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1、泓域咨询/岳阳电渗析设备项目申请报告岳阳电渗析设备项目申请报告xxx有限公司报告说明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。根据谨慎
2、财务估算,项目总投资18644.48万元,其中:建设投资14135.94万元,占项目总投资的75.82%;建设期利息293.31万元,占项目总投资的1.57%;流动资金4215.23万元,占项目总投资的22.61%。项目正常运营每年营业收入41300.00万元,综合总成本费用33761.91万元,净利润5511.96万元,财务内部收益率21.48%,财务净现值4311.64万元,全部投资回收期5.98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。经初步分析评价,项目不仅有显著的经济效益,而且其社会救益、生态效益非常显著,项目的建设对提高农民收入、维护社会稳定,构建和谐社
3、会、促进区域经济快速发展具有十分重要的作用。项目在社会经济、自然条件及投资等方面建设条件较好,项目的实施不但是可行而且是十分必要的。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 项目背景、必要性10一、 行业发展历程10二、 行业竞争格局11三、 行业发展情况及未来发展趋势12四、 发掘释放内需潜力,全面融入新发展格局15第二章 项目绪论17一、 项目名称及建设性质17二、 项目承办单位17三、 项目定位及建设理由18四、
4、报告编制说明20五、 项目建设选址21六、 项目生产规模21七、 建筑物建设规模22八、 环境影响22九、 项目总投资及资金构成22十、 资金筹措方案23十一、 项目预期经济效益规划目标23十二、 项目建设进度规划23主要经济指标一览表24第三章 市场预测26一、 行业未来发展趋势26二、 行业下游主要应用领域28第四章 产品方案分析41一、 建设规模及主要建设内容41二、 产品规划方案及生产纲领41产品规划方案一览表41第五章 项目选址可行性分析43一、 项目选址原则43二、 建设区基本情况43三、 做大做强县域经济46四、 打造中部地区先进制造业聚集区46五、 项目选址综合评价48第六章
5、运营模式49一、 公司经营宗旨49二、 公司的目标、主要职责49三、 各部门职责及权限50四、 财务会计制度53第七章 法人治理结构60一、 股东权利及义务60二、 董事64三、 高级管理人员68四、 监事71第八章 原辅材料供应73一、 项目建设期原辅材料供应情况73二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理73第九章 组织机构及人力资源配置75一、 人力资源配置75劳动定员一览表75二、 员工技能培训75第十章 环境保护分析77一、 编制依据77二、 环境影响合理性分析78三、 建设期大气环境影响分析80四、 建设期水环境影响分析83五、 建设期固体废弃物环境影响分析84六、 建设期声环境影响
6、分析84七、 环境管理分析85八、 结论及建议87第十一章 进度规划方案89一、 项目进度安排89项目实施进度计划一览表89二、 项目实施保障措施90第十二章 节能方案说明91一、 项目节能概述91二、 能源消费种类和数量分析92能耗分析一览表93三、 项目节能措施93四、 节能综合评价94第十三章 投资计划方案95一、 投资估算的依据和说明95二、 建设投资估算96建设投资估算表98三、 建设期利息98建设期利息估算表98四、 流动资金99流动资金估算表100五、 总投资101总投资及构成一览表101六、 资金筹措与投资计划102项目投资计划与资金筹措一览表102第十四章 经济效益分析104
7、一、 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105固定资产折旧费估算表106无形资产和其他资产摊销估算表107利润及利润分配表108二、 项目盈利能力分析109项目投资现金流量表111三、 偿债能力分析112借款还本付息计划表113第十五章 招标及投资方案115一、 项目招标依据115二、 项目招标范围115三、 招标要求115四、 招标组织方式116五、 招标信息发布119第十六章 风险风险及应对措施120一、 项目风险分析120二、 项目风险对策122第十七章 项目综合评价125第十八章 附表附件126主要经济指标一览表126建设投资估算表127
8、建设期利息估算表128固定资产投资估算表129流动资金估算表129总投资及构成一览表130项目投资计划与资金筹措一览表131营业收入、税金及附加和增值税估算表132综合总成本费用估算表133固定资产折旧费估算表134无形资产和其他资产摊销估算表134利润及利润分配表135项目投资现金流量表136借款还本付息计划表137建筑工程投资一览表138项目实施进度计划一览表139主要设备购置一览表140能耗分析一览表140第一章 项目背景、必要性一、 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;
9、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
10、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
11、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
12、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、 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
13、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
14、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
