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有機(jī)溶劑廢氣處理工藝

1工業(yè)有機(jī)廢氣來(lái)源及特點(diǎn)

（一）工業(yè)有機(jī)廢氣特點(diǎn)。

（1）不同行業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣有所區(qū)別，其污染物成分、濃度和污染方式均有所不同。

（2）具有易燃易爆、有一定毒性、不易溶于水、易溶于有機(jī)溶劑、易擴(kuò)散、不易收集處理等特點(diǎn)。

（3）部分行業(yè)有機(jī)廢氣伴有顆粒物、二氧化硫、氨、氯化氫等無(wú)機(jī)成分，首要任務(wù)需對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。

（二）來(lái)源。

工業(yè)有機(jī)廢氣排放涉及化工、石化、制藥、印刷、涂裝、橡膠制品生產(chǎn)、家具制造、電子信息、機(jī)械設(shè)備制造等行業(yè)。工業(yè)有機(jī)廢氣按產(chǎn)生來(lái)源主要來(lái)自有機(jī)溶劑揮發(fā)和反應(yīng)產(chǎn)生兩方面。

（1）有機(jī)溶劑揮發(fā)：工業(yè)生產(chǎn)上使用有機(jī)溶劑的揮發(fā)，如涂裝行業(yè)噴涂原料有機(jī)成分的揮發(fā)，主要為丙酮、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯等；制藥項(xiàng)目生產(chǎn)過(guò)程中使用有機(jī)溶劑如甲苯、二氯甲烷、吡啶、丙酮、甲醇、乙酸乙酯等在反應(yīng)體系中進(jìn)行溶解、分離和提純時(shí)的揮發(fā)；包裝印刷行業(yè)的油性油墨揮發(fā)產(chǎn)生的含甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等有機(jī)污染物；原輔料儲(chǔ)罐呼吸廢氣等。

（2）反應(yīng)產(chǎn)生：塑料、塑膠工業(yè)產(chǎn)生過(guò)程中高分子聚合物受熱分解揮發(fā)產(chǎn)生的烯烴類塑料聚合物的單體；石化、有機(jī)合成反應(yīng)形成的有機(jī)污染物；橡膠制品行業(yè)產(chǎn)生的含非甲烷總烴、含硫有機(jī)物等廢氣。

2揮發(fā)性有機(jī)廢氣及其危害

揮發(fā)性有機(jī)廢氣，多指沸點(diǎn)在50~260℃，在室溫狀態(tài)下飽和氣壓大于133.3Pa的易揮發(fā)性有機(jī)化合物，其主要成分為烴類、氨、硫化物、醛類等。揮發(fā)性有機(jī)廢氣一般為混合氣體，雖然各組分占空氣比重不高，但由于各組分混合共存的緣故，諸多治理技術(shù)很難將其*。除對(duì)環(huán)境造成污染外，對(duì)人類健康的危害也不容小覷。揮發(fā)性有機(jī)廢氣中部分物質(zhì)，容易與空氣中二氧化氮產(chǎn)生反應(yīng)進(jìn)而形成臭氧，其產(chǎn)生的光化學(xué)煙霧和刺激性氣味，會(huì)對(duì)人體眼睛、耳朵以及呼吸道、甚至是心肺系統(tǒng)造成損傷，人類*置于揮發(fā)性氣體環(huán)境中，其身體組織會(huì)出現(xiàn)畸形或者是癌變。同時(shí)，揮發(fā)性有機(jī)廢氣也會(huì)阻礙植物進(jìn)行光合作用，進(jìn)而影響糧食產(chǎn)量。

有機(jī)溶劑廢氣處理工藝

引起各界重視，空氣質(zhì)量成為大眾重視焦點(diǎn)。不同職業(yè)的廢氣辦理有不同的特色，先發(fā)布制藥職業(yè)VOC廢氣辦理解決計(jì)劃。

1.1 項(xiàng)目背景

在醫(yī)化職業(yè)中許多運(yùn)用有機(jī)溶劑(如DMF、苯系物、有機(jī)胺、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮、甲醇、乙醇、丁酮、二氯乙烷、醋酸等)，蒸發(fā)構(gòu)成了具有刺激性氣味和惡臭的氣體，并具有必定毒害性，*排放必定惡化區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量，并對(duì)鄰近居民的身體發(fā)作損害。因此，有用治制藥職業(yè)VOC污染已經(jīng)成為亟待解決的重要問(wèn)題。

