現(xiàn)狀分析
隨著制藥行業(yè)的發(fā)展，隨之而來的環(huán)境污染問題日益凸顯，特別是制藥行業(yè)有機(jī)廢氣的區(qū)域環(huán)境污染，嚴(yán)重影響居民的正常生活。跟據(jù)環(huán)保部之前公布的數(shù)據(jù)顯示，中國制藥工業(yè)總產(chǎn)值約占全國GDP的比例不到3%，而污染排放總量卻占到了6%左右，其中高污染、高能耗的原料藥行業(yè)問題尤為突出。
在制藥行業(yè)中大量使用有機(jī)溶劑(如DMF、苯系物、有機(jī)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)，揮發(fā)形成了具有刺激性氣味和惡臭的氣體，并具有一定毒害性，長期排放必然惡化區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量，并對(duì)附近居民的身體產(chǎn)生危害。因此，有效治制藥行業(yè)VOCs污染已經(jīng)成為亟待解決的重要問題。
廢氣來源
在生產(chǎn)過程中，制藥企業(yè)會(huì)使用到一些溶點(diǎn)低、揮發(fā)性好的有機(jī)溶劑。此類溶劑很可能會(huì)隨著生產(chǎn)過程揮發(fā)出來而導(dǎo)致VOCs污染，VOCs排放主要發(fā)生在投料、反應(yīng)、溶劑回收、過濾、離心、烘干、出料等操作單元。
廢氣特性
溶劑廢氣排放特點(diǎn)主要跟醫(yī)藥化工生產(chǎn)工藝特點(diǎn)有關(guān),具體表現(xiàn)在：
1)排放點(diǎn)多,排放量大,無組織排放嚴(yán)重。因其溶劑消耗大,且具有揮發(fā)性。幾乎每臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備都是溶劑廢氣排放點(diǎn)。溶劑廢氣大多低空無組織排放, 廠界溶劑廢氣濃度較高;
2)間歇性排放多。反應(yīng)過程基本上為間歇反應(yīng), 溶劑廢氣也呈間歇性排放;
3)溶劑廢氣成分復(fù)雜,污染物種類和濃度變化大,同一套裝置在不同時(shí)期可能排放不同性質(zhì)的污染物;
4)溶劑廢氣影響范圍廣。溶劑廢氣中的VOCs大多具有惡臭性質(zhì),嗅域值低,易擴(kuò)散,影響范圍廣;
5)“跑冒滴漏”等事故排放多。由于生產(chǎn)過程中易燃、易爆物質(zhì)多,反應(yīng)過程激烈,生產(chǎn)事故風(fēng)險(xiǎn)大,加上生產(chǎn)裝備水平和工藝技術(shù)水平較低及管理不善,造成“跑冒滴漏”等事故排放多。
設(shè)計(jì)依據(jù)
根據(jù)國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為客戶提供定制化的治理技術(shù)方案，主要涉及依據(jù)如下：
《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》;
《中華人民共和國大氣污染防治法》;
《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB16297-1996;
《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB 14554-93;
《吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》 HJ2026-2013;
《催化燃燒法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范 》 HJ2027-2013;
《工業(yè)企業(yè)噪聲測量規(guī)范》GBJ122-88;
《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-2009;
《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50243-2002;
河北省地方標(biāo)準(zhǔn)DB13/2208-2015《青霉素類制藥揮發(fā)性有機(jī)物和惡臭特征污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》;
河北省地方標(biāo)準(zhǔn)DB13/2208-2015《青霉素類制藥揮發(fā)性有機(jī)物和惡臭特征污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》;
上海市地方標(biāo)準(zhǔn)DB31/373-2010《生物制藥行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》;
浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)DB33/923-2014《生物制藥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》;
選擇有機(jī)廢氣處理方法，需要根據(jù)以下因素：有機(jī)污染物質(zhì)的類型、濃度水平、排氣溫度、排放流量、微粒散發(fā)的水平、需要達(dá)到的污染物控制水平等。有機(jī)廢氣的處理方法種類繁多各有優(yōu)劣。常用的有冷凝法、吸收法、燃燒法、催化法、吸附法、低溫等離子、生物法、光催化氧化法、蓄熱式氧化法等。
治理方案
1）針對(duì)某些制藥行業(yè)有機(jī)廢氣尾氣中風(fēng)量大、濃度中低或者濃度不穩(wěn)定、成分復(fù)雜及難以回收利用的場合下，建議采用活性碳顆粒對(duì)有機(jī)物進(jìn)行高效吸附。
