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1、泓域咨询/上海电渗析设备项目招商引资方案上海电渗析设备项目招商引资方案xxx集团有限公司报告说明电渗析设的优劣,对于整个工业生产流程能否安全、稳定、高效、经济的运行具有非常关键的作用,因此客户在选择提供电渗析设备的供应商时非常谨慎,十分关注供应商以往实施类似项目的经验,供应商以往实施项目的好坏将直接影响着其将来获得新客户的能力。根据谨慎财务估算,项目总投资8909.47万元,其中:建设投资6891.92万元,占项目总投资的77.35%;建设期利息168.03万元,占项目总投资的1.89%;流动资金1849.52万元,占项目总投资的20.76%。项目正常运营每年营业收入18100.00万元,综合
2、总成本费用14752.01万元,净利润2445.73万元,财务内部收益率20.06%,财务净现值1990.82万元,全部投资回收期6.10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产业结构,实现高质量发展的目标。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息,并依托行业分析模型而进行的模板化设计,其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。目录第一章 项目背景及必要性9一、 行业未来发展趋势9二、 行业竞争格局11三、 推动长三角率先形成新发
3、展格局11第二章 项目概述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16五、 项目建设选址17六、 项目生产规模17七、 建筑物建设规模17八、 环境影响17九、 项目总投资及资金构成18十、 资金筹措方案18十一、 项目预期经济效益规划目标18十二、 项目建设进度规划19主要经济指标一览表19第三章 市场分析22一、 行业发展历程22二、 行业下游主要应用领域23三、 进入行业的主要壁垒36第四章 选址方案40一、 项目选址原则40二、 建设区基本情况40三、 加快完善经济发展格局44四、 项目选址综合评价45第五章 建筑工程技术方案
4、46一、 项目工程设计总体要求46二、 建设方案46三、 建筑工程建设指标47建筑工程投资一览表47第六章 法人治理49一、 股东权利及义务49二、 董事51三、 高级管理人员55四、 监事57第七章 SWOT分析60一、 优势分析(S)60二、 劣势分析(W)62三、 机会分析(O)62四、 威胁分析(T)63第八章 项目进度计划67一、 项目进度安排67项目实施进度计划一览表67二、 项目实施保障措施68第九章 组织机构及人力资源配置69一、 人力资源配置69劳动定员一览表69二、 员工技能培训69第十章 节能分析71一、 项目节能概述71二、 能源消费种类和数量分析72能耗分析一览表73
5、三、 项目节能措施73四、 节能综合评价74第十一章 工艺技术及设备选型75一、 企业技术研发分析75二、 项目技术工艺分析77三、 质量管理78四、 设备选型方案79主要设备购置一览表80第十二章 环境保护分析81一、 环境保护综述81二、 建设期大气环境影响分析81三、 建设期水环境影响分析82四、 建设期固体废弃物环境影响分析83五、 建设期声环境影响分析83六、 环境影响综合评价84第十三章 项目投资计划85一、 投资估算的依据和说明85二、 建设投资估算86建设投资估算表88三、 建设期利息88建设期利息估算表88四、 流动资金89流动资金估算表90五、 总投资91总投资及构成一览表
6、91六、 资金筹措与投资计划92项目投资计划与资金筹措一览表92第十四章 经济效益评价94一、 基本假设及基础参数选取94二、 经济评价财务测算94营业收入、税金及附加和增值税估算表94综合总成本费用估算表96利润及利润分配表98三、 项目盈利能力分析98项目投资现金流量表100四、 财务生存能力分析101五、 偿债能力分析101借款还本付息计划表103六、 经济评价结论103第十五章 项目招标、投标分析104一、 项目招标依据104二、 项目招标范围104三、 招标要求105四、 招标组织方式105五、 招标信息发布107第十六章 项目综合评价108第十七章 附表附录111主要经济指标一览表
7、111建设投资估算表112建设期利息估算表113固定资产投资估算表114流动资金估算表114总投资及构成一览表115项目投资计划与资金筹措一览表116营业收入、税金及附加和增值税估算表117综合总成本费用估算表118利润及利润分配表119项目投资现金流量表119借款还本付息计划表121第一章 项目背景及必要性一、 行业未来发展趋势1、应用领域不断开拓电渗析技术初期主要应用于苦咸水淡化、海水淡化、饮用水制取等。从2010年至今,随着我国电渗析技术的不断突破和高性能离子交换膜逐渐实现自主生产,电渗析技术凭借浓缩无机盐及物料脱盐的高效、节能、三废少、占地少等优点以及双极膜电渗析等新型电渗析技术的发展
