制药厂挥发性有机废气的处理方法

制药厂挥发性有机废气的处理方法

 

为了减少环保部门挥发性有机化合物的排放，使药厂有机废气的排放符合要求，作者分析了药厂有机废气的产生原因和理化性质，提出了有机废气的处理原则，采用吸附、吸收、洗涤和冷凝技术处理有机废气，提高了有机废气的防治水平。

 

1挥发性有机化合物的定义和危害状况

 

VOCs是指在一定条件下挥发性有机化合物的总称。挥发性有机化合物主要包括非甲烷总烃、含氧化合物、卤代烃、含氮化合物、含硫化合物等。作为制造业******，中***每年排放的VOCs超过2000万吨，其***排放量高于二氧化硫、氮氧化物和粉尘。因此，控制挥发性有机化合物向***气环境的排放非常重要。

 

随着生活水平的提高，人们对生活环境的要求越来越高。为此，我***先后出台了挥发性有机化合物控制的相关政策法规，如《挥发性有机化合物污染防治“十三五”规划》和《***气污染防治行动计划》等。化工和医药行业作为重点环保监管行业，必须提高挥发性有机化合物的防治水平。

 

2挥发性有机化合物治理方法

 

医药化工行业在有机合成反应、离心精制、有机储罐无组织挥发的工况下，会产生有机挥发性废气。比如***宗药品项目，有机物运输，反应釜尾气，储罐放空。

 

2.1挥发性有机化合物的传统治理方法

 

挥发性有机化合物不仅来源广泛，而且成分复杂。常见的挥发性有机化合物包括烃类、醇类、醚类等。即使是同样的物质，由于风量和浓度不同，所需的技术路线也不同。因此，没有任何技术可以解决所有的挥发性有机化合物问题。目前，挥发性有机化合物的处理方法有几十种，其原理主要包括回收有价值溶剂的回收技术和分解挥发性有机化合物分子的破坏技术，在实际应用中采用了更多的组合技术。例如，采用浓缩和燃烧相结合的技术处理低浓度、***流量的有机废气，降低了设备投资成本。

 

2.2挥发性有机化合物的新治理方法

 

采用催化燃烧和再生燃烧相结合的技术，可以用较少的能耗完全处理挥发性有机化合物。根据挥发性有机化合物的溶解度、沸点等理化性质，选择合适的吸附方法。比如溶剂回收选择变温吸附或变压吸附，就要根据企业的生产情况选择相应的吸附方式。本文主要介绍以下两种方法。

 

1)回收方法主要有活性炭吸附、变压吸附、冷凝和膜分离技术。目前，有机挥发性物质主要通过温度、压力、选择性吸附剂、选择性饱和膜等物理方法进行吸附。

 

2)去除方法包括热氧化、催化消光、生物氧化和集成技术。它主要通过化学反应或生化反应，如热、催化剂或微生物，将有害的有机物质转化为无害的CO2和H2O。

 

3 4种典型的挥发性有机化合物处理技术

 

3.1吸附技术

 

吸附技术是指吸附剂通过物理结合或化学反应吸附有害物质，从而达到净化废气的目的。该技术在有机废气浓度较低时效果较***，但不适合直接处理高浓度有机废气。经冷凝处理后，可用于净化废气。在吸附过程中，吸附剂、设备、工艺和再生是关键控制点。目前，挥发性有机化合物净化常用的吸附剂有两种:无机吸附剂和有机吸附剂。吸附剂应具有比表面积***、选择性***、重现性强、热稳定性和化学稳定性***、吸附容量***等***点。目前，市场上有多种吸附剂，如活性炭、分子筛沸石等。

 

吸附法可以彻底净化有机废气。不使用深冷和高压手段，即可达到回收有机成分的目的，设备和操作简单，自动化程度高，不会造成二次污染。

 

活性炭吸附法的***点适用于处理各种低浓度污染物。在实际应用中，活性炭的***点是:价格低、能耗低、经济、耐酸碱、耐热、化学稳定性高。而且活性炭的操作使用起来非常简单，只需与空气接触就能发挥作用。但是活性炭也有一些缺点，比如吸附容量小，使用过程中容易饱和；吸附剂消耗比较***，吸附能力不强。使用一段时间后，吸附量会减少，甚至失去吸附能力。此外，在吸附过程中存在吸附***异性的问题。对于混合气体，吸附作用会减弱，存在被吸附物质的分子直径与活性炭孔径不匹配导致的脱附现象。