2）針對(duì)某些制藥行業(yè)有機(jī)廢氣尾氣中風(fēng)量小、濃度高、成分復(fù)雜及難以回收利用的場合下，建議采用高效能蓄熱式燃燒裝置(RTO)處理后排放。
3）針對(duì)某些制藥行業(yè)有機(jī)廢氣尾氣中風(fēng)量小、濃度高、成分復(fù)雜及難以回收利用，不含氯磷等易使催化劑中毒的元素的場合下，建議采用活性炭吸附脫附+催化燃燒裝置處理后排放。
1）活性炭吸附技術(shù)方案
方案概述
針對(duì)某些制藥行業(yè)有機(jī)廢氣尾氣中風(fēng)量大、濃度中低或者濃度不穩(wěn)定、成分復(fù)雜及難以回收利用的場合下，建議采用活性碳顆粒對(duì)有機(jī)物進(jìn)行高效吸附，凈化廢氣中的有機(jī)成分，然后采用水蒸氣脫附回收廢氣中有價(jià)值的成分，最終達(dá)到環(huán)保要求和資源回收的目的。
工藝流程
活性炭顆粒吸附回收有機(jī)廢氣裝置設(shè)置多個(gè)吸附器，共用一套管路系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)吸附器依次進(jìn)入吸附狀態(tài)。有機(jī)廢氣經(jīng)預(yù)處理后由吸附器下部進(jìn)入吸附器內(nèi)部，穿過活性炭，凈化后的氣體由吸附器頂部排出。
工藝流程圖：
2）蓄熱式燃燒裝置(RTO)技術(shù)方案
方案概述
針對(duì)某些制藥行業(yè)有機(jī)廢氣尾氣中風(fēng)量小、濃度高、成分復(fù)雜及難以回收利用的場合下，建議采用高效能蓄熱式燃燒裝置(RTO)處理后排放。系統(tǒng)采用兩室、三室或多室RTO，處理效率可達(dá)95-99%以上，同時(shí)能充分收集有機(jī)廢氣燃燒產(chǎn)生的熱能，用于裝置運(yùn)行。
制藥車間經(jīng)預(yù)處理的廢氣先首先經(jīng)過蓄熱室預(yù)熱，然后進(jìn)入燃燒室，加熱升溫到800℃左右，使VOCs氧化分解成CO2和H2O；氧化后生成的高溫?zé)煔庠偻ㄟ^另一個(gè)蓄熱室釋放熱量，然后排出RTO系統(tǒng)。三室型RTO運(yùn)行操作過程，單個(gè)蓄熱室在進(jìn)氣、吹掃、排氣三種狀態(tài)之間反復(fù)切換，當(dāng)一個(gè)循環(huán)后，VOCs始終進(jìn)入到在上一循環(huán)時(shí)排出凈化氣的蓄熱室，而原來進(jìn)入VOCs的蓄熱室則用凈化氣或空氣清掃，并將殘留的未反應(yīng)VOCs送回至燃燒室進(jìn)行氧化，然后與凈化氣一起從沖洗過的蓄熱室排出。 該過程不斷循環(huán)交替，從而有效降低廢氣處理后的熱量排放，同時(shí)節(jié)約了廢氣氧化升溫時(shí)的熱量損耗，使廢氣在高溫氧化過程中保持著較高的熱效率（熱效率95%左右），其設(shè)備安全可靠、操作簡單、維護(hù)方便，運(yùn)行費(fèi)用低，VOCs凈化效率高達(dá)99%。
工藝流程：
蓄熱燃燒流程示意圖
3）活性炭吸附脫附+催化燃燒裝置技術(shù)方案
方案概述
活性炭吸附濃縮+催化氧化組合工藝適用于低濃度不宜采用直接燃燒或催化燃燒法及不須吸附濃縮回收處理的有機(jī)廢氣，尤其對(duì)大風(fēng)量的處理場合，可獲得滿意的處理效果。與回收類有機(jī)廢氣凈化裝置相比，無須備壓縮空氣和蒸氣等附加能源，也無須配備冷卻塔等附加設(shè)備，運(yùn)行過程不產(chǎn)生二次污染，設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用低。，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的凈化、脫附過程密閉循環(huán)。
工藝流程
有機(jī)廢氣先通過干式過濾，將廢氣中顆粒狀污染物截留去除，然后進(jìn)入活性炭吸附床進(jìn)行吸附，利用具有大比表面積的蜂窩狀活性炭將有機(jī)溶劑吸附在活性炭表面，處理后干凈的氣流經(jīng)過風(fēng)機(jī)、煙囪高空排放。
活性炭經(jīng)過吸附運(yùn)行一段時(shí)間后達(dá)到飽和，啟動(dòng)系統(tǒng)的脫附-催化燃燒過程，通過熱氣流將原來已經(jīng)吸附在活性炭表面的有機(jī)溶劑脫附出來，并經(jīng)過催化燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化生成CO2和水蒸氣等無害物質(zhì)，并放出熱量，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量經(jīng)過熱交換部分回用到脫附加熱氣流中，當(dāng)脫附達(dá)到一定程度時(shí)放熱跟脫附加熱達(dá)到平衡，系統(tǒng)在不外加熱量的情況下完成脫附再生過程，即吸附過程為連續(xù)式處理工藝，在備用吸附裝置投入使用同時(shí)，飽和吸附箱則進(jìn)行脫附工作，脫附后活性炭箱預(yù)備至下次循環(huán)使用。
工藝流程：
活性炭吸附+催化燃燒
以上方案為制藥行業(yè)常規(guī)解決方案，針對(duì)不同企業(yè)有不同的工況及解決需求，我公司可根據(jù)用戶要求進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，出具科學(xué)合理的除塵及廢氣解決方案。隨著用戶要求越來越高，還有生態(tài)環(huán)境部的要求，現(xiàn)在一般采用多級(jí)治理技術(shù)的方式，那么如何選擇最經(jīng)濟(jì)合理、治理效果最好的多級(jí)治理方案顯得尤為重要。
