要性一、 行业竞争格局电渗析技术虽然发展历史较长,但初期主要集中于苦咸水淡化、海水淡化及中水回用,存在膜材料性能差、膜组器制备技术简陋、工艺设计不合理、运行不稳定、操作维护不便利及售后服务劳动强度高等弊端,20世纪90年代由于反渗透技术的兴起,大多数企业放弃了电渗析技术,且电渗析领域在技术、市场、人才和管理等方面

29、具有较高壁垒,因而仅有极少数具备较高综合实力的企业能够建立完整的电渗析技术应用业务体系。美日欧等国家、地区代表型企业包括Suez、Evoqua、Eurodia等,他们在技术、资金和品牌等方面优势明显,但其国内基础制造企业较少,新兴应用场景未得到有效开拓,电渗析技术没有足够的应用空间。而国内厂家得益于国家政策支持、产业链的整合、相关技术的发展、下游基础制造业的蓬勃发展,在应用场景的拓展、成本控制、服务响应速度等方面,较之于国外品牌有一定的竞争优势。二、 行业下游主要应用领域21世纪以来,电渗析产品在世界范围内得到了迅速的发展,由于该产品节能、高效、少污染等优点,引起了世界各国的广泛关注。电渗析初

30、始的用途为苦咸水淡化、海水淡化和海水制盐,随着电渗析企业的不断努力开拓,下游行业逐渐向新能源锂电、食品医药、冶金、化工、硅及半导体、粘胶纤维、造纸、印染等进行延伸,应用领域不断拓宽。凡涉及工业酸碱制备和工业流体分离纯化的生产过程,都是电渗析技术潜在的应用领域。1、新能源锂电行业新能源产业链中,锂是核心资源之一。电渗析技术的应用与锂盐息息相关,目前均有非常成熟的应用案例,具体应用包括盐湖提锂、氢氧化锂的制备等,得到的氢氧化锂溶液不仅可以制备氢氧化锂产品,还可以采用通入二氧化碳的方式,最终转化为高纯碳酸锂,设计灵活,低碳绿色,具有高品质、高收率、清洁、低成本、短工期、便利性等优点。除此以外,电渗析

31、技术可将生产过程中产生的废盐制备为酸碱回用到生产过程,废水进行清洁处理,这在新能源锂电行业中的三元前驱体、化成箔等细分行业也实现了应用。随着国家对环境保护的加强和双碳政策的实施,电渗析技术在未来可能会成为氢氧化锂制备的主流工艺,市场潜力巨大。(1)盐湖提锂并制备氢氧化锂盐湖卤水制备氢氧化锂可分为三道环节,分别是原卤处理环节、浓缩环节和氢氧化锂制备环节,电渗析技术在各个环节均可应用。电渗析法盐湖提锂已在青海盐湖进行工业化生产,该技术用于分离镁锂重量比1:1-200:1的盐湖卤水,经过一级或多级电渗析,利用一价阳离子选择性离子交换膜和一价阴离子选择性交换膜进行循环(连续式、连续部分循环式或批量循环

32、式)工艺分离并浓缩锂。该方法适用于相对高镁高锂的卤水中解决锂与镁和其他离子的分离,同时也可以实现硼的去除和经济高效浓缩氯化锂。经前两道环节分离纯化锂盐后,双极膜电渗析技术可用于氢氧化锂制备环节。传统工艺中盐湖卤水制备氢氧化锂需要先将氯化锂溶液加入纯碱沉淀出碳酸锂,再用碳酸锂苛化法制备氢氧化锂。双极膜电渗析技术可以直接将氯化锂溶液一步法直接制备成氢氧化锂,同时生产的盐酸可以用于吸附剂的再生。此外,我国盐湖条件有限,生态环境脆弱,酸碱资源、水资源非常匮乏,高海拔,交通不便,运输成本高。双极膜电渗析技术还可以用氯化钠制备酸碱,用于吸附剂提锂解析、除杂预处理、设备清洗、树脂再生等核心工艺段,实现资源的