 

3.2吸收技术

 

这种吸收技术的原理是使有机废气与吸收剂充分接触，从而吸收废气中的有害物质，完成废气的净化处理，主要通过物理吸收或化学反应来完成。有害物质吸附完成后，吸附剂中的有害物质通过解吸去除，吸附剂可以清洗后循环使用。常用的吸附剂有酸性溶液和清水。

 

吸收工艺的***点是整个系统为封闭循环，除蒸汽冷凝液外无废水废液排放，可综合回收利用。控制系统采用先进的控制理念，在正常平稳运行的同时减少人工操作，真正实现无人值守和自动化操作，在回收效率、可操作性和低能耗方面达到***内先进水平。

 

3.3洗涤技术

 

这项技术意味着有机废气被泵入带有喷淋系统的洗涤塔。气体通过填充床后，能与洗涤液均匀充分接触。根据废气中有害物质的物理化学性质，通过物理吸附或化学反应去除污染物，从而净化有机废气。此外，洗涤塔还具有冷却、除尘和除油的功能。

 

清水、植物液、硫酸溶液、氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液是洗涤方法中常用的洗涤剂，其中清水洗涤和植物液洗涤主要利用污染物在两种溶液中的溶解度，植物液中的一些基团也参与有机物的化学反应。用硫酸溶液、氢氧化钠和次氯酸钠洗涤有机废气是通过化学反应完成的，利用了有害有机物的化学性质。洗涤法的***点是反应迅速，洗涤剂与有害气体的接触时间相对较短，一般不超过12s；此外，洗涤法适用性强，可与其他处理方法结合使用，对有机废气的预处理非常有效。

 

洗涤设备一般采用立式结构，具有以下***点:一是占用空间少；二是操作简单，每隔一段时间需要更换一次洗涤液；***三，使用过程中的工艺流程灵活。比如用于处理不同气体，只需要更换相应的洗涤液；***四，建设成本低。

 

3.4冷凝技术

 

气态污染物在不同的温度和压力下有不同的饱和度。冷凝过程就是基于这一原理，通过降低气态污染物的温度和增加其压力来完成有机物的冷凝，***终达到净化回收的目的。对于那些低流量、高浓度的废气，主要采用冷凝技术进行净化，该技术在处理沸点***于36.85℃、体积分数***于0.005%的废气时***别有效。但是对于一些沸点较低的废气，冷凝时需要较高的压力和较低的温度，而达到这一条件无疑会花费很多。废气处理中冷凝过程的效率受温度和压力的限制，因此处理效率相对较低。因此，在实际应用中主要用于废气预处理和前级净化。处理后的气体需要进一步处理后才能排放，回收的溶剂不能直接使用，需要进一步处理。

 

综上所述，药厂产生的有机废气应从源头、中间、末端进行综合治理，并根据实际工况选择合适的处理技术。***先要从源头和过程控制(即对泵、压缩机、阀门、法兰等容易泄漏的设备和管道部件)进行定期检查，发现问题要及时处理，减少甚至杜***跑、冒、滴、漏的发生；在药品生产过程中，通过使用封闭集成的技术和设备，减少有机废气的泄漏，对废气进行收集、分类和处理；有机溶剂罐区在进料和储存过程中排放的挥发性有机化合物可被收集并输送至回收设备。

 

然后是废气的末端处理和综合利用。当末端废气中污染物的质量浓度较低时，可回收的废气可以回收，经吸附处理后排放；对于没有回收价值的废气，可以通过浓缩燃烧技术、等离子体技术或紫外高级氧化技术等多种技术进行净化，然后达标排放；对于中等质量浓度的有机废气，可以通过吸附回收有机溶剂，然后通过催化燃烧或热焚烧对废气进行净化，也可以利用净化过程中产生的热量。对于高浓度的VOCs废气，可以通过冷凝、吸附等技术回收有机溶剂，然后结合其他技术对废气进行净化。