常州制藥廠廢氣處理設備

1 VOCs的定義及危害現狀

VOCs是指(zhi)在一定條件(jian)下具有(you)(you)揮(hui)發性(xing)有(you)(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)總稱。揮(hui)發性(xing)有(you)(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)(wu)主要包(bao)括非(fei)甲烷總烴(jing)(jing)、含氧化(hua)合(he)物(wu)(wu)、鹵代(dai)烴(jing)(jing)、含氮化(hua)合(he)物(wu)(wu)、含硫化(hua)合(he)物(wu)(wu)等。作為一個(ge)制(zhi)造業大國(guo)， 每年中國(guo)排(pai)放的(de)(de)(de)VOCs已經超過2000萬t， 其絕(jue)對排(pai)放量(liang)要比二氧化(hua)硫、氮氧化(hua)物(wu)(wu)以及粉(fen)塵(chen)的(de)(de)(de)排(pai)放量(liang)都高， 因此(ci)， 控(kong)制(zhi)揮(hui)發性(xing)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)排(pai)放對大氣環(huan)境(jing)是非(fei)常(chang)重要的(de)(de)(de)。

隨著(zhu)生活水平的(de)(de)提(ti)升， 民(min)眾對于生存環(huan)境的(de)(de)要(yao)求也越來越高， 對此， 我國陸(lu)續出臺(tai)相關政(zheng)策法規來治理VOCs， 如《“十三五" 揮發性有機物污(wu)染(ran)防治工作(zuo)方案》《大(da)氣(qi)污(wu)染(ran)防治行動計劃》等(deng)， 化工、制藥業(ye)(ye)作(zuo)為環(huan)保重點監管行業(ye)(ye)必須提(ti)高VOCs防治處理的(de)(de)水平。

2 VOCs的治理方法

醫藥化工(gong)行業在(zai)有(you)機(ji)(ji)(ji)合成反(fan)應(ying)及(ji)離心(xin)精制(zhi)、有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)儲(chu)(chu)罐(guan)無組織揮發(fa)等(deng)工(gong)況下會產生有(you)機(ji)(ji)(ji)揮發(fa)廢氣。比如原料(liao)藥項目、有(you)機(ji)(ji)(ji)物(wu)的輸送(song)、反(fan)應(ying)釜的尾(wei)氣、儲(chu)(chu)罐(guan)的放(fang)空。

2.1 VOCs的傳(chuan)統(tong)治理方法(fa)

VOCs不僅來源十分(fen)(fen)廣(guang)泛， 而且其組(zu)成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)也(ye)十分(fen)(fen)復雜， 常見的(de)(de)揮發性有(you)(you)機(ji)化合(he)物(wu)包括烴(jing)類(lei)、醇類(lei)、醚類(lei)等， 即使對于同一物(wu)質， 由于其風量、濃度的(de)(de)不同， 所需的(de)(de)技(ji)術路(lu)線也(ye)不盡相同， 因此，沒有(you)(you)一種技(ji)術可以(yi)解(jie)決所有(you)(you)的(de)(de)VOCs問題。目前，VOCs處(chu)理(li)方法有(you)(you)數十種， 其原理(li)主(zhu)要(yao)有(you)(you)回(hui)(hui)收有(you)(you)價值溶(rong)劑的(de)(de)回(hui)(hui)收技(ji)術和分(fen)(fen)解(jie)VOCs分(fen)(fen)子的(de)(de)破壞技(ji)術兩(liang)大類(lei)， 實際應(ying)用中更多采用組(zu)合(he)式技(ji)術。比如通過采用濃縮和燃燒相結合(he)的(de)(de)技(ji)術來處(chu)理(li)低濃度、大流量的(de)(de)有(you)(you)機(ji)廢氣(qi)， 進(jin)而降低設備的(de)(de)投資成(cheng)(cheng)本(ben)。

2.2 VOCs的新(xin)型治理(li)方法

通過采用催(cui)化燃燒(shao)（CO） 和蓄(xu)熱式燃燒(shao)（RTO）相(xiang)結合(he)的技術， 用較少的能耗(hao)完成對VOCs的*處理； 依據VOCs自身(shen)的溶(rong)解度、沸點等理化性(xing)質選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的吸附(fu)方式。如選(xuan)擇(ze)變溫吸附(fu)或變壓吸附(fu)進行溶(rong)劑回(hui)收， 回(hui)收時(shi)主要根據企(qi)業生(sheng)產情況來選(xuan)擇(ze)相(xiang)應的吸附(fu)方法， 本文主要介紹(shao)以(yi)下兩種方法。