33、高效利用,降低产品单位生产成本。盐湖卤水类型的锂资源在全球探明锂资源构成中的占比高达近六成,其单体项目的储量规模通常可观,生产成本相对较低,未来技术进步的潜力广阔,盐湖提锂有望成为未来全球锂资源供应体系的基石。2021-2025年盐湖提锂的供应有望从2021年的23万吨LCE增长至2025年的53万吨LCE,占比从42.8%小幅走高至45%。(2)锂矿石和碳酸锂制备氢氧化锂全球范围内大规模生产氢氧化锂工艺主要包括硫酸锂苛化法、碳酸锂苛化法、石灰石焙烧法等,其中,工业生产中主要关注硫酸锂苛化法与碳酸锂苛化法两种方案。在锂矿石系统中,主要采用硫酸苛化法制备氢氧化锂,即硫酸锂溶液与烧碱或者石灰进行复

34、分解反应,形成硫酸钠或者硫酸钙与氢氧化锂溶液混合物,利用硫酸钙饱和浓度积较低,或者利用硫酸钠与一水氢氧化锂在低温下溶解度的显著差异将两者分离后得到氢氧化锂。该法工艺成熟,提取率高,但会产生大量废盐固废,处理难度大;碳酸锂苛化法生产氢氧化锂将精制石灰乳与碳酸锂按一定的比例混合,调节一定的苛化液浓度,加热至沸腾并强力搅拌,反应可得到浓度约3.5的LiOH溶液。除去不溶性的残渣(主要是CaCO3),分离后将母液减压浓缩、结晶而得到单水氢氧化锂。但此生产工艺流程长,设备投资较多,成本高,且主要原料为碳酸锂,其价格的高低直接影响到单水氢氧化锂的成本。双极膜电渗析法可以无需添加氢氧化物,实现低成本高纯度氢

35、氧化锂的生产,副产品硫酸可循环使用。氢氧化锂主要用于生产三元材料中的高镍正极材料,海外电池厂以高镍三元电池为主,中国三元电池高镍化趋势明显,氢氧化锂的需求量将逐步扩大。(3)废旧电池拆解液制备氢氧化锂在废旧电池回收系统,锂是核心的待回收资源,磷酸铁锂和三元电池粉经酸浸和水浸、浓缩、除杂后得到纯硫酸锂溶液,部分企业直接蒸发得到硫酸锂副产品外售,部分企业用传统工艺加入碳酸钠进行沉淀反应,得到碳酸锂沉淀和硫酸钠溶液,碳酸锂经过干燥后制备碳酸锂产品。但是这类工艺锂回收率较低,副产品固废多,环保压力大。双极膜电渗析技术可以将磷酸铁锂和三元电池回收过程中得到的硫酸锂溶液直接制备为氢氧化锂溶液和硫酸,氢氧化

36、锂溶液经后续蒸发结晶后得到氢氧化锂晶体,硫酸返回酸化工段,实现循环利用,实现了锂的高效回收,高品质锂盐的制备,且无其它副产固废产生。随着新能源锂电行业的不断发展,锂电池回收行业将在数年内进入快速发展期,从而构建锂电池资源循环的良性生态。(4)三元前驱体行业废盐制备酸碱三元前驱体是制备三元正极材料的核心原材料。近年来,三元前驱体产量持续增长,预计2025年将达到160万吨,每吨前驱体至少产生1.6-1.8吨的硫酸钠。硫酸钠常规是制备成元明粉处理,然而由于市场上元明粉量的扩大,元明粉的处置也成为问题。双极膜电渗析开辟了一条新的硫酸钠资源化道路,利用硫酸钠制取三元前驱体生产过程中消耗量巨大的氢氧化钠

37、,确保原材料供应链安全和稳定,降低企业生产成本,减少碳排放量。根据GGII的数据,2020年全球三元前驱体出货量为42万吨,同比增长约26%。其中国内出货量33万吨,同比增长约20%。GGII预计2025年全球三元前驱体市场空间160万吨,2021-2025的CAGR是29%。2、食品医药行业在食品医药领域中,电渗析技术可应用于食品级酸碱的生产,有机酸的浓缩与生产,药品、调味品及饮品脱盐和脱酸。(1)食品级酸碱的生产食品安全是食品企业的生产生命线,该类企业需要使用食品级酸与碱。由于酸碱属于危化品,地域限制大,成本高,食品级酸碱的生产厂家较少。利用双极膜工艺为核心,可以直接就地在厂区内生产食品级

