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镇江生物制药废气处理设备

产品时间:2020-10-19

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简要描述:

镇江生物制药废气处理设备
生物制药原料以天然的生物材料为主,包括微生物、人体、动物、植物、海洋生物等。随着生物技术的发展,有目的人工制得的生物原料成为当前生物制药原料的主要来源。如用免疫法制得的动物原料、改变基因结构制得的微生物或其它细胞原料等。生物药物的特点是药理活性高、毒副作用小,营养价值高。生物药物主要有蛋白质、核酸、糖类、脂类等。这些物质的组成单元为氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等。

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镇江生物制药废气处理设备

(1) 物理法物理法治理废气时.未变更废气事物的化学性质只是用一种物 质将它的臭味掩蔽和稀释,还是将废气事物由气相转移至液相或固相。常见办法有 掩蔽法、稀释法、冷凝法和吸附法等。

(2) 化学法化学法楚运用额外一种事物与废气事物施行化学反响,变更废气 事物的化学结构.使之转变为无毒害的事物、无臭事物或臭味较低的事物。常见方 法有燃烧现象法、氧气化法和化学借鉴法(酸碱中和法)等。

(3) 生物法生物法净化无机或有机废气足在已成熟的认为合适而使用微生物处置废水的 基础上发M起来的。生物净化本质上是一种氧气化分解过程:依附在多孔、潮润媒介上的活性微生物以废气中无机或有机绀分作为其性命活动的能量物质或养料.转化为简单的无机物或细胞组成事物。

(4) 物理化学法物理化学法主要是针对R标废气的特别的性质,认为合适而使用一系列物理和 化学处置相接合的办法*使用些特别处置手眼和十分规处置办法对其施行深度处置,以达到高去除率和无害化的R的。到现在为止应用的简单物理化学办法主要有酸碱借鉴、化学吸附、氧气化法和催化燃烧现象等几种办法有机接合的处置办法。

光催化废臭气净化技术

光催化废臭气净化技术可以降解大多数挥发和半挥发性烷烃、烯烃和芳烃,已被试验证明可用光催化氧化法去除的有机物包括:甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、 2-乙基己醇、丙烷、异戊烷、己烷、丁醛乙酸丁酯、二乙胺、三乙胺、二甲基二硫化物、甲硫醇、二甲硫、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等。

特种光量子技术

1、该技术通过特制的激发光源产生不同能量的光量子,利用恶臭物质对该光量子的强烈吸收,在大量携能光量子的轰击下使恶臭物质分子解离和激发。

2、利用光量子分解空气中的氧分子产生游离氧,即活性氧,因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合,进而产生臭氧。

3、臭氧在该光量子的作用下可产生大量的新生态氢、活性氧和羟基氧等活性基团,一部分恶臭物质也能与活性基团反应,最终转化为CO2和H2O等无害物质,从而达到彻底去除恶臭气体的目的。因其激发光源产生的光量子的平均能量在1eV~7eV,适当控制反应条件可以实现一般情况下难以实现或使速度很慢的化学反应变得十分快速,大大提高了反应器的作用效率。

4、由收集系统将恶臭气体进入光量子净化装置,在此利用特制激发光源产生的光量子诱发一系列反映后,将恶臭物质分解转化为CO2、H2O等无害成分,该装置已是一种功能较强的绿色环保型空气净化装置。无二次污染,反应后废气排出主要有氮气、氧气、水、二氧化碳等无害气体。

镇江生物制药废气处理设备

制药企业在生产药品时工序为合成和发酵,在这些过程中会产生大量的废气和废水。例如在合成的反应过程中会产生VOCs废气,这些废气如果不经过净化处理,会影响周边的空气质量,造成环境的污染。

制药废气的成分主要有甲醇、甲苯、正己烷,此外在发酵及菌渣烘干的过程中也会产生废气,我们应该根据自己公司的现况选择适合的工艺技术,以达到废气的洁净排放。下面韵蓝环保为大家详细讲述制药废气的六大处理技术

1.预处理回收

常用的方法有冷却回收(7℃左右)、冷冻回收(一15℃左右)、中冷回收(一30℃左右)、深冷回收(一50℃左右),我们要根据不同的物料性质选择不同的回收办法。

2.喷淋处理

一般用填料喷淋塔,适合处理酸碱废气,单级或多级串联使用,该方法也可用于发酵废气的处理。

3.吸附脱附处理

吸附介质常用的有活性炭、活性碳纤维和分子筛,其中活性炭用,可以有效的吸附VOCs,还可以脱附再生。但是对于一些低沸点的物质易自燃,需要在安全设计上特别注方法是采取氮气脱附法进行脱附。