1） 回(hui)收法(fa)主(zhu)要有(you)活性炭吸附(fu)、變壓吸附(fu)、冷(leng)凝法(fa)及膜分離技術， 目前主(zhu)要是通過溫(wen)度(du)、壓力、抉擇性吸附(fu)劑和(he)抉擇性浸透膜等物(wu)理方(fang)法(fa)來吸附(fu)有(you)機揮發(fa)性物(wu)質。

2） 清除法(fa)有熱氧化(hua)、催化(hua)熄(xi)滅、生(sheng)物(wu)氧化(hua)及集(ji)成技巧。其主要(yao)是(shi)通過化(hua)學反(fan)應或(huo)生(sheng)化(hua)反(fan)應， 比如在熱、催化(hua)劑或(huo)微生(sheng)物(wu)的(de)作用下(xia)， 把有害(hai)的(de)有機物(wu)轉化(hua)成無害(hai)的(de)CO2和(he)H2O。

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3 4 種典型的VOCs處理技術

3.1 吸附工藝技(ji)術

該吸(xi)附(fu)(fu)(fu)技(ji)(ji)術(shu)是指吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)通過(guo)物理結(jie)合(he)的(de)方(fang)式或化學反應的(de)方(fang)式對有(you)(you)(you)(you)害物質進(jin)行(xing)(xing)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)， 進(jin)而達到凈化廢氣(qi)(qi)的(de)目(mu)的(de)。該技(ji)(ji)術(shu)在有(you)(you)(you)(you)機(ji)廢氣(qi)(qi)濃度較(jiao)低時使用(yong)(yong)具有(you)(you)(you)(you)較(jiao)好的(de)效果(guo)， 但是不宜(yi)直接用(yong)(yong)該技(ji)(ji)術(shu)處理高濃度有(you)(you)(you)(you)機(ji)廢氣(qi)(qi)， 可(ke)以在冷凝等(deng)方(fang)式處理后， 再使用(yong)(yong)該技(ji)(ji)術(shu)對廢氣(qi)(qi)進(jin)行(xing)(xing)凈化。在吸(xi)附(fu)(fu)(fu)過(guo)程中， 吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)、設備(bei)、工藝、再生等(deng)都(dou)是其(qi)關鍵控制點。目(mu)前在VOCs 凈化過(guo)程中常用(yong)(yong)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)有(you)(you)(you)(you)無機(ji)和有(you)(you)(you)(you)機(ji)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)兩類， 吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)應選擇(ze)有(you)(you)(you)(you)巨大的(de)表(biao)面(mian)積、良好的(de)選擇(ze)性(xing)(xing)、較(jiao)強的(de)再生性(xing)(xing)、較(jiao)好的(de)熱穩定(ding)性(xing)(xing)以及化學穩定(ding)性(xing)(xing)、較(jiao)大的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)容量等(deng)等(deng)。目(mu)前市場上的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)種類較(jiao)多(duo)， 常用(yong)(yong)的(de)有(you)(you)(you)(you)活性(xing)(xing)炭、分子篩沸(fei)石等(deng)。

吸(xi)附法對有(you)機廢(fei)氣的凈化較為(wei)*。在不使用深(shen)冷、高(gao)壓的手段下， 可(ke)達到對有(you)機成(cheng)分回收利用的目的， 且該方法無論是設備還是操作都比較簡單， 具有(you)較高(gao)的自動(dong)化程度， 不會造成(cheng)二(er)次污染。

