制藥行業(yè)VOCs排放全過(guò)程控制措施及末端凈化技術(shù)建議

制藥行業(yè)VOCs排放全過(guò)程控制措施及

末端凈化技術(shù)建議摘要：制藥是指用化學(xué)的或機(jī)械的方法加工無(wú)機(jī)物、有機(jī)物使之成為藥品的工業(yè)。它的產(chǎn)品主要包括化學(xué)原料藥和植物藥、生物制品、各類型制劑。本文根據(jù)制藥行業(yè)制造過(guò)程中VOCs的排放情況特點(diǎn)，提供對(duì)應(yīng)的控制措施，同時(shí)針對(duì)制藥行業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣處理提供有效的凈化技術(shù)建議。關(guān)鍵字：制藥行業(yè)；VOCs排放特點(diǎn)；VOCs控制措施或技術(shù)；1T,LVIX\:皎曲階仰.4心U.H-f‘成］—的構(gòu)咿何陣一＞西的半曲改■I代?！鲋穲D1"友酵制蕤生產(chǎn)工藝與VCU排放環(huán)節(jié)圖voc.svoc：nv-rx-H1T,LVIX\:皎曲階仰.4心U.H-f‘成］—的構(gòu)咿何陣一＞西的半曲改■I代?！鲋穲D1"友酵制蕤生產(chǎn)工藝與VCU排放環(huán)節(jié)圖voc.svoc：nv-rx-H包北庶m卜1i醵卜~~蝕！卜1尹職卜北翡I!Ml世晰段VOC0|圖1-2化學(xué)含成制蕊生產(chǎn)工藝與VQUm律放環(huán)節(jié)圖1、制藥行業(yè)的產(chǎn)污環(huán)節(jié)制藥行業(yè)主要包括發(fā)酵制藥、化學(xué)合成藥和提取制藥等三個(gè)生產(chǎn)工藝。發(fā)酵制藥生產(chǎn)工藝主要VOCsVOCsVOCsVC”祀機(jī)消冼I扮牌—&|心，?？疘叩舊VOCs囹1-3提皿制蕤生產(chǎn)工藝與VOC^排放環(huán)節(jié)囹在發(fā)酵、提取、精制、干燥以及溶劑回收等工序2、制藥行業(yè)制造全過(guò)程VOCs控制措施及末端凈化技術(shù)建議（一）源頭削減（1）生產(chǎn)工藝使用非鹵代烴和非芳香烴類溶劑，生產(chǎn)水基、乳液、顆粒產(chǎn)品。采用生物酶法合成技術(shù)。使用低（無(wú)）VOCs含量或低反應(yīng)活性的溶劑。（2）生產(chǎn)設(shè)備改進(jìn)反應(yīng)釜：常壓帶溫反應(yīng)釜上配備冷凝或深冷回流裝置回收，減少反應(yīng)過(guò)程中揮發(fā)性有機(jī)物料的損耗。固液分離設(shè)備：采用全自動(dòng)密閉離心機(jī)、下卸料式密閉離心機(jī)、吊袋式離心機(jī)、多功能一體式壓濾機(jī)、高效板式密閉壓濾機(jī)、隔膜式壓濾機(jī)、全密閉壓濾罐等；產(chǎn)品物料屬性等原因造成無(wú)法采用上述固液分離設(shè)備時(shí)，對(duì)相關(guān)生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行密閉隔離，采用負(fù)壓排氣將無(wú)組織廢氣收集至VOCs廢氣處理系統(tǒng)。（二）過(guò)程控制（1）儲(chǔ)存依據(jù)儲(chǔ)存物料的真實(shí)蒸氣壓選擇適宜的儲(chǔ)罐罐型。苯、甲苯、二甲苯宜采用內(nèi)浮頂罐并安裝頂空聯(lián)通置換油氣回收裝置。盛裝VOCs物料的容器或包裝袋應(yīng)存放于室內(nèi)，或存放于設(shè)置有雨棚、遮陽(yáng)和防滲設(shè)施的專用場(chǎng)地，在非取用狀態(tài)時(shí)應(yīng)加蓋、封口，保持密閉。含VOCs廢料（渣、液）以及VOCs物料廢包裝物等危險(xiǎn)廢物密封儲(chǔ)存于密閉的危廢儲(chǔ)存間。（2）輸送液態(tài)VOCs物料應(yīng)采用密閉管道輸送；采用非管道輸送方式轉(zhuǎn)移液態(tài)VOCs物料時(shí)，應(yīng)采用密閉容器、罐車。粉狀、粒狀VOCs物料應(yīng)采用氣力輸送設(shè)備、管狀帶式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)等密閉輸送方式，或采用密閉的包裝袋、容器或罐車進(jìn)行物料轉(zhuǎn)移。（3）投料易產(chǎn)生VOCs的固體物料采用固體粉料自動(dòng)投料系統(tǒng)、螺旋推進(jìn)式投料系統(tǒng)等密閉投料裝置，若難以實(shí)現(xiàn)密閉投料的，將投料口密閉隔離，采用負(fù)壓排氣將投料尾氣有效收集至VOCs廢氣處理系統(tǒng)。宜采用無(wú)泄漏泵或高位槽（計(jì)量槽）投加，替代真空抽料，進(jìn)料方式采用底部給料或使用浸入管給料，頂部添加液體采用導(dǎo)管貼壁給料。重點(diǎn)地區(qū)采用高位槽/中間罐投加物料時(shí)，配置蒸氣平衡管，使投料尾氣形成閉路循環(huán)，消除投料過(guò)程無(wú)組織排放，若難以實(shí)現(xiàn)的，將投料尾氣有效收集至VOCs廢氣處理系統(tǒng)。非重點(diǎn)地區(qū)可參照?qǐng)?zhí)行。反應(yīng)釜投料所產(chǎn)生的置換尾氣（放空尾氣）有效收集至VOCs廢氣處理系統(tǒng)。（4）取樣采用密閉取樣器取樣，避免敞口取樣。（5）蒸餾/精餾溶劑在蒸餡/精餡過(guò)程中采用多級(jí)梯度冷凝方式，冷凝器優(yōu)先采用螺旋繞管式或板式冷凝器等高效換熱設(shè)備，并有足夠的換熱面積和熱交換時(shí)間。對(duì)于常壓蒸餡/精餡釜，冷凝后不凝氣和冷凝液接收罐放空尾氣排至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)；對(duì)于減壓蒸餡/精餡釜，真空泵尾氣和冷凝液接收罐放空尾氣排至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)。蒸餡/精餡釜出渣（蒸/精餡殘?jiān)┊a(chǎn)生的廢氣排至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)，蒸餡/精餡釜清洗產(chǎn)生的廢液采用管道密閉收集并輸送至廢水集輸系統(tǒng)或密閉廢液儲(chǔ)槽，儲(chǔ)槽放空尾氣密閉收集。