4.生物过滤净化技术

生物过滤净化技术是一项处理废气、臭气的新型技术,采用这种技术所需要的设备结构简单,运行过程中的费用较低,操作简便,特别适用于净化浓度较低、风量较大的发酵废气以及恶臭气体。生物过滤技术依据的是“微生物降解原理”。滤料上的除臭微生物具有较好的净化效果,并且不会产生二次污染。此法可以降解大部分的挥发和半挥发的有机物。

5.光氧催化技术

采用紫外光光源与空气中的氧发生反应,产生臭氧与活性羟基自由基。将有机物断键分解成二氧化碳与水。此方法适用于低浓度大风量的废气。如发酵废气,设备即开即用。此法可根据实际的废气状况进行单级或多级串联使用,也可与生物过滤净化技术联用,以适应更高的环保处理要求。

6.挥发性有机废气焚烧处理

废气焚烧处理方法能有效的处理易挥发的有机废气,净化效果好。废气经过热氧化反应,将废气中的碳氢化合物(烃类物质)或碳氢氧化合物氧化成二氧化碳和水。

催化燃烧设备借助催化剂将V0Cs在低点燃温度下(一般在200—300℃)进行无焰燃烧,废气被氧化为二氧化碳和水。该技术处理有机废气的效率能达到90~99%,且能量消耗少、起燃温度低、无二次污染,可回收热量,适合处理低浓度的VOCs。但使用的催化剂大多数是铂、钯等贵金属,以三氧化二铝作为载体,价格昂贵且易中毒,当净化低浓度的有机废气时需要加入辅助燃料助燃。

蓄热式焚烧炉是一种采用多床固定式蓄热室的热氧化净化处理工艺,把预热后的有机废气通入燃烧室高温氧化分解,有效的将有机废气氧化净化,其燃烧后的高温尾气由蓄热体降温后达标再排放,废气净化效率在95%以上。

制药企业在药物生产的过程中,合成反应、发酵、污水处理等工序是必不可少的,其间产生的有机废气与恶臭废气,必须采取行之有效的处理措施,科学地选择适合企业特点的废气处理办法能够消除有害气体污染,保护环境。

目前我国致力于贯彻可持续的发展理念,以保障社会经济的健康发展。废气的检测和治理是实现可持续发展战略的重点工作,无论是对国家的发展和人民的生活健康都有着深远的意义,因此我们要不断的研究改进废气处理技术,以满足人们不断提升的环境需求,保证社会的良好发展。

生物制药有限公司生产废气处理技术方案,将制药废气单独收集再用风机抽到PP填料洗涤塔和碳纤维吸附器处理后排放。 

采用2台串联运行处理,增加效果。  填料洗涤塔的液箱补水采用手动补水,当液箱中的洗涤液体排净后,开启自来水进行补水,当液位上升到设定高度时,关闭阀门。

设计依据 

1 用户方提供的相关设备参数。 

2设计风量按厂方提供的风机参数按10%的余量考虑。 

3 设计气液比为500:1。 

4 工艺具有合理化,先进性,处理效率高,占地面积小。 

5 设备具有能耗低,噪声小。生产过程中不会产生二次污染。 

6 设备操作简单,管理人员少,劳动强度低,维护方便。 

7 废气治理设备的设计和选择的依据是该废气的性质、处理量及处理要求。努力减少或防止废气污染物的排放,确保达标排放,回收有用物质,建立无害型清洁生产工艺是治理的目的,为此再设计和选择治理工艺流程。设备的设计和选型的原则兼顾设备的技术指标及经济指标。力求做到技术上先进及成熟,经济上合理。

净化原理简介 

本套废气治理装置采用5%~10%的氢氧化钠溶液作为吸收液。吸收液通过水泵泵入净化塔顶部,经由布水器和填料层回落至塔底溶液箱。如此反复循环使用,直至接近饱和吸收时再更换新的碱液。生产中挥发出的废气(中性或酸性有机气体)通过离心风机出口正压引入净化塔进风段,气体经均风板向上流动分别经过三层填料层,与每层喷咀喷出的中和液接触反应,气液进行充分中和吸收,通过两道挡液装置,经过一级净化后的气体再经过碳纤维吸附,二级净化后气体由塔顶烟囱排入大气,系统参见工艺流程及废气治理系统图。 

