在分析制藥廠有機(jī)廢氣產(chǎn)生原因和有機(jī)廢氣理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上，提出了有機(jī)廢氣的處理原則，并通過(guò)吸附提高了有機(jī)廢氣的處理水平。吸收、洗滌和冷凝技術(shù)。
摘要：為了達(dá)到環(huán)保部門降低揮發(fā)性有機(jī)物的排放量指標(biāo),使制藥廠有機(jī)廢氣的排放達(dá)到要求,筆者通過(guò)分析制藥廠有機(jī)廢氣產(chǎn)生的原因以及有機(jī)廢氣的理化性質(zhì),提出有機(jī)廢氣的處理原則,采用吸附、吸收、洗滌法、冷凝等工藝技術(shù)處理有機(jī)廢氣,提高了有機(jī)廢氣防治處理水平。
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揮發(fā)性有機(jī)化合物的定義和當(dāng)前的危害狀況
VOC是在一定條件下?lián)]發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。揮發(fā)性有機(jī)化合物主要包括非甲烷總烴、氧合物、鹵代烴、氮化合物、硫化合物等。作為一個(gè)制造大國(guó)，中國(guó)每年排放VOC超過(guò)2000萬(wàn)噸，絕對(duì)排放量高于二氧化硫、氮氧化物和粉塵。因此，控制揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放對(duì)大氣環(huán)境非常重要。
隨著生活水平的提高，人們對(duì)生活環(huán)境的要求越來(lái)越高。在這方面，中國(guó)頒布了防治VOC的相關(guān)政策和條例，如《防止和控制揮發(fā)性有機(jī)化合物的十三五工作計(jì)劃》、《防止和控制空氣污染行動(dòng)計(jì)劃》等。化學(xué)工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)作為環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)監(jiān)管產(chǎn)業(yè)，必須提高有機(jī)污染物的防治水平。
02
VOCs的治理方法
醫(yī)藥化工行業(yè)在有機(jī)合成反應(yīng)、離心精制、有機(jī)物儲(chǔ)罐無(wú)機(jī)揮發(fā)等條件下產(chǎn)生有機(jī)揮發(fā)性廢氣。如原料藥項(xiàng)目、有機(jī)物運(yùn)輸、反應(yīng)器尾氣、儲(chǔ)罐放空等。
0 1
傳統(tǒng)的VOCs治理方法
VOCs不僅來(lái)源十分廣泛， 而且其組成成分也十分復(fù)雜， 常見的揮發(fā)性有機(jī)化合物包括烴類、醇類、醚類等， 即使對(duì)于同一物質(zhì)， 由于其風(fēng)量、濃度的不同， 所需的技術(shù)路線也不盡相同， 因此，沒(méi)有一種技術(shù)可以解決所有的VOCs問(wèn)題。目前，VOCs處理方法有數(shù)十種， 其原理主要有回收有價(jià)值溶劑的回收技術(shù)和分解VOCs分子的破壞技術(shù)兩大類， 實(shí)際應(yīng)用中更多采用組合式技術(shù)。比如通過(guò)采用濃縮和燃燒相結(jié)合的技術(shù)來(lái)處理低濃度、大流量的有機(jī)廢氣， 進(jìn)而降低設(shè)備的投資成本。
0 2
VOCS治理新方法
通過(guò)采用催化燃燒(CO) 和蓄熱式燃燒(RTO)相結(jié)合的技術(shù)， 用較少的能耗完成對(duì)VOCs的*處理；依據(jù)VOCs自身的溶解度、沸點(diǎn)等理化性質(zhì)選擇合適的吸附方式。如選擇變溫吸附或變壓吸附進(jìn)行溶劑回收， 回收時(shí)主要根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況來(lái)選擇相應(yīng)的吸附方法， 本文主要介紹以下兩種方法。
1) 回收法主要有活性炭吸附、變壓吸附、冷凝法及膜分離技術(shù)， 目前主要是通過(guò)溫度、壓力、抉擇性吸附劑和抉擇性浸透膜等物理方法來(lái)吸附有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)。
2)清除技術(shù)包括熱氧化、催化消光、生物氧化和整合。主要是通過(guò)化學(xué)或生化反應(yīng)，如熱、催化劑或微生物，將有害有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)害的二氧化碳和*。