15、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
16、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
17、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。四、 发掘释放内需潜力,全面融入新发展格局牢牢把握扩大内需这个战略基点,坚持供给侧结构性改革战略方向,同时注重需求侧管理,打通堵点,补齐短板,贯通生产、分配、流通、消费各环节,推动上下游、产供销有效衔接,形成需求牵引供给、供给创造需求的更高水平动态平衡,打造国内大循环和国内国际双循环重要节点。(一)积极拓展区域合作新空间发挥比较优势,加强区域合作,主动融入长江经济带发展,加强与长株潭、武汉等长江中游城市群合作,对接长三角一体化和成渝双城经济圈,积极承接粤港澳大湾区产业转移,更多分享国家区域发展战略红利。推动南部县市区与省会
18、长沙的经济协作,实施交通互联、产业配套、旅游合作、民生互惠等工程,通过共同开发港口、共建产业园区等方式,实现互利共赢,促进生产力布局优化。(二)统筹推进新老基建加快铁路、公路、航道、航空等交通基础设施建设,谋划推进京广铁路东移、常岳九铁路、G240湖底隧道、三荷机场改扩建、G107东移提质、长江航道和南洞庭湖主洪道疏浚整治、S208沿江公路等一批重点工程,补齐“四纵两横”高速公路网,构建市域1小时交通圈,打造全国性综合交通枢纽。坚持拓源增储、普惠共享、绿色发展,统筹推进煤炭储运基地、LNG接收站、电厂电站、石油天然气管网、充换电设施等规划建设,加快建设氢能城市和智慧能源系统,提高能源利用效率,
19、打造湖南综合能源基地。着力推进防洪治涝、饮水安全、用水安全、水生态等四大工程,提升水安全保障水平,形成防洪、饮水、用水和河湖生态安全格局。加快新一代信息基础设施建设,实施5G网络建设、城市数字底座建设、基础数据库建设、电子政务外网提升、数据安全监管平台建设等五大工程,努力实现信息服务高水平全覆盖,主要信息通信发展指标进入全省前列。(三)扩大有效投资坚持把扩大有效投资作为推动高质量跨越发展的关键支撑,提升重点平台企业、国有企业的信用等级,增强融资能力,拓展投资渠道,优化投资结构,保持投资合理增长。围绕“两新一重”,谋划实施一批打基础、利长远的重大工程项目,着力补短板、强弱项。加大争资争项力度,聚
20、焦产业链建设、乡村振兴、基础设施、公共卫生和民生改善等重点领域,备好政策工具箱、项目储备库。坚持“以亩产论英雄”,加大产业投资力度,提高投资效益。完善和落实鼓励民间投资的政策措施,形成市场主导的投资内生增长机制。积极拓宽融资渠道,创新审批监管模式。第二章 项目绪论一、 项目名称及建设性质(一)项目名称岳阳电渗析设备项目(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有限公司(二)项目联系人曹xx(三)项目建设单位概况公司在发展中始终坚持以创新为源动力,不断投入巨资引入先进研发设备,更新思想观念,依托优秀的人才、完善的信息、现代科技技术等优势,不断加大新产品
21、的研发力度,以实现公司的永续经营和品牌发展。公司秉承“诚实、信用、谨慎、有效”的信托理念,将“诚信为本、合规经营”作为企业的核心理念,不断提升公司资产管理能力和风险控制能力。公司满怀信心,发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追求卓越,回报社会” 的企业宗旨,以优良的产品服务、可靠的质量、一流的服务为客户提供更多更好的优质产品及服务。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
22、,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。三、 项目定位及建设理由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。“十三五”时期是我市发展极不平凡的五年。面对错综复杂的宏观环境和艰巨繁重的改革发展任务,特别是面对突如其来的新冠
23、肺炎疫情和本世纪以来最严重的汛情,市委、市政府团结带领全市人民,坚定不移贯彻新发展理念,攻坚克难、锐意进取,总体完成“十三五”规划任务,高质量发展走势强劲,全面建成小康社会胜利在望。综合实力稳步提升,全市地区生产总值连续跨越3000亿元和4000亿元两个台阶,总量稳居全省第二,岳阳进入国家区域性中心城市、湖南省大城市和省域副中心城市行列。产业发展迈开新路,新型工业化成效显著,现代服务业提速发展,农业现代化深入推进,岳阳经开区、绿色化工产业园成功晋升千亿级产业园区,13条优势产业链竞相发展。创新开放取得突破,创新型城市建设加快推进,获批港口型国家物流枢纽、中国(岳阳)跨境电子商务综合试验区、中国
24、(湖南)自由贸易试验区岳阳片区,形成八大国家级开放平台体系,连续四年入围“中国外贸百强城市”。“三大攻坚战”成效显著,平江县脱贫摘帽、全市319个贫困村全部出列、40.1万贫困人口全部脱贫;生态环境明显改善,成功获批长江经济带绿色发展示范区,彰显了“守护好一江碧水”首倡地的政治担当;风险防控有力有效。城乡面貌焕然一新,交通、能源、水利、信息“四张网”不断完善,大城市空间格局扩容提质,全国文明城市建设不断深化,特色小镇创建、农村人居环境整治等形成乡村振兴岳阳品牌。深化改革增添活力,“最多跑一次”改革、“放管服”改革、供销合作社综合改革等走在全省前列。人民生活更加幸福,社会保障体系健全完善,教育文
25、化卫生体育等社会事业不断进步,移风易俗等精神文明建设深入人心,民主法治建设成效明显,扫黑除恶专项斗争纵深推进,安全生产形势持续稳定向好,获评全国社会治安综合治理优秀市。“十三五”以来的发展成就来之不易、令人鼓舞,为开启现代化建设新征程奠定了坚实基础。四、 报告编制说明(一)报告编制依据1、国家经济和社会发展的长期规划,部门与地区规划,经济建设的指导方针、任务、产业政策、投资政策和技术经济政策以及国家和地方法规等;2、经过批准的项目建议书和在项目建议书批准后签订的意向性协议等;3、当地的拟建厂址的自然、经济、社会等基础资料;4、有关国家、地区和行业的工程技术、经济方面的法令、法规、标准定额资料等