在出產(chǎn)進(jìn)程中，制藥企業(yè)會(huì)運(yùn)用到一些溶點(diǎn)低、蒸發(fā)性好的有機(jī)溶劑。此類溶劑很或許會(huì)跟著出產(chǎn)進(jìn)程蒸發(fā)出來(lái)而導(dǎo)致VOC污染，VOC排放首要發(fā)作在投料、反響、溶劑收回、過(guò)濾、離心、烘干、出料等操作單元。各單元操作特征：①投料：小量靈敏物料運(yùn)用真空抽料，許多的靈敏物料運(yùn)用泵投料或泵運(yùn)送至高位槽投料;②反響：反響釜的放空口經(jīng)冷凝收回溶劑后排空;③溶劑收回：蒸餾釜的放空口經(jīng)冷凝收回后排空，若運(yùn)用減壓蒸餾，則廢氣進(jìn)入真空體系后外排，收回的溶劑暫存至接收罐;④過(guò)濾、離心：運(yùn)用敞口式離心機(jī)或敞口式過(guò)濾器，選用密閉離心機(jī)、過(guò)濾器出料時(shí)靈敏物料直接露出空氣中;⑤烘干：烘干廢氣進(jìn)入緩沖罐后排放，出料時(shí)靈敏物料直接露出于空氣中。

溶劑廢氣排放特色首要跟醫(yī)藥化工出產(chǎn)工藝特色有關(guān), 詳細(xì)表現(xiàn)在：

2)間歇性排放多。反響進(jìn)程基本上為間歇反響, 溶劑廢氣也呈間歇性排放;

4)溶劑廢氣影響規(guī)模廣。溶劑廢氣中的VOCs大多具有惡臭性質(zhì), 嗅域值低, 易擴(kuò)散, 影響規(guī)模廣;

2辦理計(jì)劃挑選

挑選有機(jī)廢氣處理辦法，總體上應(yīng)根據(jù)以下因素：有機(jī)污染物質(zhì)的類型、有機(jī)污染物質(zhì)濃度水平、有機(jī)廢氣的排氣溫度、有機(jī)廢氣的排放流量、微粒散發(fā)的水平、需求到達(dá)的污染物操控水平。

1)冷凝法：將廢氣直接冷凝或吸附濃縮后冷凝，冷凝液經(jīng)別離收回有價(jià)值的有機(jī)物。該法用于濃度高、溫度低、風(fēng)量小的廢氣處理。但此法出資大、能耗高、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用大，制藥車間廢氣中的有機(jī)物濃度較低，風(fēng)量大(車間置換風(fēng)量詳細(xì)數(shù)量由車間空間巨細(xì)和空間置換次數(shù)決議)，反響流程出來(lái)的有機(jī)廢氣，一般溫度較高，濃度較大，成分雜亂，收回的溶劑難以處理使用，并易發(fā)作二次污染，所以制藥廢氣處理一般不選用此法處理。

3)直接焚燒法：使用燃?xì)饣蛉加偷容o助燃料焚燒放出的熱量將混合氣體加熱到必定溫度(700～800℃)，駐留必定的時(shí)刻，使可燃的有害氣體焚燒。該法工藝簡(jiǎn)略、設(shè)備出資少，但能耗高、運(yùn)轉(zhuǎn)本錢高，易發(fā)作Cl2、COCl2、NOX、多氯二苯呋喃等有毒副產(chǎn)物。而這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境的損害更大，所以制藥廢氣處理一般不選用此法處理。

5)吸附法：

②吸附收回法：有機(jī)氣體經(jīng)活性炭吸附，該法使用活性炭等吸附劑吸附有機(jī)廢氣，挨近飽滿后用水蒸汽反吹活性炭進(jìn)行脫附再生，水蒸汽與脫附出來(lái)的有機(jī)氣體經(jīng)冷凝、別離，可收回有機(jī)液體。該法凈化功率較高，但要求提供必要的蒸汽量，適用于低濃度、大風(fēng)量的制藥尾氣辦理。

該法耗費(fèi)低，具有設(shè)備簡(jiǎn)略，易于操作，占地面積小，運(yùn)用便利等優(yōu)點(diǎn)，可是在實(shí)踐使用中存在著凈化功率低的問(wèn)題。因?yàn)槭且豁?xiàng)新技能，人們關(guān)于其作用機(jī)理研討不夠充沛，還沒(méi)有構(gòu)成規(guī)律性知道，許多企業(yè)只是在仿照這項(xiàng)技能，并沒(méi)有真實(shí)把握真實(shí)的核心技能。

