制藥行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,同時(shí)也是產(chǎn)污較大的行業(yè),在藥品生產(chǎn)過(guò)程中使用了大量易揮發(fā)的有機(jī)溶媒,使得該行業(yè)廢氣中的VOCs嚴(yán)重超標(biāo)。近年來(lái),隨著政府對(duì)VOCs治理的重視,制藥企業(yè)面臨著前所未有的環(huán)保壓力。本文綜述了制藥行業(yè)VOCs排放特點(diǎn),比較主流的治理技術(shù)、案例及提出了剛起步的制藥行業(yè)VOCs治理市場(chǎng)中存在的問(wèn)題和展望。
制藥行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,同時(shí)也是產(chǎn)污較大的行業(yè),在藥品生產(chǎn)過(guò)程中使用了大量易揮發(fā)的有機(jī)溶媒,使得該行業(yè)廢氣中的VOCs嚴(yán)重超標(biāo)。近年來(lái),隨著政府對(duì)VOCs治理的重視,制藥企業(yè)面臨著前所未有的環(huán)保壓力。本文綜述了制藥行業(yè)VOCs排放特點(diǎn),比較主流的治理技術(shù)、案例及提出了剛起步的制藥行業(yè)VOCs治理市場(chǎng)中存在的問(wèn)題和展望。
引言
揮發(fā)性有機(jī)物(VolatileOrganicCompounds,簡(jiǎn)稱VOCs),在常壓下,任何沸點(diǎn)低于250℃的有機(jī)化合物,或在室溫(25℃)下飽和蒸汽壓超過(guò)133.32Pa,以氣態(tài)分子的形態(tài)排放到空氣中的所有有機(jī)化合物的總稱[1]。VOCs與大氣中的其他化學(xué)成分反應(yīng),生成氣溶膠等二次污染物,引發(fā)城市光化學(xué)煙霧、灰霾現(xiàn)象。工業(yè)源排放的VOCs對(duì)人體健康危害較大,部分污染物具有“三致”作用[2]。
近年,我國(guó)幾大城市相繼出現(xiàn)霧霾天氣,政府和人民逐漸意識(shí)到VOCs是城市光化學(xué)煙霧決定性的前體物[2]。隨之政府出臺(tái)了一些列政策,目前我國(guó)針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的治理方針為先抓重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)行業(yè),再逐步深入。因此重點(diǎn)行業(yè)面臨的環(huán)保壓力日益增大。而制藥行業(yè)作為我國(guó)六大重要污染行業(yè)之一,相比石化、包裝印刷、家具、制鞋、汽車等行業(yè),該行業(yè)的VOCs排放量大、成分復(fù)雜、異味嚴(yán)重、防治工作起步較晚,相關(guān)的政策和管理制度還不健全[3]。
目前針對(duì)制藥行業(yè)產(chǎn)生的VOCs,治理市場(chǎng)中常采用:冷凝回收、噴淋吸收、活性炭吸附、VOCs濃縮系統(tǒng)、燃燒、低溫等離子體等技術(shù)。燃燒技術(shù)在近年被公認(rèn)為是治理VOCs最徹底的方法,去除效率高并且穩(wěn)定,設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展也最為蓬勃,但若未對(duì)工況進(jìn)行深入了解,而盲目的投入焚燒設(shè)備,此時(shí)設(shè)備不僅不能達(dá)到理想效果,并且還可能存在安全隱患。最好的治理方案是通過(guò)實(shí)地考察,將環(huán)保與節(jié)能完美結(jié)合。
本文對(duì)國(guó)內(nèi)外制藥行業(yè)中常用到的VOCs治理技術(shù)進(jìn)行了總結(jié),對(duì)不同治理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)及工程案例應(yīng)用做了簡(jiǎn)單介紹,以期對(duì)國(guó)內(nèi)同行在制藥行業(yè)VOCs治理方面有所借鑒。
1制藥行業(yè)VOCs排放特點(diǎn)
1.1制藥行業(yè)廢氣排放特點(diǎn)
(1)生產(chǎn)工藝復(fù)雜、污染物產(chǎn)生量大
