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    制药行业VOCs现状及治理技术的比较与应用

    来源:admin(传梦环保整理发布)   时间:2020-01-22

    制药行业VOCs现状及治理技术的比较与应用

    挥发性有机物(VOCs)在紫外线照耀下可与年夜气中的NOx产生光化学反映,发生O3等二次污染物;同时,VOCs可与年夜气中的颗粒物感化构成二次有机气溶胶,严复威逼着人体及情况的健康与成长,是以VOCs是当前节制霾污染和臭氧污染的焦点污染物。制药行业是集多种化学成份和化学加工于一体的化工行业,在出产进程中会利用年夜量溶剂,特点之一是利用低沸点、高挥发性的有机溶剂;特点之二是恶臭污染,对周边居平易近的糊口有诸多影响。

    针对制药行业的VOCs排放状况,我们对制药行业VOCs排放特点、制药行业尺度和华钛高科在VOCs治理方面的上风先容和分享给年夜家。

    1、制药行业VOCs排放特点

    连系分歧类型制药产业出产工艺和排污特点,国度环保部把制药产业分为了以下六类:发酵类制药产业、化学合成类制药产业、中药类制药产业、提取类制药产业、生物工程类制药产业和混装制剂类制药产业。制药产业在连续稳固成长的同时,带来了严复的情况题目,此中以发酵类和化学合成类制药产业的 VOCs 污染最为严复。各类制药方式年夜气污染物排放节制指标分歧,见表1:

    2、制药行业的国度尺度和处所尺度

    为了贯彻《中华人平易近共和国情况庇护法》和《中华人平易近共和国年夜气污染防治法》,防治情况污染,改良情况质量,增进制药产业出产工艺和污染治理手艺的前进,情况庇护部和国度质量监视查验检疫总局发布了《制药产业年夜气污染物排放尺度》收罗定见稿,新建企业自2018年1月1日起履行本尺度,现有企业自2020年1月1日起履行本尺度。省级或直辖市环保部分拟定了制药行业的处所尺度,严酷节制制药企业的VOCs排放。没有处所尺度的省市,仍履行《年夜气污染物综合排放尺度》GB16297-1996和《恶臭污染物排放尺度》GB14544-1993国度尺度。现有制药行业的国度尺度和处所尺度比力见表2:

    从表2可以看出制药行业的国度尺度和处所尺度比力严酷地节制VOCs排放,要比《年夜气污染物综合排放尺度》GB/T16297-1996和《恶臭污染物排放尺度》GB/T14544-1993高很多。

    3、废气处置经常使用方式比力

    从表3可以看出:前四种处置方式属于收受接管法,此中吸取法和吸附法对有机废气没有挑选性,吸附饱和后的后处置成难堪题,均成为二次污染源物;冷凝法处置温度越低,处置效力越好,但处置成单组分成难堪题;膜分手手艺在全球共有60套处置废气的装配,在废气上利用未几。

    后五种方式均属于燃烧法,把发生的有机废气氧化分化成二氧化碳和水。此中直接燃烧法能发生二次污染物、等离子体法处置效力低、生物降解法很罕用于废气处置等,而催化燃烧法和光催化法属于高级氧化方式,可以或许把制药行业废气高效处置。

    4、华钛高科光解光催化手艺在VOCs治理中的利用

    光解光催化手艺因具有占地面积小、利用范畴广、运行本钱低、设计投资少、不发生二次污染等上风已被普遍利用在VOCs废气治理中。操纵光解光催化道理设计VOCs废气处置装备时,需要复视和存眷八年夜手艺要点与影响身分。

    1、材料是焦点

    在光解光催化装备顶用来的材料有两种,一种是光催化材料,另外一种是臭氧催化材料。

    利用公司独占的先驱体原位烧结手艺制备的光催化材料具有多级复合纳米颗粒釉状布局,颗粒的概况袒露,比概况很年夜(可达100m2/g),光催化活性高;颗粒之间以共价键连系,颗粒之间连系力强,与基底的附出力很强,可超声清洗不失落粉,利用寿命长。光催化材料的催化机能是市场同类产物的8-10倍,而且已经由过程日本神奈川科学手艺研究院的权势巨子认证。

    同时,公司经由过程原位烧结手艺将臭氧催化剂活性成份负载来泡沫陶瓷或蜂窝陶瓷上,高效催化分化臭氧,是市场同类产物的4.5倍,可以高效除往光解发生的臭氧而且协同高效氧化分化VOCs废气。

    2、光解光催化降解模子

    成立光解光催化VOCs降解模子,为具体利用情况供给理论和设计根据。该VOCs降解模子,可以摹拟数千风量、数百ppm浓度、分歧湿度、分歧背底VOCs气体、分歧阵列前提下的降解机能,构成了丰硕的工艺数据库,为指点复杂工况前提下的VOCs处置系统设计供给了工艺包息争决方案。