38、酸和碱,不受危化品运输的限制,机动性高。(2)有机酸的浓缩与制备以维生素C、乳酸、苹果酸、富马酸、酒石酸、琥珀酸、氨基丙酸、EDTA、蛋氨酸、类氨基酸、葡萄糖酸、丁二酸、IDA等为代表的有机酸产品是现代医药工业的重要原料,在日化行业和化妆品行业等行业中也有广泛应用。传统有机酸生产方法是用发酵法,由于有机酸发酵过程中产生的有机酸使得发酵液pH值降低,阻碍了发酵过程的进行。因此往往会加入碱(石灰)中和沉淀,然后经硫酸酸化制得有机酸。这一生产工艺包括酸解、沉淀、过滤等过程,不仅需要消耗大量酸碱,而且过程复杂,形成大量废液、废渣污染环境,导致成本高,环境污染严重。采用电渗析技术可以分离除去发酵液中的盐

39、分(通常为钠盐),提纯有机产品。对于发酵产物为有机酸盐的,可以使用双极膜电渗析技术实现从有机酸盐到有机酸的转化,不需要另外加酸,也几乎不产生任何酸碱盐废液,是一种绿色有机酸生产技术。因此能够减少环境污染,降低化工原料和能源消耗,具有显著的工业应用价值和环境效益,同时具有产品回收率高、纯度高等优点,经济效益获得了大幅提高。(3)药品、调味品及饮品脱盐和脱酸电渗析技术广泛应用于氨基酸脱盐、医药中间体脱盐、各种糖醇脱盐、酱油脱盐、果汁脱酸、葡萄酒脱酒石酸、乳制品脱盐等。以酱油脱盐和氨基酸脱盐为例。酱油是人们日常生活中常用的调味料之一,一般酱油中食盐含量在1618%,酱油特有的香味只有在此食盐浓度下才

40、能酿成。现代医学表明,高钠膳食易导致高血压、肾脏病等疾病发生。电渗析设备可将普通酱油中的盐分脱除成为低盐酱油,同时保留酱油中的营养成分和原来的色香味。氨基酸生产过程中会产生高盐分母液,母液普遍采用的处理工艺是经过离子交换树脂除盐,再通过活性炭脱色后套用。该工艺的弊端在于酸碱耗量大,树脂损耗量较大,导致生产成本较高,同时由于酸碱的排放,对环境产生严重的污染。电渗析技术可以脱除氨基酸中间物料的盐分,生产效率高,提高产品品质。部分食品医药行业的产品生产环节,例如热敏性物质脱盐和纯化,越来越倾向于采用电渗析技术,利用双极膜可调节pH值的特性,处理食品医药工业生产中酶化、化学和微生物稳定性对pH值变化依

41、赖性比较强的产品,包括调节果汁、葡萄酒等的pH值从而来改善口感,和其他普通的分离方法相比,用电渗析在处理这一类物质时过程可以精确控制,不会带入二次污染,具有特殊优势。3、化工行业2019年起中国已成为最大的化工生产国,化工产值达到11,980亿美元,约占全球的36%,预计到2030年左右,中国单一国家的化工产值将会达到全球的50%。电渗析技术可广泛应用于化工领域各类有机物料的脱盐循环利用、工业废盐制酸碱和化工废水的处理。(1)工业废盐制酸碱随着工业的发展及环境保护的持续推进,中国每年产生的大量工业废盐或高盐废水急需处置,中国每年仅硫酸钠的产生量就达到1,500万吨以上。废盐的成分复杂,有各类元

42、素,经常与有机物混合,难以或者无法生化处置,各个行业成分不一,以氯化钠、硫酸钠或硫酸钠及氯化钠的混盐为主,而且很多属于危废。目前国内的处置方法主要为经分离浓缩处理后蒸发制成固体盐出售或填埋,无法满足日益增长的环境和循环经济要求。其中化工行业对高盐废水和工业废盐处理的需求最为突出。各个化工领域产生的废盐成分不一,产生的废盐量庞大,且原则上均以危废鉴定,无害化处理成本极高,且最终仍然填埋处理,对环境不友好,对地下水存在潜在污染,有可能破坏当地土壤生态,存在很大风险隐患。利用双极膜工艺为核心,多种膜分离耦合技术为主路线的处置手段,结合当地工业生产情况和酸碱基础化工原料供应和使用情况,可利用各行业的特