制藥行業(yè)按藥品的生產(chǎn)工藝可分為:發(fā)酵類、提取類、化學(xué)合成類、中藥類、生物工程類和制劑類[3]。其中發(fā)酵類和化學(xué)合成類制藥工業(yè)是VOCs的排放大戶。我國(guó)是一個(gè)化學(xué)原料藥生產(chǎn)大國(guó),尤其是發(fā)酵類藥物產(chǎn)品的產(chǎn)能產(chǎn)量位居世界第一[3]。
發(fā)酵類制藥主要包括:抗生素、維生素和氨基酸等。此類制藥工業(yè)污染源主要包括:發(fā)酵尾氣、有機(jī)溶劑揮發(fā)、菌渣、酸堿廢氣及廢水處理裝置產(chǎn)生的惡臭氣體。廢氣特點(diǎn):風(fēng)量大、濕度高、VOCs濃度低且不穩(wěn)定,常含氯、硫等較難處理的元素,組分復(fù)雜。菌渣作為危險(xiǎn)廢棄物較難處理。
化學(xué)合成類主要品種:合成抗菌藥、麻醉藥、解熱鎮(zhèn)痛藥、非甾博體抗炎藥、抗病毒藥和抗真菌藥、抗腫瘤藥、體藥物等16個(gè)大類約近千個(gè)品種?;瘜W(xué)合成類工業(yè)制藥生產(chǎn)過(guò)程中,原材料分離過(guò)濾、發(fā)酵萃取、蒸餾回收、凈化干燥的環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生溶劑蒸發(fā)性VOCs排放,閥門(mén)、反應(yīng)槽、泵與其他設(shè)備連接處易發(fā)生逸散性排放。廢氣主要包括:乙醇、二氯甲烷、異丙醇、丙酮、乙腈等。特點(diǎn):風(fēng)量小、VOCs濃度高、含塵和含水率低。
2013年,我國(guó)有藥品生產(chǎn)許可證的企業(yè)7232家,其中化學(xué)藥品制劑企業(yè)2841家[4]。固體制劑在噴干造粒階段,廢氣含塵高、溫度高、含濕率高,此類廢氣最難治理。
生物工程類包括基因工程藥物、基因工程疫苗、克隆工程制備藥物等。此類制藥廢氣主要來(lái)自于溶劑的揮發(fā),包括乙醇、丙醇、丙酮、甲醛和乙腈等,還存在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的少量細(xì)胞呼吸氣,主要成分為CO2和N2。
提取類制藥,按來(lái)源分:人體、動(dòng)物、植物、海洋生物等,但不包括微生物。此類工藝常分為六個(gè)階段:原料的選擇和預(yù)處理、原料的粉碎、提取、分離純化、干燥及保存、制劑。主要污染物來(lái)自于清洗、粉碎和包裝時(shí)產(chǎn)生的藥塵,以及提取過(guò)程中使用的揮發(fā)性有機(jī)物的揮發(fā)部分。
中藥類分為中藥材、中藥飲片和中成藥。廢氣主要來(lái)源于切制等工序產(chǎn)生的藥物粉塵和炮制過(guò)程中產(chǎn)生的藥煙。
(2)間歇排放、波動(dòng)性大
制藥生產(chǎn)多采用間歇生產(chǎn)方式,污染物也間歇性排放。即污染物在短時(shí)間內(nèi)集中排放。污染物的排放量、濃度、瞬時(shí)差異較大,從而加大了處理設(shè)施的運(yùn)行難度,最終造成惡劣的環(huán)境影響。
(3)成分復(fù)雜、環(huán)境危害大
制藥行業(yè)產(chǎn)生的污染物濃度高、成分復(fù)雜。污染物包括生產(chǎn)過(guò)程中使用的原輔材料(包括大量的有機(jī)溶劑)、難生化降解的化學(xué)合成物質(zhì)、殘留物成分以及藥物降解中間產(chǎn)物。其中許多污染物為惡臭氣體,甚至劇毒或致癌物質(zhì)。
總體來(lái)說(shuō),我國(guó)制藥行業(yè),原材料投入量大,產(chǎn)出比小,其大部分物質(zhì)最終成為廢棄物,從而污染水體和大氣,并且廢氣量大,廢物成分復(fù)雜,種類繁雜,污染危害嚴(yán)重,因此該行業(yè)的廢氣治理難度大。
1.2制藥行業(yè)VOCs主要成分
醫(yī)藥行業(yè)制藥過(guò)程產(chǎn)生的VOCs主要為甲醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、三乙胺、二甲基甲酰胺、醋酸丁酯、正丙醇、乙醇、異丙醇、乙腈、環(huán)氧乙烷、甲醛等[3]。不同的制藥方式會(huì)產(chǎn)生不同的廢氣,發(fā)酵制藥過(guò)程中,主要是在提取和精制中產(chǎn)生溶媒廢氣、菌渣干燥廢氣等,其成分中丙酮和乙酸乙酯所占比例高,分別為65%、30.41%[5]。對(duì)于化學(xué)合成制藥來(lái)說(shuō),則是異丙醇、丙酮、乙醇所占比例最高,分別44.27%、35.39%、9.78%[5]。
1.3制藥行業(yè)VOCs優(yōu)先控制排序