8、,可应用的领域不断拓展,逐步广泛应用于新能源锂电、食品、医药、生物、冶金、化工、造纸、印染、电子及半导体、有机硅、电力、粘胶纤维、石油炼化等行业。2、双极膜电渗析技术不断创新发展20世纪80年代到90年代末,电渗析技术受到反渗透、纳滤等新技术的冲击,只用作水处理项目中的预处理工作,导致其发展缓慢。21世纪前十年,双极膜技术的引进并得到了很好的发展应用,在优化传统工艺过程和革新工艺过程中发挥了独到的作用。它的出现改变了传统工艺分离和制备过程,能够在不引入新组分的情况下将溶液中的盐转化为对应的酸和碱,为新能源锂电、生物医药、化工、食品、冶金、稀土、硅及半导体等行业的废盐处理难题提供了新的解决路径。
9、双极膜技术具有独特性且较难替代,现阶段市场应用尚处于起步阶段,未来双极膜渗析技术将会逐步完善、广泛应用。3、从单一技术向多种技术耦合的方向转变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
10、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、反渗透等多种处理工艺耦合进行综合处理。4、从材料性能提升向应用技术创新方向转变电渗析技术发展至今,目前其上游的核心材料之一离子交换膜的制造技术和性能已经达到稳定期。在膜技术上,短期内发生重大技术迭代的风险较小,因此,前沿电渗析企业主要专注于电渗析技术在各领域的应用开发和落地运用,通过对下游应用场景实际情况分析、设计、试验,最终实现大规模应用。目前电渗析技术的研究发展趋势在逐渐从对膜性能的提升转变为对电渗析应用技术的不断创新。二、 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,
11、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
12、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。三、 推动长三角率先形成新发展格局进一步发挥龙头带动作用,以一体化的思路举措为突破口,以联动畅通长三角循环为切入点,积极推动国内大循环、促进国内国际双循环。聚焦打造联通国际市场和国内市场的新平台,充分发挥浦东高水平改革开放的引领带动作用、自贸试验区临港新片区的试验田作用、长三角生态绿色一体化发展示范区的窗口示范作用,持续放大中国国际进口博览会溢出带动效应和虹桥国际开放枢纽功能,打造联动长三角、服务全国、辐射亚太的进出口商品集散地,推动贸易和投资自由化便利化,更好地配置全球资源。聚焦增强国内大循环的内生动力,以深化科创板和注册制改
13、革为带动,推动金融中心和科技创新中心联动发展,引导资本更好服务科技创新和实体经济,高水平建设长三角国家技术创新中心,做强长三角资本市场服务基地,更好地发挥G60科创走廊、长三角双创示范基地联盟等跨区域合作平台作用,加快构建长三角创新共同体,在更广区域实现创新链、产业链、资金链良性循环。聚焦打造一体化市场体系,着力打破行政壁垒,推动各类要素在更大范围畅通流动,加快建设上海大都市圈,推动长三角各地发展规划协同,促进更高水平区域分工协作。深入推进长三角生态绿色一体化发展示范区制度创新,形成有利于要素流动和分工协作的新型治理模式。第二章 项目概述一、 项目名称及建设性质(一)项目名称上海电渗析设备项目
14、(二)项目建设性质本项目属于技术改造项目二、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xxx集团有限公司(二)项目联系人夏xx(三)项目建设单位概况本公司秉承“顾客至上,锐意进取”的经营理念,坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务。公司坚持“责任+爱心”的服务理念,将诚信经营、诚信服务作为企业立世之本,在服务社会、方便大众中赢得信誉、赢得市场。“满足社会和业主的需要,是我们不懈的追求”的企业观念,面对经济发展步入快车道的良好机遇,正以高昂的热情投身于建设宏伟大业。当前,国内外经济发展形势依然错综复杂。从国际看,世界经济深度调整、复苏乏力,外部环境的不稳定不确定因素增加,中小企业外贸形势依然严
15、峻,出口增长放缓。从国内看,发展阶段的转变使经济发展进入新常态,经济增速从高速增长转向中高速增长,经济增长方式从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长,经济增长动力从物质要素投入为主转向创新驱动为主。新常态对经济发展带来新挑战,企业遇到的困难和问题尤为突出。面对国际国内经济发展新环境,公司依然面临着较大的经营压力,资本、土地等要素成本持续维持高位。公司发展面临挑战的同时,也面临着重大机遇。随着改革的深化,新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化的推进,以及“大众创业、万众创新”、中国制造2025、“互联网+”、“一带一路”等重大战略举措的加速实施,企业发展基本面向好的势头更加巩固。公司将把握国