活性(xing)炭吸附(fu)(fu)工藝的(de)(de)(de)優(you)(you)點(dian)適(shi)用(yong)(yong)(yong)于處理各種低濃度(du)的(de)(de)(de)污染(ran)物(wu)(wu)。在(zai)(zai)(zai)實際應用(yong)(yong)(yong)中， 活性(xing)炭的(de)(de)(de)優(you)(you)點(dian)為： 低價(jia)、低耗能(neng)、經濟(ji)、耐酸堿(jian)、耐熱(re)以及具有很高的(de)(de)(de)化學(xue)穩定性(xing)， 而且(qie)活性(xing)炭在(zai)(zai)(zai)使用(yong)(yong)(yong)過(guo)(guo)程中操(cao)作十分簡(jian)便， 只(zhi)需要與空氣相接就可以發揮作用(yong)(yong)(yong)。但是(shi)活性(xing)炭也存在(zai)(zai)(zai)一(yi)定的(de)(de)(de)缺點(dian)， 比如吸附(fu)(fu)量較小， 在(zai)(zai)(zai)使用(yong)(yong)(yong)過(guo)(guo)程中容易出現飽和的(de)(de)(de)現象； 對(dui)于吸附(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)消耗比較大， 且(qie)吸附(fu)(fu)能(neng)力(li)不強， 使用(yong)(yong)(yong)一(yi)定的(de)(de)(de)時間后會使吸附(fu)(fu)量變小， 甚至失去(qu)吸附(fu)(fu)能(neng)力(li)。另外， 吸附(fu)(fu)時存在(zai)(zai)(zai)吸附(fu)(fu)的(de)(de)(de)專(zhuan)一(yi)性(xing)問題(ti)， 對(dui)混合氣體， 吸附(fu)(fu)性(xing)會減(jian)弱， 存在(zai)(zai)(zai)被吸附(fu)(fu)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)分子(zi)直徑與活性(xing)炭孔(kong)徑不匹配而導致的(de)(de)(de)脫附(fu)(fu)現象。

3.2 吸收工藝(yi)技術(shu)

該吸(xi)收(shou)技術的(de)(de)原理是(shi)將有機廢氣(qi)和吸(xi)收(shou)劑(ji)進(jin)行充分的(de)(de)接觸(chu)， 從而(er)把廢氣(qi)中有害(hai)(hai)的(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)吸(xi)附(fu)出來完(wan)成(cheng)對廢氣(qi)的(de)(de)凈化(hua)處理， 其(qi)主要是(shi)采用(yong)物(wu)(wu)理吸(xi)收(shou)或者是(shi)化(hua)學反(fan)應的(de)(de)方式來完(wan)成(cheng)。當完(wan)成(cheng)有害(hai)(hai)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)吸(xi)附(fu)之(zhi)后， 再通(tong)過解吸(xi)將吸(xi)附(fu)劑(ji)中的(de)(de)有害(hai)(hai)物(wu)(wu)質(zhi)清除，從而(er)實現對吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)(de)清洗， 然后進(jin)行再生利用(yong)， 較常用(yong)的(de)(de)吸(xi)收(shou)劑(ji)有酸性(xing)溶液、清水(shui)等。

吸(xi)收(shou)工藝的(de)優勢是整個(ge)系(xi)統為閉路循環， 除蒸(zheng)汽(qi)冷凝水(shui)外(wai)無(wu)廢(fei)水(shui)、廢(fei)液排(pai)放， 蒸(zheng)汽(qi)冷凝水(shui)可考慮綜(zong)合回(hui)收(shou)利用。該控制(zhi)系(xi)統采(cai)用了(le)先進的(de)操控理念(nian)， 在正常平(ping)穩運行的(de)同時減少了(le)人工操作， 真正實現了(le)無(wu)人值守、自動運行， 在回(hui)收(shou)效(xiao)率、可操作性、低能耗等方面均達到了(le)*水(shui)平(ping)。

3.3 洗滌法(fa)工藝技(ji)術

該技術是指把有機廢(fei)氣抽入帶有噴(pen)淋系統(tong)的(de)洗(xi)(xi)滌(di)塔中， 氣體通過填料(liao)床后可以均勻地(di)、充分與(yu)洗(xi)(xi)滌(di)液進行接(jie)觸， 根(gen)據廢(fei)氣中有害物質(zhi)的(de)理化(hua)性質(zhi)，采(cai)用物理吸附的(de)方式或化(hua)學反應的(de)方式將污染物清除(chu)， 從而(er)使有機廢(fei)氣得到凈(jing)化(hua)。除(chu)此之外， 洗(xi)(xi)滌(di)塔還有降(jiang)溫、除(chu)塵、除(chu)油的(de)作用。

