隨著生活水平的提升,民眾對(duì)于生存環(huán)境的要求也越來(lái)越高,對(duì)此,我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策法規(guī)來(lái)治理VOCs,如《“十三五” 揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》等,化工、制藥業(yè)作為環(huán)保重點(diǎn)監(jiān)管行業(yè)必須提高VOCs防治處理的水平。
VOCs的治理方法
醫(yī)藥化工行業(yè)在有機(jī)合成反應(yīng)及離心精制、有機(jī)物儲(chǔ)罐無(wú)組織揮發(fā)等工況下會(huì)產(chǎn)生有機(jī)揮發(fā)廢氣。比如原料藥項(xiàng)目、有機(jī)物的輸送、反應(yīng)釜的尾氣、儲(chǔ)罐的放空。
1.1 VOCs的傳統(tǒng)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。
2.1 VOCs的新型治理方法
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的徹底處理;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) 清除法有熱氧化、催化熄滅、生物氧化及集成技巧。其主要是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或生化反應(yīng),比如在熱、催化劑或微生物的作用下,把有害的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無(wú)害的CO2和H2O。
4種典型的VOCs處理技術(shù)
3.1 吸附工藝技術(shù)
該吸附技術(shù)是指吸附劑通過(guò)物理結(jié)合的方式或化學(xué)反應(yīng)的方式對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行吸附,進(jìn)而達(dá)到凈化廢氣的目的。該技術(shù)在有機(jī)廢氣濃度較低時(shí)使用具有較好的效果,但是不宜直接用該技術(shù)處理高濃度有機(jī)廢氣,可以在冷凝等方式處理后,再使用該技術(shù)對(duì)廢氣進(jìn)行凈化。在吸附過(guò)程中, 吸附劑、設(shè)備、工藝、再生等都是其關(guān)鍵控制點(diǎn)。目前在VOCs 凈化過(guò)程中常用的吸附劑有無(wú)機(jī)和有機(jī)吸附劑兩類,吸附劑應(yīng)選擇有巨大的表面積、良好的選擇性、較強(qiáng)的再生性、較好的熱穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性、較大的吸附容量等等。目前市場(chǎng)上的吸附劑種類較多,常用的有活性炭、分子篩沸石等。
3.2 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。
3.3 洗滌法工藝技術(shù)
該技術(shù)是指把有機(jī)廢氣抽入帶有噴淋系統(tǒng)的洗滌塔中,氣體通過(guò)填料床后可以均勻地、充分與洗滌液進(jìn)行接觸,根據(jù)廢氣中有害物質(zhì)的理化性質(zhì),采用物理吸附的方式或化學(xué)反應(yīng)的方式將污染物清除,從而使有機(jī)廢氣得到凈化。除此之外,洗滌塔還有降溫、除塵、除油的作用。
3.4 冷凝工藝技術(shù)
在不同溫度以及壓力下,氣態(tài)的污染物具有不同的飽和度,冷凝工藝就是基于該原理,通過(guò)降低氣態(tài)污染物的溫度以及增加氣態(tài)污染物的壓力來(lái)完成有機(jī)物的凝結(jié),最終進(jìn)行凈化回收。對(duì)于那些低流速、高濃度的廢氣,主要使用冷凝技術(shù)進(jìn)行凈化,并且該技術(shù)在處理沸點(diǎn)大于36.85 ℃、體積分?jǐn)?shù)大于0.005%的廢氣特別有效。但是對(duì)于一些較低沸點(diǎn)的廢氣,在對(duì)其進(jìn)行冷凝時(shí),就需要更大的壓力、更低的溫度,想要達(dá)到這種條件,無(wú)疑會(huì)花費(fèi)較大的成本。冷凝工藝在處理廢氣的過(guò)程中效率會(huì)受到溫度以及壓力的限制,所以處理效率比較低,故在實(shí)際應(yīng)用中主要將其用于廢氣的預(yù)處理以及前級(jí)凈化,處理后的氣體還需進(jìn)一步處理才能排放,且回收的溶劑也不能直接利用,需要進(jìn)一步的處理。
綜上所述,對(duì)于制藥廠所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣,要從源頭、中端以及末端對(duì)其進(jìn)行全方位的綜合治理,并根據(jù)實(shí)際工況選擇合適的處理工藝技術(shù)。首先要從源頭和過(guò)程控制(即對(duì)泵、壓縮機(jī)、閥門、法蘭等易發(fā)生泄漏的設(shè)備與管線組件)進(jìn)行定期檢測(cè),若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理,從而達(dá)到降低乃至杜絕發(fā)生跑、冒、滴、漏的目的;在藥品生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)密閉的、一體化的技術(shù)以及設(shè)備的使用,減少有機(jī)廢氣的泄露,并對(duì)廢氣進(jìn)行收集、分類、處理;可以收集有機(jī)溶媒罐區(qū)在進(jìn)料及存儲(chǔ)的過(guò)程中所排放的VOCs并送到回收設(shè)備。
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