16、内外发展形势,利用好国际国内两个市场、两种资源,抓住发展机遇,转变发展方式,提高发展质量,依靠创业创新开辟发展新路径,赢得发展主动权,实现发展新突破。展望未来,公司将围绕企业发展目标的实现,在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下,围绕业务体系、管控体系和人才队伍体系重塑,推动体制机制改革和管理及业务模式的创新,加强团队能力建设,提升核心竞争力,努力把公司打造成为国内一流的供应链管理平台。公司不断建设和完善企业信息化服务平台,实施“互联网+”企业专项行动,推广适合企业需求的信息化产品和服务,促进互联网和信息技术在企业经营管理各个环节中的应用,业通过信息化提高效率和效益。搭建信息化服务平台
17、,培育产业链,打造创新链,提升价值链,促进带动产业链上下游企业协同发展。三、 项目定位及建设理由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
18、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。四、 报告编制说明(一)报告编制依据1、国家和地方关于促进产业结构调整的有关政策决定;2、建设项目经济评价方法与参数;3、投资项目可行性研究指南;4、项目建设地国民经济发展规划;5、其他相关资料。(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,重视安全与
19、工业卫生使工程项目具有良好的经济效益和社会效益。(二) 报告主要内容按照项目建设公司的发展规划,依据有关规定,就本项目提出的背景及建设的必要性、建设条件、市场供需状况与销售方案、建设方案、环境影响、项目组织与管理、投资估算与资金筹措、财务分析、社会效益等内容进行分析研究,并提出研究结论。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19.00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后,形成年产xx套电渗析设备的生产能力。七、 建筑物建设规模本期项目建筑面积20639.09,
20、其中:生产工程14815.54,仓储工程2410.21,行政办公及生活服务设施1959.00,公共工程1454.34。八、 环境影响本期工程项目符合当地发展规划,选用生产工艺技术成熟可靠,符合当地产业结构调整规划和国家的产业发展政策;项目建成投产后,在全面采取各项污染防治措施和加强企业环境管理的前提下,对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施,严格控制在国家规定的排放标准内,所以,本期工程项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。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。根据谨慎财务估算,项目总投资8909.47万元,其中:建设投资
21、6891.92万元,占项目总投资的77.35%;建设期利息168.03万元,占项目总投资的1.89%;流动资金1849.52万元,占项目总投资的20.76%。(二)建设投资构成本期项目建设投资6891.92万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用6059.82万元,工程建设其他费用641.18万元,预备费190.92万元。十、 资金筹措方案本期项目总投资8909.47万元,其中申请银行长期贷款3429.21万元,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、营业收入(SP):18100.00万元。2、综合总成本费用(TC):14
22、752.01万元。3、净利润(NP):2445.73万元。(二)经济效益评价目标1、全部投资回收期(Pt):6.10年。2、财务内部收益率:20.06%。3、财务净现值:1990.82万元。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、项目综合评价本项目生产线设备技术先进,即提高了产品质量,又增加了产品附加值,具有良好的社会效益和经济效益。本项目生产所需原料立足于本地资源优势,主要原材料从本地市场采购,保证了项目实施后的正常生产经营。综上所述,项目的实施将对实现节能降耗、环境保护具有重要意义,本期项目的建设,是十分必要
23、和可行的。主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积12667.00约19.00亩1.1总建筑面积20639.091.2基底面积7473.531.3投资强度万元/亩359.322总投资万元8909.472.1建设投资万元6891.922.1.1工程费用万元6059.822.1.2其他费用万元641.182.1.3预备费万元190.922.2建设期利息万元168.032.3流动资金万元1849.523资金筹措万元8909.473.1自筹资金万元5480.263.2银行贷款万元3429.214营业收入万元18100.00正常运营年份5总成本费用万元14752.016利润总额万元3260.97