系统采用二级喷淋装置,喷口为Y-I型F氟塑料螺旋无堵塞空心喷头,填料采用二层ф50阶梯环,一层斜波纹填料,每层高度为500-600MM,进风设有多孔均流板均分装置,出风前设有斜波纹及三折板收水系统。

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1.1焚烧法

使用焚烧法处理化工医药企业废气主要有直接焚烧、催化燃烧两种方式。直接焚烧法直接点燃废气中的可燃有害气体,主要适用于可燃性废气处理。但可燃气体含量较低时,不适合使用直接焚烧法。催化燃烧法的原理在高温下,通过加入催化剂来加速废气中的有害气体的分解速度,优点是反应过程中没有火焰产生,安全性能良好,燃烧点低,能量消耗较小。但是废气含有硫元素、氮元素以及氯元素时,催化过程会有氮化物、硫化物以及氯化氢等有毒有害气体生成,同时这些物质也会对催化剂的使用效果造成恶劣影响。

1.2 吸附技术

吸附废气处理技术是应用时间较长的废气处理方式,目前在我国已经有上百年的使用历史。吸附法主要是利用吸附剂可以借助于表面的选择吸附作用,将气体状态下的物质有选择的进行吸附,再通过解吸附的作用将气体释放出来。根据吸附形式的差异,可以分为化学吸附和物理吸附两种类型。其中,我国化工医药企业在废气处理上应用范围是物理吸附。吸附法在处理废气过程中可以不需要水,因此该技术不涉及由废气污染引发废水污染等问题。此外,与热力燃烧法相比,吸附法也不需要额外加入其它辅助燃料,可以充分节约能源。但吸附法也存在一定的弊端,例如废气处理的效果与吸附剂的类型息息相关,在选择吸附剂时,必须兼顾废气的性质以及特征等参数,提高处理效率。郭杨龙等人通过考察甲苯浓度、空气流速和表面改性对活性炭处理废气效果的影响,结果显示当温度为25℃,空气流速10000h-1 时,对甲苯的清除率为6.5wt%。

1.3 冷凝法

化工医药企业主要应用利用冷凝法来回收废气中的可用溶剂,为了提高处理质量和处理效果,冷凝法在使用过程中需要注意以下两个方面的内容。冷凝法在水蒸气含量较高的废气处理过程中应用较为广泛,可以最大限度的提升所回收物质的纯度。第二,也有部分企业为了提高废气处理效率和处理效果,提高资源利用价值,在使用冷凝法时,会加大对实际处理温度的控制。通常情况下,冷凝法处理废气的温度13℃左右。

1.4生物法

生物处理法的原理是利用微生物来吸收化工医药企业的有机废气,并将其作为自身生长繁殖的养料,同时将废气分解成二氧化碳、水等无污染的物质,以达到废气处理的目的。该方法的主要优点是能源消耗低,但由于生物处理技术所用的处理设备较多,场地占用面积较大,适用于大型医药化工企业废气处理。

1.5 高温等离子焚烧法

高温等离子焚烧法是在一定条件下高频、高压、大功率电源的聚能放电。在高温等离子反应器中,化工医药工业废气温度急剧上升至3千度,有机污染成分在高温以及高电势双重作用下会瞬间被电离,发生完全裂解反应,生成水、二氧化碳以及碳等物质。高温等离子焚烧技术的优点是工业废气可被瞬间处理为高温等离子体,符合国家工业废气排放标准,有害气体的清除率高达98%以上。高温等离子焚烧设备为不锈钢结构,具有良好的耐腐蚀性,维护工作简单方便,且设备多数应用智能化系统,可以远程控制,不用专人看守。冯求宝等人研究了高温等离子体焚烧法对化工医药企业的含甲苯废气处理方法,实验结果表明随着初始浓度和气体流量的增加,甲苯平均去除率呈现下降趋势,当气体流量为2.2m3/h,电流值为3A 时甲苯废气的去。

1.6 光催化氧化法

光催化氧化法是在一定波长光照下,利用光催化剂,将H2O转化成-OH,-OH可以将有机物氧化成水和二氧化碳。由于气体分子的扩散能力良好,质量传递速率较快,容易发生链反应,因而气相反应光效率极高。美国环境研究者以臭氧为辅助剂,用光催化氧化技术治理含苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等工业废气,研究结果显示光催化氧化反应比吸附法、催化燃烧法等技术更具备经济潜力。