（6）母液收集分離精制后的VOCs母液密閉收集，母液儲(chǔ)槽（罐）產(chǎn)生的廢氣排至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)。（7）干燥采用耙式十燥、單錐十燥、雙錐十燥、真空烘箱等先進(jìn)十燥設(shè)備，十燥過(guò)程中產(chǎn)生的真空尾氣優(yōu)先冷凝回收物料，不凝氣排至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)。采用箱式干燥機(jī)時(shí)，則對(duì)相關(guān)生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行密閉隔離，采用負(fù)壓排氣將無(wú)組織廢氣排至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)。采用噴霧干燥、氣流干燥機(jī)等常壓干燥時(shí)，干燥過(guò)程中產(chǎn)生的無(wú)組織廢氣排至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)。（8）真空設(shè)備真空系統(tǒng)采用干式真空泵，真空排氣排至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)；若使用液環(huán)（水環(huán)）真空泵、水（水蒸氣）噴射真空泵等，工作介質(zhì)的循環(huán)槽（罐）密閉，真空排氣、循環(huán)槽（罐）排氣排至VOCs廢氣收集處理系統(tǒng)。（三）末端凈化技術(shù)建議實(shí)用的VOCs末端凈化技術(shù)眾多，主要包括吸附、燃燒（高溫焚燒和催化燃燒）及其組合技術(shù)，下表3列出了主要凈化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)：表3常見(jiàn)VOCs凈化技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)說(shuō)明控制技術(shù)裝優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)備吸固定床1.初設(shè)成本低;1.無(wú)再生系統(tǒng)時(shí)吸附劑更換頻繁;吸附吸附2.能源需求低；附系統(tǒng)3.適合多種污染物；技4.臭味去除有很高的效術(shù)率；不適合高濃度廢氣；廢氣濕度大時(shí)吸附效率低；不適合含顆粒物狀廢氣，對(duì)廢氣預(yù)處理要求高；熱空氣再生時(shí)有火災(zāi)危險(xiǎn)；對(duì)某些化合物（如酮類、苯乙烯）吸附時(shí)受限；結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積?。贿B續(xù)操作、運(yùn)行穩(wěn)旋轉(zhuǎn)式定；吸附3.床層阻力小；系統(tǒng)4.適用于低濃度，大風(fēng)量的廢氣處理；5.脫附后廢氣濃度浮動(dòng)范圍??；