24、7净利润万元2445.738所得税万元815.249增值税万元725.2110税金及附加万元87.0211纳税总额万元1627.4712工业增加值万元5572.3813盈亏平衡点万元7577.36产值14回收期年6.1015内部收益率20.06%所得税后16财务净现值万元1990.82所得税后第三章 市场分析一、 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
25、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
26、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
27、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
28、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
29、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
30、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
31、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
32、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
33、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
34、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,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16
35、0万吨,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
36、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
37、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
38、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1
39、1,980亿美元,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
40、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
41、、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
42、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%,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
43、,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,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
44、,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
45、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,方便在某些场景循环利用。除化工行业外,稀土、湿法冶金、新能源锂电等行业工业废水均可使用电渗析技术对废水进行分离浓缩,从而达到工业废水达标排放甚至近零排放的目的。“十三五”末,我国工业废水市场规模预计突破1,500亿元,2024年有望突破3,500亿元6。伴随离子交换膜制备技术的不断改进,新型电渗析应用技术的不断出现,电渗析技术逐步成
46、为工业废水处理的主流方法之一。下游处理废水投入的增加使离子交换膜和电渗析应用技术保持良好的发展趋势。4、硅及半导体行业电渗析技术在硅及半导体行业主要应用于TMAH的生产、各细分行业的废盐资源化和工业废水处理。TMAH是四甲基氢氧化铵,有机强碱,分子结构与氢氧化铵相似,碱性强于氢氧化钠、氢氧化钾,大量应用于半导体与光电等电子高科技产业,主要在黄光制程中当作显影剂使用。常规TMAH的生产有膜电解法、双极膜法、离子交换树脂法等,离子交换树脂法由于损耗大,较少采用。而膜电解法与双极膜法由于工艺简单可控,清洁生产,属于绿色制造工艺,是目前主要的生产工艺。除此之外,硅及半导体行业需要用到大量高纯度氢氟酸,同时产生大量含氟废水。传统的氟化物废水处理方法会产生大量的含氟污泥,而含氟污泥无法得到高效的利用,资源化利用困难且市场需求有限,造成了严重的氟资源浪费,大量含氟污泥积存得不到妥善处置,环保压力较大。采用双极膜电渗析可以将氟化物废水转化为氢氟酸和碱,氢氟酸精制后回用于硅及半导体生产线,碱液可以回用于废水处理。根据SEMI测算,2025年中国大陆半导体材料市场规模有望超过150亿美元,2021-2025年CAGR有望维持10%以上。半导体行业的快速增长,也将给电渗析