26、;5、由国家颁布的建设项目可行性研究及经济评价的有关规定;6、相关市场调研报告等。(二)报告编制原则1、立足于本地区产业发展的客观条件,以集约化、产业化、科技化为手段,组织生产建设,提高企业经济效益和社会效益,实现可持续发展的大目标。2、因地制宜、统筹安排、节省投资、加快进度。(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(待定),占地面积约34.00亩。项目拟定
27、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40609.90,其中:生产工程27008.01,仓储工程6736.44,行政办公及生活服务设施3793.12,公共工程3072.33。八、 环境影响本项目将严格按照“三同时”即三废治理与生产装置同时设计、同时施工、同时建成使用的原则,贯彻执行国家和地方有关环境保护的法规和标准。积极采用先进而成熟的工艺设备,最大限度利用资源,尽可能将三废消除在工艺内部,项目单位及时对生产过程中的噪音、废水、固体废弃
28、物等都要经过处理,避免造成环境污染,确保该项目的建设与实施过程完全符合国家环境保护规范标准。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18644.48万元,其中:建设投资14135.94万元,占项目总投资的75.82%;建设期利息293.31万元,占项目总投资的1.57%;流动资金4215.23万元,占项目总投资的22.61%。(二)建设投资构成本期项目建设投资14135.94万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用11925.37万元,工程建设其他费用1820.10万元,预备费390.4
29、7万元。十、 资金筹措方案本期项目总投资18644.48万元,其中申请银行长期贷款5985.91万元,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):41300.00万元。2、综合总成本费用(TC):33761.91万元。3、净利润(NP):5511.96万元。(二)经济效益评价目标1、全部投资回收期(Pt):5.98年。2、财务内部收益率:21.48%。3、财务净现值:4311.64万元。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
30、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22667.00约34.00亩1.1总建筑面积40609.901.2基底面积13826.871.3投资强度万元/亩396.012总投资万元18644.482.1建设投资万元14135.942.1.1工程费用万元11925.372.1.2其他费用万元1820.102.1.3预备费万元390.472.2建设期利息万元293.312.3流动资金万元4215.233资金筹措万元18644.483.1自筹资金万元1265
31、8.573.2银行贷款万元5985.914营业收入万元41300.00正常运营年份5总成本费用万元33761.916利润总额万元7349.287净利润万元5511.968所得税万元1837.329增值税万元1573.3710税金及附加万元188.8111纳税总额万元3599.5012工业增加值万元12132.3613盈亏平衡点万元15785.98产值14回收期年5.9815内部收益率21.48%所得税后16财务净现值万元4311.64所得税后第三章 市场预测一、 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
32、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,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
33、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。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
34、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
35、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
36、、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
37、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。
38、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
39、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
40、),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
41、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
42、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
43、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
44、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
45、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
46、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