清(qing)水、植(zhi)物(wu)(wu)液(ye)、硫(liu)酸(suan)溶液(ye)、氫氧(yang)化鈉(na)(na)溶液(ye)、次(ci)氯酸(suan)鈉(na)(na)溶液(ye)等是(shi)洗(xi)(xi)(xi)滌(di)法中(zhong)(zhong)常用(yong)的(de)(de)洗(xi)(xi)(xi)滌(di)劑， 其中(zhong)(zhong)清(qing)水洗(xi)(xi)(xi)滌(di)和(he)植(zhi)物(wu)(wu)液(ye)洗(xi)(xi)(xi)滌(di)主(zhu)要利(li)(li)用(yong)了污染物(wu)(wu)在兩種溶液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)溶解性(xing)， 植(zhi)物(wu)(wu)液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)一(yi)些基團也參(can)與了有機(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)化學(xue)反應。采用(yong)硫(liu)酸(suan)溶液(ye)、氫氧(yang)化鈉(na)(na)以(yi)及次(ci)氯酸(suan)鈉(na)(na)對(dui)(dui)有機(ji)廢氣的(de)(de)洗(xi)(xi)(xi)滌(di)則(ze)是(shi)通過化學(xue)反應來完成凈化的(de)(de)， 利(li)(li)用(yong)的(de)(de)是(shi)有害有機(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)化學(xue)性(xing)質。洗(xi)(xi)(xi)滌(di)法的(de)(de)特(te)點是(shi)反應快速， 洗(xi)(xi)(xi)滌(di)劑與有害氣體的(de)(de)接(jie)觸時(shi)間比(bi)較短， 一(yi)般不超(chao)過12s； 另外(wai)， 洗(xi)(xi)(xi)滌(di)法還(huan)具有很強的(de)(de)適(shi)用(yong)性(xing)， 它(ta)可以(yi)和(he)其他的(de)(de)處理方法共同(tong)使(shi)用(yong)， 對(dui)(dui)于有機(ji)廢氣的(de)(de)預處理十分有效。

洗滌(di)設備一(yi)般都(dou)采用(yong)立式結構(gou)， 主要有以下幾點優勢， 一(yi)是(shi)(shi)占用(yong)空間較(jiao)(jiao)小； 二是(shi)(shi)操(cao)作簡(jian)便， 需要隔一(yi)段時間進行(xing)一(yi)次洗滌(di)液的更換(huan)； 三是(shi)(shi)使用(yong)過程(cheng)中的工藝(yi)流程(cheng)比較(jiao)(jiao)靈活， 如用(yong)于處理不同的氣(qi)體，只(zhi)需更換(huan)相應的洗滌(di)液； 四是(shi)(shi)建設成本(ben)低。

3.4 冷(leng)凝(ning)工藝技術(shu)

在(zai)不同(tong)溫度以(yi)及(ji)(ji)壓(ya)力(li)下(xia)， 氣(qi)態的(de)(de)(de)(de)污(wu)染物具(ju)有不同(tong)的(de)(de)(de)(de)飽和度， 冷(leng)凝(ning)(ning)工藝(yi)就(jiu)是(shi)基于(yu)(yu)(yu)(yu)該原理(li)(li)(li)(li)， 通過(guo)降低(di)氣(qi)態污(wu)染物的(de)(de)(de)(de)溫度以(yi)及(ji)(ji)增加氣(qi)態污(wu)染物的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)來完成有機(ji)物的(de)(de)(de)(de)凝(ning)(ning)結， 最終進行凈(jing)化回(hui)收(shou)。對于(yu)(yu)(yu)(yu)那(nei)些(xie)低(di)流速(su)、高(gao)濃度的(de)(de)(de)(de)廢(fei)氣(qi)， 主要使用(yong)冷(leng)凝(ning)(ning)技術進行凈(jing)化， 并且(qie)該技術在(zai)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)沸點大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)36.85 ℃、體(ti)積分數大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)0.005%的(de)(de)(de)(de)廢(fei)氣(qi)特別有效。但是(shi)對于(yu)(yu)(yu)(yu)一些(xie)較(jiao)低(di)沸點的(de)(de)(de)(de)廢(fei)氣(qi)， 在(zai)對其(qi)進行冷(leng)凝(ning)(ning)時(shi)， 就(jiu)需(xu)(xu)要更大(da)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)、更低(di)的(de)(de)(de)(de)溫度， 想要達(da)到(dao)這(zhe)種條件， 無(wu)疑會(hui)花費較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)成本。冷(leng)凝(ning)(ning)工藝(yi)在(zai)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)廢(fei)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)效率會(hui)受到(dao)溫度以(yi)及(ji)(ji)壓(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)限制， 所以(yi)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)效率比(bi)較(jiao)低(di)，故在(zai)實際應用(yong)中(zhong)主要將其(qi)用(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)廢(fei)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)預處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)以(yi)及(ji)(ji)前級凈(jing)化， 處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)后的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)還需(xu)(xu)進一步(bu)(bu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)才能排放， 且(qie)回(hui)收(shou)的(de)(de)(de)(de)溶劑也不能直接利(li)用(yong)， 需(xu)(xu)要進一步(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)。