03
四種典型的VOCs處理技術(shù)
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吸附工藝技術(shù)
吸附技術(shù)是指吸附劑通過(guò)物理組合或化學(xué)反應(yīng)吸附有害物質(zhì)，達(dá)到凈化廢氣的目的。該工藝在有機(jī)廢氣濃度較低時(shí)效果較好，但不適合直接處理高濃度有機(jī)廢氣。它可以通過(guò)冷凝和其他方式處理，然后用于凈化廢氣。在吸附過(guò)程中，吸附劑、設(shè)備、工藝和再生是關(guān)鍵控制點(diǎn)。目前VOCS凈化過(guò)程中常用的吸附劑有無(wú)機(jī)吸附劑和有機(jī)吸附劑兩種。吸附劑應(yīng)具有表面積大、選擇性好、再生能力強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、吸附容量大等特點(diǎn)。目前市場(chǎng)上有多種吸附劑，如活性炭、沸石等。
吸附法對(duì)有機(jī)廢氣的凈化較為*。在不使用深冷、高壓的手段下， 可達(dá)到對(duì)有機(jī)成分回收利用的目的， 且該方法無(wú)論是設(shè)備還是操作都比較簡(jiǎn)單， 具有較高的自動(dòng)化程度， 不會(huì)造成二次污染。
活性炭吸附工藝的優(yōu)點(diǎn)適用于處理各種低濃度的污染物。在實(shí)際應(yīng)用中，活性炭的優(yōu)點(diǎn)為：低價(jià)、低耗能、經(jīng)濟(jì)、耐酸堿、耐熱以及具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性， 而且活性炭在使用過(guò)程中操作十分簡(jiǎn)便， 只需要與空氣相接就可以發(fā)揮作用。但是活性炭也存在一定的缺點(diǎn)， 比如吸附量較小， 在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)飽和的現(xiàn)象；對(duì)于吸附劑的消耗比較大， 且吸附能力不強(qiáng)， 使用一定的時(shí)間后會(huì)使吸附量變小， 甚至失去吸附能力。另外， 吸附時(shí)存在吸附的專一性問(wèn)題， 對(duì)混合氣體， 吸附性會(huì)減弱， 存在被吸附物質(zhì)的分子直徑與活性炭孔徑不匹配而導(dǎo)致的脫附現(xiàn)象。
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吸收工藝技術(shù)
該吸收技術(shù)的原理是將有機(jī)廢氣和吸收劑進(jìn)行充分的接觸， 從而把廢氣中有害的物質(zhì)吸附出來(lái)完成對(duì)廢氣的凈化處理， 其主要是采用物理吸收或者是化學(xué)反應(yīng)的方式來(lái)完成。當(dāng)完成有害物質(zhì)的吸附之后， 再通過(guò)解吸將吸附劑中的有害物質(zhì)清除，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)吸附劑的清洗， 然后進(jìn)行再生利用， 較常用的吸收劑有酸性溶液、清水等。
吸收工藝的優(yōu)勢(shì)是整個(gè)系統(tǒng)為閉路循環(huán)， 除蒸汽冷凝水外無(wú)廢水、廢液排放， 蒸汽冷凝水可考慮綜合回收利用。該控制系統(tǒng)采用了*的操控理念， 在正常平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)減少了人工操作， 真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守、自動(dòng)運(yùn)行， 在回收效率、可操作性、低能耗等方面均達(dá)到了水平。
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洗滌法工藝技術(shù)
該技術(shù)是指用噴霧系統(tǒng)將有機(jī)廢氣泵入洗滌塔。在通過(guò)填充床之后，氣體可以與洗滌液均勻且充分地接觸。根據(jù)廢氣中有害物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，物理吸附或化學(xué)反應(yīng)去除污染物，從而凈化有機(jī)廢氣。此外，洗滌塔還具有冷卻，除塵和脫脂的功能。