43、性提出针对性的完整工艺设计,分离提纯回收盐类副产品,按照酸碱等基础化工原料需求把对应盐转化为酸碱,彻底实现废盐资源化,产生显著的经济、环保和社会效益,为客户持续发展的带来价值。(2)有机物循环利用化工生产过程中甘氨酸、草甘膦、IDA、天然气和石油炼化脱硫胺液等各类有机物料都有净化从而循环利用的需求。以有机胺液净化为例,在胺法脱硫或者脱二氧化碳的工艺过程中,因降解、物料带入等原因在系统内会累积一定量的阴离子,这些阴离子与有机胺结合生成热稳定性盐(HSS),这些热稳定性盐不具有吸附酸气的能力,还有可能会腐蚀设备,因此需要对胺液做净化处理,以达到胺液的有效利用和降低胺液的补充成本的目的。以电渗析为核

44、心耦合FOED工艺(过滤-除油-电渗析集成工艺)可将热稳定盐脱除至所需求的范围内,实现有机胺液循环利用。(3)工业废水达标或近零排放化工行业生产中会产生多种类型的工业废水,其中高盐(高COD)废水和酸碱废液最为常见。高盐废水如电厂脱硫废水、煤化工高盐废水、炼油及石化行业废水:电厂烟气经过脱硫处理后会产生大量的脱硫废水,国内大多数燃煤电厂基本采用三联箱工艺优先处理,处理后的废水回用于干灰调湿、灰场喷洒、煤厂喷洒等系统,无法直接排放。由于脱硫废水经过预处理之后所含的物质主要为氯盐,并以离子的形式存在于溶液中,可以先通过化学沉淀法或电解法去除其中的重金属离子,再通过电渗析法将盐分浓缩至15%20%,

45、最后进入蒸发系统获取氯化钠纯盐固体(工业盐一级标准)。煤化工高含盐废水水质具有以下特点:盐分高且成分复杂,杂质离子组分多;COD种类多,且含量比较高;含有一些容易结垢的离子,比如钙镁及可溶性硅;不同项目采用不同的主工艺,废水组分多变,水质不确定性大。首先一般通过物理或化学的预处理方法,实现悬浮物、胶体及一般易结垢离子的去除,再通过反渗透+电渗析法处理工艺实现淡水的回用,同时达到废水减量的目的,最后浓缩液通过蒸发结晶等工艺最终实现废水的近零排放目的。炼油及石化行业废水属于难处理废水,其水质特点是高COD、高氨氮、高无机盐,部分油脂、酚类、硫化物及部分含汞废水。在石油炼制的物理分离或化学反应过程中

46、,除环烷酸、酚类、苯系物、杂环化合物、石油类等有机污染物外,氯化物、硫酸盐、硝酸盐等无机离子也从各工艺单元转入排水系统,导致炼油废水的含盐量增加。炼油工业高盐度废水的总溶解性固体含量一般为1050g/L,对炼油废水实施局部零排放处理,着重围绕“预处理减量化深度浓缩分盐结晶”开展技术工作,使用电渗析设备对废水进行高效深度浓缩,并保证结晶盐的纯度,最终实现系统的长期稳定和较低成本运行。酸碱废水是废水处理时最常见的一种。酸性废水主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、电镀厂、钛白粉、稀土铅锌等湿法冶炼和矿山采矿等,废水处理要重点治理其中各种有害物质或重金属盐类。废水处理中酸的质量分数差别很大,低的小于1%,高的大于10%。碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。废水处理时,会遇到含有机碱或含无机碱的情形。碱的质量分数有的高于5%,有的低于1%。酸碱废水中,除含有酸碱外,常含有酸式盐、碱式盐以及其他无机物和有机物。目前常见的处理方法是采用中和+沉淀手段,不仅运行成本高,且产生大量危废废渣,危害当地生态环境,给当地社会民众造成较大负面影响,而且由于危废委外处理成本高,导致企业生产成本高,经营压力大,不利于行业的可持续发展。电渗析可以低成本将酸碱进行分离提纯或浓缩,达到工艺所需要纯度和浓度,方

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