對(duì)密封件要求高，設(shè)備制造難度大、成本高；無(wú)法獨(dú)立完全處理廢氣，需要與其它廢氣處理裝置組合使用；不適合含顆粒物狀廢氣，對(duì)廢氣預(yù)處理要求高；1、工藝簡(jiǎn)單、設(shè)吸備費(fèi)低；2、對(duì)水溶性收有機(jī)廢氣處理效果佳;吸收塔技3、不受高沸點(diǎn)物質(zhì)影術(shù)響；4、無(wú)耗材垂簾問(wèn)題。

1、凈化效率較低；2、耗水量較大，排放大量廢水，造成污染轉(zhuǎn)移；3、填料吸收塔易堵塞；4、存在設(shè)備腐蝕問(wèn)題。燃TO/TNV1.污染物適用范圍廣；

操作溫度高，處理低濃度廢氣時(shí)運(yùn)行成本高；

燒2.處理效率高（可達(dá)技95%以上）；術(shù)3.設(shè)備簡(jiǎn)單；處理含氮化合物時(shí)可能造成煙氣中NOx超標(biāo)；不適合含硫、鹵素等化合物的治理;處理低濃度VOCs時(shí)燃料費(fèi)用高；1.操作溫度較直接燃燒低，運(yùn)行費(fèi)用低；1.操作溫度較直接燃燒低，運(yùn)行費(fèi)用低；相較于TO，燃料消耗CO量少；處理效率高（可達(dá)95%以上）1.熱回收效率高（＞90%），運(yùn)行費(fèi)用低；RTO凈化效率高（95%~99%）；適用于高溫氣體；1.操作溫度低，熱回收效率高（＞90%），RCO運(yùn)行成本較RTO低；2.高去除率（95~99%）催化劑易失活（燒結(jié)、中毒、結(jié)焦），不適合含有S、鹵素等化合物的凈化；常用貴金屬催化劑價(jià)格高；有廢棄催化劑處理問(wèn)題；處理低濃度VOCs時(shí)燃料費(fèi)用高；陶瓷蓄熱體床層壓損失且易阻塞；低VOCs濃度時(shí)燃料費(fèi)用高；處理含氮化合物時(shí)可能造成煙氣中NOx超標(biāo)；不適合處理易自聚化合物（笨乙烯等），其會(huì)發(fā)生自聚現(xiàn)象，產(chǎn)生高沸點(diǎn)交聯(lián)物質(zhì)，造成蓄熱體堵塞；不適合處理硅烷物質(zhì)，燃燒生成固體塵灰會(huì)堵塞蓄熱陶瓷或切換閥密封面；催化劑易失活（燒結(jié)、中毒、結(jié)焦），不適合含有S、鹵素等化合物的凈化；陶瓷蓄熱體床層壓損大且易阻塞；