制藥行業(yè)排放的有機(jī)污染物常為高危、致癌物質(zhì)。何華飛[5]等人參照胡冠九采用的由美國(guó)科學(xué)院定義的VOCs評(píng)價(jià)模型,對(duì)各制藥類型釋放的VOCs作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),從而確定出制藥行業(yè)產(chǎn)生VOCs的優(yōu)先控制順序。通過(guò)計(jì)算,發(fā)酵類制藥、提取類制藥、化學(xué)合成制藥、生物工程類制藥4種制藥類型釋放的VOCs風(fēng)險(xiǎn)值為5.4×10-7~3.2×10-5/a,接近國(guó)際輻射防護(hù)委員會(huì)(ICRP)推薦的最大可接受值(5.0×10-5/a)。該文調(diào)查的4種制藥類型的主要VOCs的風(fēng)險(xiǎn)值大小排序?yàn)椋喊l(fā)酵類,丙酮>乙酸乙酯>甲苯>苯>二氯甲烷>甲醇;提取類,丙酮>乙酸乙酯>苯>乙醇;化學(xué)合成類,異丙醇>丙酮>甲苯>二氯甲烷>環(huán)氧乙烷>乙腈>乙醇。
1.4制藥行業(yè)VOCs治理現(xiàn)狀及難點(diǎn)
目前我國(guó)還沒(méi)有出臺(tái)制藥行業(yè)VOCs排放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),2010年上海修訂了2006年發(fā)布的地方標(biāo)準(zhǔn)《生物制藥行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB31/373-2010);2014年,浙江省發(fā)布了《生物制藥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB33/923-2014);2014年天津市《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(DB12/524-2014)正式發(fā)布實(shí)施,其中含針對(duì)醫(yī)藥制造行業(yè)VOCs排放控制標(biāo)準(zhǔn)。2015年,河北省制定了《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)》(DB13/2208-2015)。2016年環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了《關(guān)于揮發(fā)性有機(jī)物排污收費(fèi)試點(diǎn)有關(guān)具體工作的通知》,雖然目前全國(guó)已有十個(gè)省市相繼發(fā)布了《VOCs排放收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)》,但此收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)石化行業(yè)和印刷包裝行業(yè)。因此制藥行業(yè)的VOCs治理起步晚,政策不健全,污染市場(chǎng)大。
環(huán)保部公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,2009年中國(guó)制藥工業(yè)總產(chǎn)值占全國(guó)GDP不到3%,而污染排放總量卻占到了6%,被公眾稱為“前門(mén)制藥治病,后門(mén)排污致病”[6]。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)2013顯示,全國(guó)醫(yī)藥制造業(yè)工業(yè)廢氣排放總量高達(dá)1741億m3[7]。制藥企業(yè)使用的有機(jī)溶劑種類多、產(chǎn)生點(diǎn)位復(fù)雜,如儲(chǔ)運(yùn)輸送、反應(yīng)過(guò)程、末端治理等很多環(huán)節(jié)均會(huì)有VOCs產(chǎn)生。制藥行業(yè)廢氣較石油化工、包裝印刷、涂裝、家具、制鞋等行業(yè)廢氣治理的難點(diǎn)在于,廢氣濕度高,VOCs濃度不穩(wěn)定;組分多,且常含氯、硫等使催化劑中毒的元素,治理難度大;制藥企業(yè)多為老廠區(qū),廠區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮環(huán)保設(shè)備安裝布局;且很多廠區(qū)為防爆車間,對(duì)環(huán)保設(shè)備要求高,從而大大增加了治理成本。制藥企業(yè)VOCs治理問(wèn)題已經(jīng)受到社會(huì)廣泛關(guān)注,保護(hù)環(huán)境、治理VOCs成為醫(yī)藥行業(yè)一項(xiàng)重要而艱巨的任務(wù)。