清水、植物液、硫酸溶液、*溶液、次氯酸鈉溶液等是洗滌法中常用的洗滌劑， 其中清水洗滌和植物液洗滌主要利用了污染物在兩種溶液中的溶解性， 植物液中的一些基團(tuán)也參與了有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng)。采用硫酸溶液、*以及次氯酸鈉對(duì)有機(jī)廢氣的洗滌則是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)完成凈化的， 利用的是有害有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)。洗滌法的特點(diǎn)是反應(yīng)快速， 洗滌劑與有害氣體的接觸時(shí)間比較短， 一般不超過(guò)12s；另外， 洗滌法還具有很強(qiáng)的適用性， 它可以和其他的處理方法共同使用， 對(duì)于有機(jī)廢氣的預(yù)處理十分有效。
洗滌設(shè)備一般采用立式結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是占用空間小;第二，操作簡(jiǎn)單，每隔一段時(shí)間更換一次洗滌液;第三，使用過(guò)程中的流程相對(duì)靈活。如果用于處理不同的氣體，只需更換相應(yīng)的清洗液;第四，建設(shè)成本低。
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冷凝工藝技術(shù)
在不同的溫度和壓力下，氣態(tài)污染物具有不同的飽和度。冷凝過(guò)程就是基于這一原理，通過(guò)降低氣體污染物的溫度，增加氣體污染物的壓力，完成有機(jī)物的冷凝，最終凈化和回收。對(duì)于低流量、高濃度的廢氣，主要采用冷凝技術(shù)進(jìn)行凈化，對(duì)沸點(diǎn)大于36.85 C、體積分?jǐn)?shù)大于0.005%的廢氣特別有效。但對(duì)于一些低沸點(diǎn)的廢氣，在冷凝時(shí)需要更大的壓力和更低的溫度。為了達(dá)到這個(gè)條件，無(wú)疑會(huì)花費(fèi)更多。在廢氣處理過(guò)程中，冷凝過(guò)程的效率受到溫度和壓力的限制，處理效率相對(duì)較低。因此，在實(shí)際應(yīng)用中主要用于廢氣的預(yù)處理和預(yù)凈化。處理后的氣體需要進(jìn)一步處理后才能排放，回收的溶劑不能直接使用。進(jìn)一步治療。
綜上所述，制藥廠產(chǎn)生的有機(jī)廢氣應(yīng)從源頭，中間，尾端進(jìn)行全面，全面的整合，并根據(jù)實(shí)際工況選擇合適的處理工藝技術(shù).. 容易從源和過(guò)程控制( 即泵、壓縮機(jī)、閥門、法蘭等)泄漏的設(shè)備和管道部件 應(yīng)定期進(jìn)行測(cè)試。 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)處理，達(dá)到減少和消除發(fā)生，風(fēng)險(xiǎn)，滴漏的目的； 在藥品生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)采用密閉，一體化的工藝和設(shè)備，減少有機(jī)廢氣的泄漏，并對(duì)廢氣進(jìn)行收集，分類，處理； 對(duì)有機(jī)溶劑罐區(qū)進(jìn)料和儲(chǔ)存過(guò)程中排放的 VOCs 進(jìn)行收集，送回回收設(shè)備..
然后對(duì)廢氣進(jìn)行末端處理和綜合利用。當(dāng)末端污水中污染物質(zhì)量濃度較低時(shí)，可回收廢氣經(jīng)吸附處理后排放；對(duì)無(wú)回收價(jià)值的廢氣，可采用集中燃燒技術(shù)、等離子體分離技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行凈化。技術(shù)或紫外線高級(jí)氧化技術(shù)。對(duì)于中等濃度的有機(jī)廢氣，可通過(guò)吸附回收有機(jī)溶劑，然后通過(guò)催化燃燒或熱焚燒對(duì)廢氣進(jìn)行凈化，并利用凈化過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。對(duì)于高濃度VOCS廢氣，可采用冷凝、吸附等技術(shù)回收有機(jī)溶劑，再與其他技術(shù)結(jié)合凈化廢氣。
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