有机废气治理
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化工制药废气治理方案
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制药行业苯系物、有机胺、甲醇等voc尾气治理方案

详细介绍:

1.制药行业苯系物、有机胺、甲醇等voc废气治理项目背景

   随着医化行业的发展,随之而来的环境污染问题日益凸显,特别是医化行业有机废气的区域环境污染,严重影响居民的正常生活,制约区域经济发展。据环保部之前公布的数据显示,中国制药工业总产值约占全国GDP的比例不到3%,而污染排放总量却占到了6%左右,其中高污染、高能耗的原料药行业问题尤为突出。

在医化行业中大量使用有机溶剂(如DMF、苯系物、有机胺、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮、甲醇、乙醇、丁酮、乙醚、二氯乙烷、醋酸、氯仿等),挥发形成了具有刺激性气味和恶臭的气体,并具有一定毒害性,长期排放必然恶化区域大气环境质量,并对附近居民的身体产生危害。因此,有效治制药行业VOCs污染已经成为亟待解决的重要问题。


2.制药行业生产工艺及废气来源

   在生产过程中,制药企业会使用到一些溶点低、挥发性好的有机溶剂。此类溶剂很可能会随着生产过程挥发出来而导致VOCs污染,VOCs排放主要发生在投料、反应、溶剂回收、过滤、离心、烘干、出料等操作单元。各单元操作特征:①投料:小量敏感物料使用真空抽料,大量的敏感物料使用泵投料或泵输送至高位槽投料;②反应:反应釜的放空口经冷凝回收溶剂后排空;③溶剂回收:蒸馏釜的放空口经冷凝回收后排空,若使用减压蒸馏,则废气进入真空系统后外排,回收的溶剂暂存至接收罐;④过滤、离心:使用敞口式离心机或敞口式过滤器,采用密闭离心机、过滤器出料时敏感物料直接暴露空气中;⑤烘干:烘干废气进入缓冲罐后排放,出料时敏感物料直接暴露于空气中。溶剂废气产生特点见表1:



3.有机废气排放特性

   溶剂废气排放特点主要跟医药化工生产工艺特点有关, 具体表现在:

1)排放点多, 排放量大, 无组织排放严重。医药化工产品得率低, 溶剂消耗大, 几乎每台生产设备都是溶剂废气排放点, 每个企业都有数十个、甚至上百个溶剂废气排放点, 且溶剂废气大多低空无组织排放, 厂界溶剂废气浓度较高;

2)间歇性排放多。反应过程基本上为间歇反应, 溶剂废气也呈间歇性排放;3)排放不稳定。溶剂废气成分复杂, 污染物种类和浓度变化大, 同一套装置在不同时期可能排放不同性质的污染物;

4)溶剂废气影响范围广。溶剂废气中的VOCs大多具有恶臭性质, 嗅域值低, 易扩散, 影响范围广;

5)“跑冒滴漏”等事故排放多。由于生产过程中易燃、易爆物质多, 反应过程激烈, 生产事故风险大, 加上生产装备水平和工艺技术水平较低及管理不善, 造成“跑冒滴漏”等事故排放多。


4.常见处理方法比较

   选择有机废气处理方法,总体上应根据以下因素:有机污染物质的类型、有机污染物质浓度水平、有机废气的排气温度、有机废气的排放流量、微粒散发的水平、需要达到的污染物控制水平。

   有机废气的处理方法种类繁多,特点各异,常用的有冷凝法、吸收法、燃烧法、催化法、吸附法、低温等离子、生物法、光催化氧化法、蓄热式氧化法等

1)低温等离子法:利用介质放电产生的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的气体分子,去激活、电离、裂解废气中的各种成分,通过氧化等一系列复杂的化学反应,使复杂大分子污染物转变为一些小分子的安全物质(如二氧化碳和水),或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。

该法消耗低,具有装置简单,易于操作,占地面积小,使用方便等优点,但是在实际应用中存在着净化效率低的问题。由于是一项新技术,人们对于其作用机理研究不够充分,还没有形成规律性认识,很多企业只是在模仿这项技术,并没有真正掌握真正的核心技术。

2)光催化氧化法:该法是通过光催化氧化反应净化消除挥发性有机气体。所谓光催化氧化反应,就是让太阳光或其他一定能量的光照射光敏半导体催化剂时,激发半导体的价带电子发生带间跃迁,即从价带跃迁到导带,从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)。此时吸附在纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子,而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性,能使有机污染物氧化至最终产物CO2和H2O。利用光催化氧化工艺处理废气是一种应用前景非常广阔的方法。但是目前大多数还在是运用于室内空气的净化,主要用于处理低浓度有机废气领域,有效运用于较高浓度有机废气处理的工业应用还很少,处理效率得不到保证。

3)蓄热式氧化法:该法是利用天然气或燃料油燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度825℃,滞留一定的时间(0.5~1秒),使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。本法的特点:工艺简单、去除率高,通过蓄热材料回收热量,可以达到90~95%的热回收率,运行费用较少,尤其对于一些复杂组分处理效果较好。

4)生物法:该法是基于成熟的生物处理污水技术上发展起来,具有能耗低、运行费用少的特点,在国外有一定规模的应用。其缺点在于污染物在传质和消解过程中需要有足够的停留时间,从而增大了设备的占地,同时由于微生物具有一定的耐冲击负荷限值,增加了整个处理系统在停启时的控制。该法目前在国内污水站废气治理中有少量应用,对工业废气治理的应用很少。

生物法主要有这些优势(1)智能化设计,操作简单,易于管理;(2)处理效率高达80%以上,运行效果稳定;(3)能耗低,每万风量能耗低于3kW;(4)绿色,无二次污染;(5)安全,无爆燃风险;(6)系统启动快,调试时间少于30天;(7)设备运行可靠,使用寿命长;(8)标准化生产,质量保证。这些优势特点只作为一个参考数值,具体治理情况,还需要根据行业的不同和行业废气的成分和处理难度来制作方案。


5.制药行业苯系物、有机胺、甲醇等voc废气治理工艺流程

制药行业苯系物、有机胺、甲醇等voc废气治理工艺流程制药行业苯系物、有机胺、甲醇等voc废气治理工艺流程

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