2VOCs治理技術(shù)的應(yīng)用
2.1沸石濃縮轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)
(1)技術(shù)原理
沸石濃縮轉(zhuǎn)輪是全球公認(rèn)的最高效的廢氣濃縮技術(shù)。其主要原理是利用連續(xù)變溫的吸附、脫附工藝,使低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣濃縮為高濃度、小流量濃縮氣體。沸石轉(zhuǎn)輪濃縮吸附裝置分為三個(gè)區(qū)域,分別為吸附區(qū)、再生區(qū)和冷卻區(qū),各個(gè)區(qū)域由耐熱、耐溶劑的密封性材料分隔。待處理的氣體在引風(fēng)機(jī)的作用下,通過(guò)吸附區(qū)域,污染物被分子篩截留吸附,潔凈氣體達(dá)標(biāo)排放。轉(zhuǎn)輪在皮帶的帶動(dòng)下,進(jìn)入到再生區(qū),吸附在分子篩上的污染物質(zhì)在高溫再生風(fēng)及再生風(fēng)機(jī)作用下,從分子篩上脫附下來(lái),分子篩得以再生。轉(zhuǎn)輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)入冷卻區(qū),此時(shí)由冷卻的潔凈氣體或待處理氣體對(duì)分子篩進(jìn)行冷吹,使其迅速降溫,恢復(fù)其吸附功能。
(2)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
操作連續(xù)性、效率穩(wěn)定性、廢氣排放狀況等方面均優(yōu)于固定床系統(tǒng),同時(shí)亦有低壓損、無(wú)吸附材料損耗、靈活組裝的有點(diǎn)。沸石不可燃,安全性能好,可以在高溫下進(jìn)行脫附再生(最高可達(dá)300℃),對(duì)于大部分有機(jī)化合物可以進(jìn)行處理,尤其是在吸附高沸點(diǎn)有機(jī)物時(shí),優(yōu)勢(shì)更加凸顯。
(3)技術(shù)特點(diǎn)
沸石轉(zhuǎn)輪常與回收系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)組合使用,常用于低濃度、大風(fēng)量的VOC工況。沸石轉(zhuǎn)輪利用吸附性極好的疏水性分子篩作為吸附劑,能夠適用于更多種類的VOC,以及不同的運(yùn)轉(zhuǎn)條件。即使是苯乙烯和環(huán)己酮等具有熱聚合性高的VOC,也能使用疏水性分子篩高效率地進(jìn)行處理。濃縮轉(zhuǎn)輪的核心部件因?yàn)槭窃诟邷叵聼Y(jié)處理而成的,完全是無(wú)機(jī)物的結(jié)合體。如果發(fā)生蜂窩通路堵塞時(shí),可以進(jìn)行水洗,分子篩轉(zhuǎn)輪也可以根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)熱處理進(jìn)行高溫活化
(4)案例
某制藥廠發(fā)酵車間尾氣治理,風(fēng)量15000m3/h,廢氣主要成分:乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮等,VOCs初始濃度為1350mg/m3。因乙酸丁酯沸點(diǎn)高,采用沸石轉(zhuǎn)輪濃縮系統(tǒng),VOCs濃縮8倍。經(jīng)過(guò)濃縮系統(tǒng)吸附后排氣中VOCs濃度低于20mg/m3。濃縮后的高濃解析氣量約為9000m3/h,高濃解析氣的通過(guò)氧化法進(jìn)行進(jìn)一步無(wú)害化處理,最終實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的達(dá)標(biāo)排放。
2.2燃燒系統(tǒng)
燃燒法是通過(guò)燃燒掉空氣中含有的VOCs廢氣,使之成為無(wú)害物質(zhì)的一種方法,也是目前應(yīng)用最為廣泛的有機(jī)廢氣治理方法。它僅能燒掉那些可燃的或在高溫下能夠分解的有害氣體和煙塵,不能回收空氣中含有的原有物質(zhì),但可以回收燃燒氧化過(guò)程中產(chǎn)生的熱能。燃燒法又分為直接燃燒法、蓄熱式燃燒法、蓄熱式催化燃燒法,后兩種燃燒法使用更為普遍。
