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)有機廢氣的區(qū)域環(huán)境污染，嚴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)中大量使用有機溶劑(如DMF、苯系物、有機胺、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)會使用到一些溶點低、揮發(fā)性好的有機溶劑。此類溶劑很可能會隨著生產(chǎn)過程揮發(fā)出來而導致VOCs污染，VOCs排放主要發(fā)生在投料、反應、溶劑回收、過濾、離心、烘干、出料等操作單元。
廢氣特性
溶劑廢氣排放特點主要跟醫(yī)藥化工生產(chǎn)工藝特點有關(guān),具體表現(xiàn)在：
1)排放點多,排放量大,無組織排放嚴重。因其溶劑消耗大,且具有揮發(fā)性。幾乎每臺生產(chǎn)設(shè)備都是溶劑廢氣排放點。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。反應過程基本上為間歇反應, 溶劑廢氣也呈間歇性排放;
3)溶劑廢氣成分復雜,污染物種類和濃度變化大,同一套裝置在不同時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,反應過程激烈,生產(chǎn)事故風險大,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)計依據(jù)
根據(jù)國家及行業(yè)相關(guān)標準和規(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準》 GB16297-1996;
《惡臭污染物排放標準》 GB 14554-93;
《吸附法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》 HJ2026-2013;
《催化燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術(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)計規(guī)范》GB50052-2009;
《通風與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50243-2002;
河北省地方標準DB13/2208-2015《青霉素類制藥揮發(fā)性有機物和惡臭特征污染物排放標準》;
河北省地方標準DB13/2208-2015《青霉素類制藥揮發(fā)性有機物和惡臭特征污染物排放標準》;
上海市地方標準DB31/373-2010《生物制藥行業(yè)污染物排放標準》;
浙江省地方標準DB33/923-2014《生物制藥工業(yè)污染物排放標準》;
選擇有機廢氣處理方法，需要根據(jù)以下因素：有機污染物質(zhì)的類型、濃度水平、排氣溫度、排放流量、微粒散發(fā)的水平、需要達到的污染物控制水平等。有機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）針對某些制藥行業(yè)有機廢氣尾氣中風量大、濃度中低或者濃度不穩(wěn)定、成分復雜及難以回收利用的場合下，建議采用活性碳顆粒對有機物進行高效吸附。
2）針對某些制藥行業(yè)有機廢氣尾氣中風量小、濃度高、成分復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）針對某些制藥行業(yè)有機廢氣尾氣中風量小、濃度高、成分復雜及難以回收利用，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
針對某些制藥行業(yè)有機廢氣尾氣中風量大、濃度中低或者濃度不穩(wěn)定、成分復雜及難以回收利用的場合下，建議采用活性碳顆粒對有機物進行高效吸附，凈化廢氣中的有機成分，然后采用水蒸氣脫附回收廢氣中有價值的成分，最終達到環(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廢氣裝置設(shè)置多個吸附器，共用一套管路系統(tǒng)，運行時吸附器依次進入吸附狀態(tài)。有機廢氣經(jīng)預處理后由吸附器下部進入吸附器內(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
針對某些制藥行業(yè)有機廢氣尾氣中風量小、濃度高、成分復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95-99%以上，同時能充分收集有機廢氣燃燒產(chǎn)生的熱能，用于裝置運行。
制藥車間經(jīng)預處理的廢氣先首先經(jīng)過蓄熱室預熱，然后進入燃燒室，加熱升溫到800℃左右，使VOCs氧化分解成CO2和H2O；氧化后生成的高溫煙氣再通過另一個蓄熱室釋放熱量，然后排出RTO系統(tǒng)。三室型RTO運行操作過程，單個蓄熱室在進氣、吹掃、排氣三種狀態(tài)之間反復切換，當一個循環(huán)后，VOCs始終進入到在上一循環(huán)時排出凈化氣的蓄熱室，而原來進入VOCs的蓄熱室則用凈化氣或空氣清掃，并將殘留的未反應VOCs送回至燃燒室進行氧化，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，同時節(jié)約了廢氣氧化升溫時的熱量損耗，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、維護方便，運行費用低，VOCs凈化效率高達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廢氣，尤其對大風量的處理場合，可獲得滿意的處理效果。與回收類有機廢氣凈化裝置相比，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，運行過程不產(chǎn)生二次污染，設(shè)備投資及運行費用低。，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的凈化、脫附過程密閉循環(huán)。
工藝流程
有機廢氣先通過干式過濾，將廢氣中顆粒狀污染物截留去除，然后進入活性炭吸附床進行吸附，利用具有大比表面積的蜂窩狀活性炭將有機溶劑吸附在活性炭表面，處理后干凈的氣流經(jīng)過風機、煙囪高空排放。
活性炭經(jīng)過吸附運行一段時間后達到飽和，啟動系統(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溶劑脫附出來，并經(jīng)過催化燃燒反應轉(zhuǎn)化生成CO2和水蒸氣等無害物質(zhì)，并放出熱量，反應產(chǎn)生的熱量經(jīng)過熱交換部分回用到脫附加熱氣流中，當脫附達到一定程度時放熱跟脫附加熱達到平衡，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，飽和吸附箱則進行脫附工作，脫附后活性炭箱預備至下次循環(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)用戶要求進行方案設(shè)計，出具科學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)在一般采用多級治理技術(shù)的方式，那么如何選擇最經(jīng)濟合理、治理效果最好的多級治理方案顯得尤為重要。