8)光催化氧化法：該法是經(jīng)過(guò)光催化氧化反響凈化消除蒸發(fā)性有機(jī)氣體。所謂光催化氧化反響，就是讓太陽(yáng)光或其他必定能量的光照耀光敏半導(dǎo)體催化劑時(shí)，激起半導(dǎo)體的價(jià)帶電子發(fā)作帶間躍遷，即從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，然后發(fā)作光生電子(e-)和空穴(h+)。此時(shí)吸附在納米顆粒外表的溶解氧俘獲電子構(gòu)成超氧負(fù)離子，而空穴將吸附在催化劑外表的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負(fù)離子和氫氧自由基具有很強(qiáng)的氧化性，能使有機(jī)污染物氧化至終究產(chǎn)物CO2和H2O。使用光催化氧化工藝處理廢氣是一種使用遠(yuǎn)景非常寬廣的辦法?？墒乾F(xiàn)在大多數(shù)還在是運(yùn)用于室內(nèi)空氣的凈化，首要用于處理低濃度有機(jī)廢氣范疇，有用運(yùn)用于較高濃度有機(jī)廢氣處理的工業(yè)使用還很少，處理功率得不到確保。

10)蓄熱式催化焚燒法：

2.2辦理計(jì)劃斷定

針對(duì)某些制藥職業(yè)有機(jī)廢氣尾氣中風(fēng)量大、濃度中低或者濃度不安穩(wěn)、成分雜亂及難以收回使用的場(chǎng)合下，主張選用活性碳顆粒對(duì)有機(jī)物進(jìn)行高效吸附。

針對(duì)某些制藥職業(yè)有機(jī)廢氣尾氣中風(fēng)量小、濃度高、成分雜亂及難以收回使用，不含氯磷等易使催化劑中毒的元素的場(chǎng)合下，主張選用蓄熱式催化焚燒設(shè)備(RCO)處理后排放。

揮發(fā)性有機(jī)物，也即是VOCs。大多數(shù)VOCs具有令人不適的特殊氣味，并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，特別是苯、甲苯及甲醛等對(duì)人體健康會(huì)造成很大的傷害。同時(shí)VOCs是導(dǎo)致城市灰霾和光化學(xué)煙霧的重要前體物，主要來(lái)源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶劑制造與使用等過(guò)程。所以揮發(fā)性有機(jī)物廢氣需要適當(dāng)?shù)脑O(shè)備進(jìn)行處理，大概有以下七種處理方案。

1、光氧催化廢氣處理設(shè)備

光氧催化廢氣處理設(shè)備，又稱光氧催化設(shè)備、uv光氧催化設(shè)備、光催化氧化除臭設(shè)備、光氧除臭設(shè)備、uv光氧除臭設(shè)備、光氧催化除臭裝置等。是目前新環(huán)保法規(guī)推進(jìn)的形勢(shì)下，廣受歡迎的廢氣凈化+除臭除味設(shè)備。

它是利用特制的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣，裂解工業(yè)廢氣的分子鏈結(jié)構(gòu)，使有機(jī)或無(wú)機(jī)高分子惡臭化合物分子鏈，在高能紫外線光束照射下，降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物CO2、H2O等。常見(jiàn)的廢氣治理成分如：

Ø 氨、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等；

Ø 硫化物H2S、VOC類；

Ø 苯、甲苯、二甲苯、非甲烷總烴類。

如需處理的廢氣成分復(fù)雜，需要在本設(shè)備前、后加裝過(guò)濾裝置，常見(jiàn)配套設(shè)備有活性炭吸附裝置、等離子凈化器和噴淋塔等。

2、活性炭吸附箱

是目前處理VOCs的常見(jiàn)的方法，特別適用于處理低濃度的VOCs。

與其他VOCs治理技術(shù)相比，活性炭吸附箱能選擇性地分離其他過(guò)程難以分開(kāi)的混合物，對(duì)低濃度有毒有害物質(zhì)去除效率高，操作簡(jiǎn)便安全，無(wú)二次污染，并且經(jīng)過(guò)處理后可以達(dá)到有機(jī)溶劑回收、吸附劑循環(huán)使用的目的。

活性炭吸附箱，孔徑分布廣，微孔發(fā)達(dá)，吸附過(guò)程快，能夠吸附分子大小不同的物質(zhì)，對(duì)苯類、乙酸乙酯、等VOCs的吸附回收非常有效。非極性、疏水性的表面特性，使它對(duì)非極性物質(zhì)的吸附有較好的選擇性，并且活性炭原料廉價(jià)充足，制備工藝簡(jiǎn)單，易脫附再生，基于此，活性炭已被廣泛用作吸附劑來(lái)處理低濃度、較大風(fēng)量的中等相對(duì)分子質(zhì)量（通常約為45～130）的VOCs。

