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制药废气处理工艺改进设计与分析

来源:南京工业废气处理有限公司 发布时间:2018-12-27 点击次数:
摘要:针对上海拟采用的洗涤塔+活性炭吸附+的方案,指出了其存在的隐患,提出了高效冷凝+酸洗脱臭+溶剂吸收+溶剂回收+高真空旋转刮板蒸发器+两级串联二吸的处理方案。为了实现多级螺旋盘管换热器的标准排放,提出了活性炭-1失活的方法。
    
     上海A公司主要从事化工药品原料及中间体的研究、生产和销售。它计划进行医药尾气处理。尾气主要包括甲醇、丙酮、2,2-二甲氧基丙烷、甲苯、三乙胺、正己烷、异丙醇、氨、二氯甲烷、乙酸乙酯、吡啶和正庚烷。还有恶臭气体(氨、三乙胺)、吡啶、低闪点易燃易爆气体(甲醇、丙酮、乙酸乙酯、正庚烷)、含氯挥发性有机化合物、二氯甲烷和职业性损伤(周围神经炎)正己烷等。
    
     上海市大气污染物排放控制应满足表1大气污染物排放限额、表2大气污染物监测点浓度限额、表3边界大气污染物监测点浓度限额、大气污染物恶臭气体排放限额。nts应符合有臭(有臭)污染物的排放标准。拟(DB311025-2016)表1臭(无臭)污染物排放控制界限,其中氨和乙酸乙酯需要满足表2臭(无臭)特征污染物排放控制界限,臭浓度应满足表3P的臭浓度界限仪表监测点、氨和乙酸乙酯需要满足表4周边监测点的气味(异味)特征污染物浓度限制。药物尾气的水溶性、闪点、沸点和冰点如表1所示。
    
     制药公司提出了10000 m3/h的设计风量,喷淋塔除臭预处理废气进入尾气处理系统,图1中示出了废气吸收系统的工艺流程图,该系统采用了2抽吸和1失活活化碳的再生吸附系统。n吸附在高海拔排放的净化尾气。高浓度尾气经蒸汽解吸,再经蓄热式燃烧装置处理。
    
     (1)洗涤塔:三乙胺和乙酸乙酯不溶于水,其密度低于水。存在液面挥发、除臭效果差等问题。
    
     (2)活性炭吸附系统:活性炭吸附效率为65%-90%。由于二氯甲烷、正己烷、甲苯的洗涤和脱除困难,以及入口浓度高,原生活性炭吸附后很难达到高海拔尾气的标准排放。
    
     (3)RTO再生焚烧炉:尾气中含有甲苯、二氯甲烷等有机物,存在以下隐患:1)二氯甲烷焚烧产生的氯化氢和水蒸气导致RTO和管道腐蚀;2)甲苯和二氯甲烷在850℃下焚烧时,二恶英容易产生。3)高浓度废气的解吸需要补充空气来降低浓度,否则存在RTO前置管线爆炸的隐患。
    
     根据业主提供的工艺参数,强排放源主要包括反应器反应废气(进料、滴加反应)、保温回流冷凝器排气管废气、微负压浓缩蒸馏冷凝器废气、液环真空泵系统储罐废气。离心风机废气、真空干燥真空泵废气、污水站废气(UASB废气单体)可单独处理,但曝气池、水解酸化池和污泥的排气可收集到系统中,储罐面积的大小可吸入废气。
    
     根据化学工艺原理,反应器尾气和液环真空系统的尾气属于低浓度尾气,罐区尾气、呼吸尾气和污水处理站、水解酸化、曝气池和污泥加压过滤器属于低浓度有机尾气;保温回流浓缩蒸发气体属于高浓度尾气(500-2000gm3)。由于采用高挥发性溶剂浸泡结晶于釜内,离心尾气属于高浓度有机废气;真空干燥机真空泵出口尾气也属于高浓度wASTE气体
    
     冷凝过程出口有机物浓度最低为10g/m3,低浓度尾气经冷凝处理基本无效。开发了二次活性炭吸附法。
    
     工艺尾气的二次冷凝:1)冷却介质的选择:1)第一阶段采用4~8℃浅冷冷却,主要目的是防止尾气中的水凝固堵塞管道,造成安全隐患;2)乙二醇溶液的深冷冷却。二次冷凝采用at-18,浓度为500-2000gm3,但因辅料泄漏,采用500-2000gm3的反应釜蒸馏高浓度尾气,考虑100gm3,通过二次冷凝吸收,出口总烃浓度为10gm3)316L不锈钢。铅管换热器,即使有微量的氯化氢,管道也不会受到腐蚀。
    
     采用酸洗塔可以去除三乙胺、氨等恶臭气体,达到DB311025-2016恶臭污染物排放标准,同时可以部分冷凝二氯甲烷等挥发性、不溶性尾气,但密度低,不溶于水,易挥发。酸洗塔的VOCs按50%去除率计算。酸洗塔出口非甲烷烃的总浓度为5gm3。
    
     活性炭的吸附效率随浓度增加而降低,按第一吸附效率80%和第二吸附效率65%计算,第一出口总非甲烷烃浓度为100mgm3,第二出口总非甲烷烃浓度为35mgm3,可达到排放标准。浓缩有机物经两级串联冷凝系统冷凝回收解吸溶剂,送入溶剂回收车间精馏塔进行分离回收。冷凝器不可冷凝气体进入溶剂吸收塔进行再吸附。
    
     根据企业提供的环境影响评价文件初稿,企业自建空分设备,采用液氮深冷生产工艺。气化氮气可用作活性炭吸附装置的解吸剂。气化后的氮气可以先与装置的热废气交换,然后加热到120℃作为解吸热源,实现热能的有效利用。
    
    

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