一、VOCs的定义及危害现状
VOCs是指在一定条件下具有挥发性有机化合物的总称。挥发性有机化合物主要包括非甲烷总烃、含氧化合物、卤代烃、含氮化合物、含硫化合物等。作为一个制造业大国,每年中国排放的VOCs已经超过2000万t,其绝对排放量要比二氧化硫、氮氧化物以及粉尘的排放量都高,因此,控制挥发性有机物的排放对大气环境是非常重要的。
随着生活水平的提升,民众对于生存环境的要求也越来越高,对此,我国陆续出台相关政策法规来治理VOCs,如《“十三五” 挥发性有机物污染防治工作方案》《大气污染防治行动计划》等,化工、制药业作为环保重点监管行业必须提高VOCs防治处理的水平。
二、VOCs的治理方法
医药化工行业在有机合成反应及离心精制、有机物储罐无组织挥发等工况下会产生有机挥发废气。比如原料药项目、有机物的输送、反应釜的尾气、储罐的放空。
2.1 VOCs的传统治理方法
VOCs不仅来源十分广泛, 而且其组成成分也十分复杂, 常见的挥发性有机化合物包括烃类、醇类、醚类等, 即使对于同一物质, 由于其风量、浓度的不同, 所需的技术路线也不尽相同, 因此,没有一种技术可以解决所有的VOCs问题。目前,VOCs处理方法有数十种, 其原理主要有回收有价值溶剂的回收技术和分解VOCs分子的破坏技术两大类,实际应用中更多采用组合式技术。比如通过采用浓缩和燃烧相结合的技术来处理低浓度、大流量的有机废气, 进而降低设备的投资成本。
2.2 VOCs的新型治理方法
通过采用催化燃烧(CO) 和蓄热式燃烧(RTO)相结合的技术,用较少的能耗完成对VOCs的彻底处理;依据VOCs自身的溶解度、沸点等理化性质选择合适的吸附方式。如选择变温吸附或变压吸附进行溶剂回收,回收时主要根据企业生产情况来选择相应的吸附方法,本文主要介绍以下两种方法。
1) 回收法主要有活性炭吸附、变压吸附、冷凝法及膜分离技术,目前主要是通过温度、压力、抉择性吸附剂和抉择性浸透膜等物理方法来吸附有机挥发性物质。
2) 清除法有热氧化、催化熄灭、生物氧化及集成技巧。其主要是通过化学反应或生化反应,比如在热、催化剂或微生物的作用下,把有害的有机物转化成无害的CO2和H2O。
 