處理含氮化合物時(shí)可能造成煙氣中NOx超標(biāo)；常用貴金屬催化劑成本高；有廢棄催化劑處理問(wèn)題；不適合處理易自聚、易反應(yīng)等物質(zhì)（笨乙烯），其會(huì)發(fā)生自聚現(xiàn)象，產(chǎn)生高沸點(diǎn)交聯(lián)物質(zhì)，造成蓄熱體堵塞；不適合處理硅烷物質(zhì)，燃燒生成固體塵灰會(huì)堵塞蓄熱陶瓷或切換閥密封面；生物處1、設(shè)備及操作成鯉系統(tǒng)（生本低，操作簡(jiǎn)單；2、物物濾床、生除更換填料外不產(chǎn)生二技物滴濾、生次污染；3、對(duì)低濃度術(shù)物洗滌塔惡臭異味去除率高。等）1、不適合處理高濃度廢氣；2、普適性差，處理混合廢氣時(shí)菌種不宜選擇生物處1、設(shè)備及操作成鯉系統(tǒng)（生本低，操作簡(jiǎn)單；2、物物濾床、生除更換填料外不產(chǎn)生二技物滴濾、生次污染；3、對(duì)低濃度術(shù)物洗滌塔惡臭異味去除率高。等）1、不適合處理高濃度廢氣；2、普適性差，處理混合廢氣時(shí)菌種不宜選擇或馴化；3、對(duì)PH值控制要求高；4、占地廣大，滯留時(shí)間長(zhǎng)，處理負(fù)荷低。沸石濃其縮轉(zhuǎn)他輪+組RTO/CO/RCO1.沸石濃其縮轉(zhuǎn)他輪+組RTO/CO/RCO1.去除效率高；適用于大風(fēng)量低濃度廢氣；燃料費(fèi)較省；運(yùn)行費(fèi)用較低；合技術(shù)活性炭+CO1.適用于低濃度廢氣處理；1.處理含高沸點(diǎn)或易聚合化合物時(shí)，轉(zhuǎn)輪需定期處理和維護(hù)；處理含高沸點(diǎn)或易聚合化合物時(shí)，轉(zhuǎn)輪壽命短；對(duì)于極低濃度的惡臭異味廢氣處理，運(yùn)行費(fèi)用較高1.活性炭和催化劑需定期更換；2.不適合含顆粒物狀廢氣；一次性投資費(fèi)用低；3.不適合處理含硫、鹵素、重金屬、油運(yùn)行費(fèi)用較低;凈化效率較高(N90%)霧、以及高沸點(diǎn)、易聚合化合物的廢運(yùn)行費(fèi)用較低;凈化效率較高(N90%)霧、以及高沸點(diǎn)、易聚合化合物的廢1、回收率高，有經(jīng)濟(jì)效益；2、適用于冷凝+高沸點(diǎn)、高濃度廢氣處吸附回收理；3、低溫下吸附處理VOCs氣體、安全性高。1、單一冷凝要達(dá)標(biāo)需要到很低的溫度，能耗高；2、凈化成都受冷凝溫度限制、運(yùn)行成本高；3、需要有附設(shè)的冷凍設(shè)備，投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大。氣；若采用熱空氣再生，不適合環(huán)已酮等酮類化合物的處理各類技術(shù)都有其一定的適用范圍，其對(duì)廢氣組分及濃度、溫度、濕度、風(fēng)量等因素有不同的要求，因此在選用治理技術(shù)時(shí)，應(yīng)從技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)性多方面進(jìn)行考慮。綜上，根據(jù)多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具體處理技術(shù)建議如下：儲(chǔ)罐廢氣儲(chǔ)罐廢氣特點(diǎn)為間歇式排氣，排氣量小的特點(diǎn)。根據(jù)儲(chǔ)罐廢氣的成分，濃度較高的采用冷凝、膜分離等組合工藝進(jìn)行回收處理；濃度較低的可以采用吸收、吸附等工藝有機(jī)廢氣治理設(shè)施處理。工藝過(guò)程廢氣小風(fēng)量、低濃度發(fā)酵廢氣采用堿洗+氧化+水洗；大風(fēng)量、中低濃度的發(fā)酵廢氣采用目前較為成熟的技術(shù)路線為“活性炭吸附/沸石分子篩吸附濃縮+RTO”工藝。配料、反應(yīng)、分離、提取、精制、干燥、溶劑回收等工藝有機(jī)廢氣收集后，廢氣成分為單一組分、高價(jià)值的可采用冷凝+吸附回收技術(shù)。大風(fēng)量、中低濃度的發(fā)酵廢氣采用目前較為成熟的技術(shù)路線