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摘要:制药行业废气中成分复杂,含苯、甲苯、乙醇、乙酸乙酯、氯化氢等。其中苯环和卤素,在400℃左右条件下,容易产生二噁英,二噁英这类物质非常稳定,熔点较高,极难溶于水,是无色无味的脂溶性物质,所以非常容易在生物体内积累,对人体危害严重。二噁英、以及酸性气体的腐蚀问题为制药行业区别与其它行业的重点。
1项目背景
以浙江某制药厂为例:废气最大风量20000Nm3/h,废气浓度约2000mg/m3。主要成分如下:乙酸、甲苯、DMF、氯仿、乙酸乙酯、甲醇、N-甲基哌嗪、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷、苯、乙腈、环己烷、异丙酮、二甲基亚砜、甲基异丁基酮、三乙胺、氯化氢、一氯甲烷、醋酸、氨等成分。
2工艺选择
废气属于小风量、中浓度废气,大部分为有机废气,含有部分酸性气体,采用较为合理的工艺为:洗涤+RTO+洗涤。对于二噁英在RTO中是无法避免的,但二噁英可以在温度高于850摄氏度且燃烧时间大于1S或者温度高于800摄氏度且燃烧时间大于2S时就可以分解掉,苯环被破坏掉后就不会有二噁英产生,即其反应是不可逆的,所以我们的炉膛设计燃烧温度是850摄氏度且燃烧时间在2S以上。
3工艺流程图
RTO原理:蓄热式热氧化炉,专业处理有机废气,使有机废气在高温环境里分解干净,分解率达到98%以上,最终使废气排放符合国家环保标准。此热氧化炉使用两个固定的热交换媒介床,热交换媒介使用的是蓄热陶瓷,来自生产线的废气经过一个热陶瓷媒介床后被加热;到炉膛后燃烧的高温气体将另一个热交换媒介床加热,如此两个热交换媒介床互相切换,蓄热后去加热低温废气。热交换效率达到95%以上,很容易利用有机废气实现氧化炉的自我维持,而不用任何燃料。为了提高废气处理效率,我们采用了3塔式RTO。
4设备介绍
4.1蓄热式氧化炉
RTO装置燃烧室中有机物被降解的反应方程式如下:
我司的RTO设备是在吸收德美技术的基础上自主开发的三床式RTO设备,该系统主要由燃烧室、3组结构相同的蓄热床和3个气动切换进气阀,3个气动排气切换阀以及3个气动清吹切换阀组成,9个气动切换阀自动切换,切换周期1~6min,由时间来控制,若出气温度超过设定值,会强制切换。蓄热床内填充规整蜂窝陶瓷蓄热体,其主要材质为致密堇青石,具有优良的耐酸、碱和有机介质腐蚀性、蓄热效果好、热回收效率高、过风阻力小、热胀冷缩系数小,抗裂性能好,寿命长等优点。设备内部内衬300mm以上的耐高温陶瓷纤维保温材料,充分保证设备表面温度低于国家标准,同时可有效防止气体和钢构件接触。气动切换阀均采用知名品牌气动执行器,其中,气动切换阀体采用双相不锈钢材质,切换稳定,使用寿命长,正常工作可切换1000万次。防止与炉体钢板接触部分腐蚀问题,凡与废气接触部分衬防腐涂料,喷涂材料耐高温,可以保证炉体的较长使用寿命,在日常维护过程中,如果有涂层脱落,需要及时的补修,防止大面积氧化。
4.2碱洗净化塔
碱洗净化塔具有阻力小、能耗省、噪音低、处理效率高,能处理氯化氢气体、氟化氢气体、氨气雾、铬酸雾、氰氢酸气体、碱蒸气、硫化氢气体等气体的新型净化塔,它具有净化效率高、占地面积小、耐腐蚀、耐老化性能好,重量轻的特点。它适用于排放一定浓度的腐蚀性酸雾气体,主要用于化工、电子、医院、研究中心等场所。
工作原理:需处理的废气,由玻璃钢离心风机压入净化塔之进气段后,垂直向上与喷淋段自上而下的液体发生吸收反应,使废气浓度降低,然后继续向上进入填料段,废气在塑料球打滚再与吸收液起中和反应,使废气浓度进一步降低后进入脱水器,净化后的气体排出大气。经测定分析,硫酸雾净化效率可达93%,硝酸净化效率可达90%,盐酸雾净化效率可达98%、对酸雾净化性达到国内先进水平。碱洗净化塔为圆筒型结构形式,全塔由三部份组成,即贮液、进气、喷淋、脱水和出气,出口管连接,塑料球分别装在喷淋内。碱洗净化塔为玻璃钢一体成型,结构紧凑、耐腐蚀,耐高温、外表光滑;除水部份离式产生水气分离;喷水部:高压喷水产生雾状,分上下两段扩大接触处理提高功能;填充物:梅花环或鲍尔环,PP质一体成型需有防溢水排放管;观察窗:5mm厚透明压克力板制;
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