活性炭吸附箱為抽屜式結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為不銹鋼，其他結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)需要定制。常用填充活性炭為椰殼及煤質(zhì)活性炭，箱體內(nèi)部進(jìn)行了防腐蝕處理。

3、RCO催化焚燒爐

催化燃燒，是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過(guò)程中，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。又稱無(wú)焰燃燒，燃燒*，溫度要求不高，200-550℃。

催化燃燒裝置，簡(jiǎn)稱CO，是在催化劑的作用下，將VOCs在200～400℃的低溫條件下分解為CO2和H2O，是凈化碳?xì)浠衔锏扔袡C(jī)廢氣、消除惡臭的有效手段之一。蓄熱式催化燃燒裝置，簡(jiǎn)稱RCO，是將低溫催化氧化與蓄熱技術(shù)相結(jié)合的一種有機(jī)廢氣凈化技術(shù)。

催化燃燒裝置，燃燒溫度250℃~550℃；催化劑一般采用鉑、鈀等貴金屬催化劑，效率可達(dá)98%。

4、活性炭吸附脫附裝置

活性炭吸附脫附裝置，是指利用活性炭分子篩，吸附工業(yè)廢氣的凈化設(shè)備。主要由廢氣預(yù)處理系統(tǒng)、分子篩轉(zhuǎn)輪濃縮吸附系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)、冷卻干燥系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。

本凈化裝置是根據(jù)吸附(效率高)和催化燃燒(節(jié)能)兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)的。即吸附濃縮一催化燃燒法。經(jīng)過(guò)除塵之后的廢氣進(jìn)入吸附床,系統(tǒng)采用兩臺(tái)以上吸附床,交替使用,一個(gè)催化燃燒室,裝置采用自主編程的PLC系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行,系統(tǒng)凈化率可達(dá)90%以上。

5、RTO蓄熱焚燒爐

蓄熱式廢氣焚燒爐（RegenerativeThermalOxidizer，簡(jiǎn)稱RTO）是一種用于處理中低濃度揮發(fā)性有機(jī)廢氣的節(jié)能型環(huán)保裝置，它的基本原理是在高溫下使廢氣中的有機(jī)成分氧化分解，從而予以去除，適用范圍廣，處理效率高。該裝置的特點(diǎn)是在設(shè)備中增加了蓄熱式熱交換器，由于其熱回收率高(大于95%)，從而起到了節(jié)能的效果。

該設(shè)備可為客戶提供集工藝開(kāi)發(fā)、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、安裝及調(diào)試于一體的一站式服務(wù)，并根據(jù)客戶需求合理組合技術(shù)單元，形成定制化解決方案。

6、分子篩吸附脫附

分子篩吸附脫附，是指利用固體分子篩，吸附工業(yè)廢氣。針對(duì)不同的廢氣成分，需要選用合適的分子篩。

吸附脫附凈化設(shè)備一般由廢氣收集單元、預(yù)處理單元、吸附單元、燃燒單元、脫附單元、熱量交換單元等組成。每一套分子篩吸附脫附系統(tǒng)，均有兩套或多套吸附單元交替再生，可保證生產(chǎn)連續(xù)性，減少運(yùn)營(yíng)成本。當(dāng)分子篩吸附達(dá)到飽和后，將污染物脫附出來(lái)，利用燃燒技術(shù)（包括直接燃燒，催化燃燒，蓄熱催化燃燒和蓄熱燃燒），使工業(yè)廢氣中有機(jī)物深度氧化成二氧化碳和水，從而達(dá)到凈化目的。

7、沸石轉(zhuǎn)輪

沸石轉(zhuǎn)輪吸附脫附裝置，是指利用沸石分子篩，吸附工業(yè)廢氣的凈化設(shè)備。主要由廢氣預(yù)處理系統(tǒng)、分子篩轉(zhuǎn)輪濃縮吸附系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)、冷卻干燥系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。

轉(zhuǎn)輪后一般有后處理系統(tǒng)，處理工藝為沸石轉(zhuǎn)輪+RCO、沸石轉(zhuǎn)輪+RTO、沸石轉(zhuǎn)輪+CO、沸石轉(zhuǎn)輪+TO。在適當(dāng)?shù)那樾蜗拢€可以將沸石轉(zhuǎn)輪吸附脫附后的煙氣，引入業(yè)主原有的鍋爐或生產(chǎn)工藝中，以減少整套廢氣治理系統(tǒng)的投資。