綜(zong)(zong)上(shang)所(suo)述， 對(dui)(dui)(dui)于(yu)制藥(yao)廠(chang)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)有機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)， 要(yao)從(cong)(cong)源頭、中(zhong)端(duan)以及(ji)末端(duan)對(dui)(dui)(dui)其進(jin)(jin)行的(de)(de)(de)綜(zong)(zong)合治理， 并(bing)根據實際工(gong)況(kuang)選(xuan)擇(ze)合適的(de)(de)(de)處(chu)理工(gong)藝技術(shu)。首先要(yao)從(cong)(cong)源頭和過(guo)程控制（即對(dui)(dui)(dui)泵、壓縮(suo)機(ji)、閥門、法蘭等易發(fa)生(sheng)泄(xie)漏的(de)(de)(de)設備(bei)(bei)與管線(xian)組件(jian)） 進(jin)(jin)行定(ding)期檢測， 若發(fa)現問題(ti)應(ying)及(ji)時對(dui)(dui)(dui)其進(jin)(jin)行處(chu)理， 從(cong)(cong)而(er)達(da)到(dao)降(jiang)低乃(nai)至杜絕發(fa)生(sheng)跑、冒、滴、漏的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)； 在藥(yao)品生(sheng)產(chan)過(guo)程中(zhong)， 通過(guo)對(dui)(dui)(dui)密閉的(de)(de)(de)、一(yi)體化的(de)(de)(de)技術(shu)以及(ji)設備(bei)(bei)的(de)(de)(de)使(shi)用， 減(jian)少有機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)的(de)(de)(de)泄(xie)露， 并(bing)對(dui)(dui)(dui)廢(fei)(fei)氣(qi)進(jin)(jin)行收集、分類、處(chu)理； 可(ke)以收集有機(ji)溶媒罐區(qu)在進(jin)(jin)料及(ji)存儲的(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)所(suo)排放的(de)(de)(de)VOCs并(bing)送(song)到(dao)回收設備(bei)(bei)。

接著對(dui)廢氣(qi)(qi)末端治(zhi)理與綜合利用。當末端廢氣(qi)(qi)中(zhong)污染物質(zhi)量濃(nong)度較低時， 對(dui)于(yu)(yu)能回(hui)收的(de)廢氣(qi)(qi)， 可(ke)(ke)通(tong)過(guo)吸(xi)附對(dui)有(you)機(ji)(ji)試(shi)劑(ji)進行回(hui)收、處(chu)理之后再排放(fang)； 對(dui)于(yu)(yu)沒有(you)回(hui)收價值的(de)廢氣(qi)(qi)來說， 可(ke)(ke)通(tong)過(guo)多種技術(shu)， 比如濃(nong)縮燃(ran)燒技術(shu)、等(deng)離(li)子體技術(shu)或紫外光高(gao)級(ji)氧化(hua)技術(shu)等(deng)凈(jing)化(hua)后達(da)標排放(fang)； 對(dui)于(yu)(yu)質(zhi)量濃(nong)度處(chu)于(yu)(yu)中(zhong)等(deng)的(de)有(you)機(ji)(ji)廢氣(qi)(qi)， 可(ke)(ke)通(tong)過(guo)吸(xi)附將(jiang)(jiang)有(you)機(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)回(hui)收， 然后再通(tong)過(guo)催化(hua)燃(ran)燒或熱力焚燒將(jiang)(jiang)廢氣(qi)(qi)凈(jing)化(hua)， 還(huan)可(ke)(ke)以利用凈(jing)化(hua)過(guo)程中(zhong)所產生(sheng)的(de)熱量。對(dui)于(yu)(yu)高(gao)濃(nong)度VOCs的(de)廢氣(qi)(qi)， 則可(ke)(ke)以通(tong)過(guo)冷凝、吸(xi)附等(deng)技術(shu)將(jiang)(jiang)有(you)機(ji)(ji)溶(rong)劑(ji)回(hui)收， 再結合其(qi)他技術(shu)凈(jing)化(hua)廢氣(qi)(qi)。