三、4种典型的VOCs处理技术
3.1吸附工艺技术
该吸附技术是指吸附剂通过物理结合的方式或化学反应的方式对有害物质进行吸附,进而达到净化废气的目的。该技术在有机废气浓度较低时使用具有较好的效果,但是不宜直接用该技术处理高浓度有机废气, 可以在冷凝等方式处理后,再使用该技术对废气进行净化。在吸附过程中,吸附剂、设备、工艺、再生等都是其关键控制点。目前在VOCs 净化过程中常用的吸附剂有无机和有机吸附剂两类,吸附剂应选择有巨大的表面积、良好的选择性、较强的再生性、较好的热稳定性以及化学稳定性、较大的吸附容量等等。目前市场上的吸附剂种类较多,常用的有活性炭、分子筛沸石等。
吸附法对有机废气的净化较为彻底。在不使用深冷、高压的手段下,可达到对有机成分回收利用的目的, 且该方法无论是设备还是操作都比较简单, 具有较高的自动化程度,不会造成二次污染。
活性炭吸附工艺的优点适用于处理各种低浓度的污染物。在实际应用中,活性炭的优点为: 低价、低耗能、经济、耐酸碱、耐热以及具有很高的化学稳定性,而且活性炭在使用过程中操作十分简便,只需要与空气相接就可以发挥作用。但是活性炭也存在一定的缺点,比如吸附量较小, 在使用过程中容易出现饱和的现象; 对于吸附剂的消耗比较大, 且吸附能力不强,使用一定的时间后会使吸附量变小,甚至失去吸附能力。另外,吸附时存在吸附的专一性问题,对混合气体,吸附性会减弱,存在被吸附物质的分子直径与活性炭孔径不匹配而导致的脱附现象。
3.2吸收工艺技术
该吸收技术的原理是将有机废气和吸收剂进行充分的接触, 从而把废气中有害的物质吸附出来完成对废气的净化处理,其主要是采用物理吸收或者是化学反应的方式来完成。当完成有害物质的吸附之后,再通过解吸将吸附剂中的有害物质清除,从而实现对吸附剂的清洗,然后进行再生利用,较常用的吸收剂有酸性溶液、清水等。
吸收工艺的优势是整个系统为闭路循环,除蒸汽冷凝水外无废水、废液排放,蒸汽冷凝水可考虑综合回收利用。该控制系统采用了先进的操控理念, 在正常平稳运行的同时减少了人工操作,真正实现了无人值守、自动运行, 在回收效率、可操作性、低能耗等方面均达到了国内先进水平。
3.3洗涤法工艺技术
该技术是指把有机废气抽入带有喷淋系统的洗涤塔中,气体通过填料床后可以均匀地、充分与洗涤液进行接触,根据废气中有害物质的理化性质,采用物理吸附的方式或化学反应的方式将污染物清除,从而使有机废气得到净化。除此之外,洗涤塔还有降温、除尘、除油的作用。
清水、植物液、硫酸溶液、氢氧化钠溶液、次氯酸钠溶液等是洗涤法中常用的洗涤剂,其中清水洗涤和植物液洗涤主要利用了污染物在两种溶液中的溶解性,植物液中的一些基团也参与了有机物的化学反应。采用硫酸溶液、氢氧化钠以及次氯酸钠对有机废气的洗涤则是通过化学反应来完成净化的, 利用的是有害有机物的化学性质。洗涤法的特点是反应快速, 洗涤剂与有害气体的接触时间比较短,一般不超过12s;另外,洗涤法还具有很强的适用性,它可以和其他的处理方法共同使用,对于有机废气的预处理十分有效。
洗涤设备一般都采用立式结构,主要有以下几点优势,一是占用空间较小;二是操作简便,需要隔一段时间进行一次洗涤液的更换;三是使用过程中的工艺流程比较灵活,如用于处理不同的气体,只需更换相应的洗涤液;四是建设成本低。
3.4 冷凝工艺技术
在不同温度以及压力下,气态的污染物具有不同的饱和度,冷凝工艺就是基于该原理,通过降低气态污染物的温度以及增加气态污染物的压力来完成有机物的凝结,最终进行净化回收。对于那些低流速、高浓度的废气, 主要使用冷凝技术进行净化,并且该技术在处理沸点大于36.85 ℃、体积分数大于0.005%的废气特别有效。但是对于一些较低沸点的废气,在对其进行冷凝时,就需要更大的压力、更低的温度,想要达到这种条件,无疑会花费较大的成本。冷凝工艺在处理废气的过程中效率会受到温度以及压力的限制,所以处理效率比较低,故在实际应用中主要将其用于废气的预处理以及前级净化,处理后的气体还需进一步处理才能排放,且回收的溶剂也不能直接利用,需要进一步的处理。
综上所述,对于制药厂所产生的有机废气,要从源头、中端以及末端对其进综合治理,并根据实际工况选择合适的处理工艺技术。首先要从源头和过程控制(即对泵、压缩机、阀门、法兰等易发生泄漏的设备与管线组件)进行定期检测,若发现问题应及时对其进行处理,从而达到降低乃至杜绝发生跑、冒、滴、漏的目的; 在药品生产过程中,通过对密闭的、一体化的技术以及设备的使用,减少有机废气的泄露,并对废气进行收集、分类、处理;可以收集有机溶媒罐区在进料及存储的过程中所排放的VOCs并送到回收设备。
接着对废气末端治理与综合利用。当末端废气中污染物质量浓度较低时, 对于能回收的废气,可通过吸附对有机试剂进行回收、处理之后再排放;对于没有回收价值的废气来说,可通过多种技术,比如浓缩燃烧技术、等离子体技术或紫外光高级氧化技术等净化后达标排放; 对于质量浓度处于中等的有机废气, 可通过吸附将有机溶剂回收, 然后再通过催化燃烧或热力焚烧将废气净化, 还可以利用净化过程中所产生的热量。对于高浓度VOCs的废气, 则可以通过冷凝、吸附等技术将有机溶剂回收,再结合其他技术净化废气

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