2.2.1直接燃燒法
(1)技術(shù)原理
直接燃燒燒是用燃燒機(jī)添加輔助燃料,將有機(jī)廢氣加熱到高溫(≥760℃,不同的有機(jī)廢氣溫度不同),在燃燒室發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2和H2O,從而予以去除。
(2)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
適合工況范圍廣,尤其適用于廢氣中含有能使催化劑中毒的硫、氯等元素。
(3)技術(shù)特點(diǎn)
此技術(shù)處理效率較高,同時(shí)運(yùn)行中或啟動(dòng)過(guò)程消耗的能耗高,因此目前在較多項(xiàng)目中逐漸被蓄熱式燃燒所替代。
2.2.2蓄熱式燃燒法
(1)技術(shù)原理
蓄熱式燃燒爐(RegenerativeThermalOxidizer)簡(jiǎn)稱RTO,把有機(jī)廢氣加熱到760℃,使廢氣中的VOCs氧化分解為二氧化碳和水。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體,使陶瓷升溫而“蓄熱”,此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣,從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。
(2)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)的直燃式熱氧化爐相比,蓄熱式燃燒具有熱效率高、運(yùn)行成本低、能處理大風(fēng)量低濃度廢氣等優(yōu)勢(shì)。濃度稍高時(shí),還可進(jìn)行二次余熱回收,大大降低生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本。
(3)技術(shù)特點(diǎn)
蓄熱式燃燒設(shè)備目前已發(fā)展較為成熟,可采用全自動(dòng)化控制。陶瓷蜂窩體作為換熱材料,與傳統(tǒng)高溫裂解爐配用金屬換熱器相比,熱回收效率顯著提高。陶瓷蜂窩體耐溫性好,在1000℃的工作狀態(tài)下不變質(zhì),不粉化。針對(duì)某些制藥車間有不同的防爆等級(jí),在設(shè)計(jì)時(shí),需要充分考慮消防和防爆等安全因素。
當(dāng)廢氣中VOCs濃度≥4g/m3時(shí),基本上不再需要添加輔助燃料,此時(shí)設(shè)備可以維持自持燃燒。
(4)案例
某制藥車間有機(jī)廢氣排放量7000Nm3/h,采用間歇工作制:每天工作8小時(shí),廢氣溫度50℃,有機(jī)廢氣濃度6g/m3,主要污染成分為:丙酮、甲醛、正丙醇、異丙醇、甲苯、正己烷、三氯甲烷(氯仿)。采用RTO燃燒設(shè)備,污染物去除率達(dá)99%。有機(jī)物在高溫有氧環(huán)境中(850℃以上)被迅速氧化成水、二氧化碳等小分子物質(zhì),實(shí)現(xiàn)有機(jī)尾氣的凈化處理。同時(shí)產(chǎn)生的熱量被裝置中的蓄熱體吸收,保證了出風(fēng)溫度在60℃左右,大大節(jié)約了運(yùn)行過(guò)程中的能量消耗,在進(jìn)氣污染物濃度高的前提下,整個(gè)系統(tǒng)的熱量可實(shí)現(xiàn)自給自足。
2.2.3蓄熱式催化焚燒法
(1)技術(shù)原理
蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RegenerativeCatalyticOxidizer,簡(jiǎn)寫(xiě)為RCO),是在催化燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了一套熱能存在與再利用裝置——蜂窩狀陶瓷蓄熱體。廢氣通過(guò)換向閥被送到加熱室,使氣體達(dá)到燃燒反應(yīng)起燃溫度,再通過(guò)催化室的作用,使有機(jī)廢氣徹底分解成二氧化碳和水。燃燒后的廢氣通過(guò)蓄熱體,熱量被留在蓄熱體中,用于預(yù)熱新進(jìn)廢氣。若此熱量達(dá)不到反應(yīng)起燃溫度,加熱系統(tǒng)通過(guò)自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償加熱。催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能,同時(shí)使反應(yīng)物分子富集于催化劑表面,以提高反應(yīng)速率。