    3、光解光催化的反映机理

    光解:摘用高能紫外灯照耀废气,粉碎有机废气份子的化学键,使之裂解成游离状况的原子或基团;同时经由过程裂解夹杂空气中的氧气,使之构成游离的氧原子并连系氧气构成臭氧。臭氧具有强氧化性,可以或许与有机废气被裂解天生的原子产生氧化反映天生短链份子、二氧化碳和水。

    光催化:摘用254nm紫外灯为激起光源,激起价带上的电子(e-)跃迁来导带,在价带上发生响应的空穴(h+),天生具有极强氧化感化的超氧负离子和羟基自由基,将有机废气氧化分化成二氧化碳和水。

    4、光解光催化箱体设计

    摘用Ansys Fluent 6.0软件对VOCs降解模子流场进行空气动力学摹拟,肯定空气动力学的公道性,而且肯定空气逗留的时候。

    5、湿度很复要

    在多相光催化反映中,只有节制适合的情况湿度,才能包管光催化在废气处置上快速、高效、平安的利用,由于湿度对吸附-光催化的协同净化能力既有增进感化又有负面感化,高湿度有益于吸附态有机物的光催化往除,但与此同时也按捺了有机物在广催化剂概况的富集吸附。

    6、温度很复要

    紫外灯管的功率输出对温度有很强的依靠性,节制温度在50℃摆布是最适合的。

    7、前处置很复要

    除尘、除油、控湿对进步光催化能力是很复要的

    8、削减臭氧的排放是关头

    利用臭氧催化剂,使臭氧分化乃至可以零排放,削减二次污染,同时协同臭氧分化VOCs气体。

    5、华钛高科催化燃烧手艺在废气治理中的利用

    催化燃烧手艺是在催化燃烧催化剂的感化下,将VOCs废气在200~400℃的低温前提下分化为CO2和H2O,是净化碳氢化合物废气、排除恶臭的有用手段。催化燃烧手艺可处置的VOCs气体见表4。

    经由过程表4可以看出:催化燃烧可处置的有机废气种类浩繁,可是在处置可聚合的烯烃和苯酚类时,需要引发装备设计者的注重;别的,因为催化剂轻易在含硫、含卤的氛围中中毒,所以只可处置低硫、低卤素浓度的废气或利用耐硫、耐卤素的催化剂。为了更好地阐扬催化燃烧催化剂的机能,在设计VOCs废气处置装配时,需存眷以下关头题目。

    1、催化剂是关头

    操纵华钛高科独占的原材料加工手艺制备的催化燃烧催化剂,具有在低温下氧化有机废气效力高、寿命长等特点,缘由在于催化剂比概况积年夜、分离性好、储氧功能高、热稳固性高;同时公司出产的催化剂具有贵金属利用量少的上风。与市场同类产物比拟,具有起燃温度低、节能的效验。图3是分歧气体的燃烧温度。

    出格要夸大的是,在处置含氮的废气(包罗乙腈、丙烯腈、胺类、肼类等)时,要利用氨气分化催化剂,可以或许把氮节制在氮气而不是氮氧化物。似果利用经常使用的催化燃烧催化剂,将发生年夜量的NOx二次污染物,这类处置状况是要尽对制止。

    2、催化燃烧反映器

    设计单室催化燃烧反映器,对尝试室评测系统进行放年夜尝试,摹拟分歧风量、分歧VOCs浓度、分歧VOCs处置气体、含硫和含卤素气体、分歧湿度、分歧氧浓度、分歧VOCs夹杂气体状况下的催化效力,积存丰硕的工艺数据,为具体利用情况中的装备设计供给年夜数据库。

    3、前处置很复要

    废气中的粉尘、颗粒物的浓度应节制在5mg/m3以下;油雾、有机硅或有机磷应当进行经由过程前处置来避免。

    4、催化剂利用时的注重事项

    废气中的砷、复金属等致使催化剂中毒成份;废气卤素、硫、磷等成份浓度不宜太高,应节制在卤素浓度在3ppm以下、硫化合物的浓度低于5ppm;废气浓度相对稳固等。

    6、总结

    制药行业发生的有机废气种类多、发生量年夜、有毒有害难处置,依照国度VOCs节制要求,必需对各类有机废气进行治理。在制药废气处置上,手艺上应斟酌的身分包罗废气性质(构成、含量、温度、压力等)、要求的废气净化效力、装备运行平安性、与出产工艺的协同性等。

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    恶臭的种类、分级、浓度及测试方式

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