(2)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
無(wú)火焰,安全性好,要求的燃燒溫度低,輔助燃料費(fèi)用較其他燃燒方式為最低,二次污染物NOx生成量少,燃燒設(shè)備體積小。蓄熱體材料熱能回收率高。
(3)技術(shù)特點(diǎn)
該設(shè)備操作方便,可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制,安全可靠。設(shè)備啟動(dòng)到起燃時(shí)間短,能耗低。目前常使用貴金屬鉑、鈀浸漬的蜂窩狀陶瓷載體作為催化劑,比表面積大,阻力小,凈化效率高。催化劑一般兩年更換,并且載體可再生。
但是值得注意,蓄熱式催化燃燒一般不能用于處理含有硫、氯和硅等容易使催化劑中毒而失效的廢氣。另外催化劑一般具有較強(qiáng)的選擇性,如果待處理物中含有多種VOCs,那么將增大催化劑選擇的困難度。
2.3冷凝回收技術(shù)
(1)技術(shù)原理
冷凝回收[8]是氣態(tài)污染物在不同溫度以及不同壓力下具有的不同飽和蒸汽壓,當(dāng)降低溫度或加大壓力時(shí),某些污染物會(huì)凝結(jié)出來(lái),從而達(dá)到凈化和回收VOCs的目的。可以借助不同的冷凝溫度而達(dá)到分離不同污染物的目的。
當(dāng)VOCs成分較單一且有回收利用價(jià)值,VOCs濃度>20000mg/m3時(shí),冷凝回收法最為經(jīng)濟(jì)。若廢氣成分單一、有回收利用價(jià)值,濃度不高時(shí),可先采用吸附濃縮,再進(jìn)行冷凝回收。
(2)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
可回收利用VOCs,降低生產(chǎn)成本。
(3)技術(shù)特點(diǎn)
冷凝回收技術(shù),常用在濃縮系統(tǒng)之后,當(dāng)VOCs濃度越高,冷凝效果越好。
(4)案例
某制藥廠廢氣主要成分為4-甲基-2-戊酮,廢氣量為8000m3/h,初始濃度為5000mg/m3,經(jīng)過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪濃縮系統(tǒng)后,采用多級(jí)冷凝回收技術(shù),回收率>75%。特點(diǎn)是整個(gè)溶媒回收系統(tǒng)考慮了能源回收與利用,最大限度的減少了回收過(guò)程中能源的消耗。
2.4噴淋吸收
(1)技術(shù)原理
吸收法[8]是采用低揮發(fā)或不揮發(fā)溶劑對(duì)VOCs進(jìn)行吸收,再利用有機(jī)分子和吸收劑物理性質(zhì)的差異將二者分離的凈化方法。吸收效果主要取決于吸收設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征和吸收劑性能。
根據(jù)吸收塔內(nèi)氣液接觸部件的結(jié)構(gòu)型式,一般可將塔設(shè)備分為兩大類:填料塔與板式塔。填料塔屬于微分接觸逆流操作,塔內(nèi)以填料作為氣液接觸的基本構(gòu)件。填料塔一般按氣液逆流操作,混合氣體由塔底氣體入口進(jìn)入塔體,自下而上穿過(guò)填料層,最后從塔頂氣體出口排出,噴淋液(吸收劑)自上而下,在塔體里與氣體發(fā)生碰撞,從而吸收廢氣中的污染物質(zhì)。
(2)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
投資少、操作簡(jiǎn)單、維修方便,運(yùn)轉(zhuǎn)安全。
(3)技術(shù)特點(diǎn)
在制藥廢氣中,噴淋吸收主要用于預(yù)處理階段,吸收廢氣中的酸堿無(wú)機(jī)成分。
(4)案例
某藥廠尾氣中含有HCl和SO2,濃度為7500mg/m3,采用一級(jí)堿液噴淋和二級(jí)水噴淋,酸性廢氣去除率可達(dá)97%以上。
試驗(yàn)了幾種不同的吸收劑(白油、廢機(jī)油、水-白油、水-廢機(jī)油、水-洗油)對(duì)模擬的醫(yī)藥化工排放典型VOCs(甲苯、二氯甲烷、乙醇)廢氣進(jìn)行吸收,從可行性、經(jīng)濟(jì)性及吸收效果三方面進(jìn)行對(duì)比,篩選出最佳的水-白油吸收劑。