咨詢電話：基于醫(yī)化行業(yè)RTO裝置的廢氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺談
由于近年來(lái)絕大多數(shù)醫(yī)化行業(yè)廢氣治理都采用了分類收集，分類治理的有效手段，不含氯廢氣收集后進(jìn)入蓄熱式氧化裝置RTO內(nèi)處理，涉及RTO則帶來(lái)治理系統(tǒng)風(fēng)壓平衡的問(wèn)題，因?yàn)镽TO系統(tǒng)阻力相較于其他治理設(shè)備會(huì)大一些，所以車間有組織和無(wú)組織廢氣的治理就面臨充分收集的問(wèn)題，同時(shí)才能保證達(dá)標(biāo)排放，運(yùn)維經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。本篇文章將對(duì)收集系統(tǒng)簡(jiǎn)單闡述分析，以供朋友們參考。
精細(xì)化工、中間體、化學(xué)原料藥的生產(chǎn)制造雖然監(jiān)管法規(guī)有些許不同（原料藥多了GMP法規(guī)），但從工藝流程的復(fù)雜程度、生產(chǎn)設(shè)備及附屬裝置的多少、產(chǎn)污組分的濃度和總量的大小上來(lái)看，卻有很大的相似性。隨著國(guó)家對(duì)于廢氣系統(tǒng)提出“雙90”即廢氣收集率達(dá)到90%，廢氣處理效率要達(dá)到90%的要求。近年來(lái)，廢氣處理的設(shè)計(jì)以及處理裝置更新迭代發(fā)展迅速，而對(duì)于廢氣的收集系統(tǒng)的專業(yè)設(shè)計(jì)明顯不足。沒(méi)有好的收集系統(tǒng)或者收集系統(tǒng)不科學(xué)，廢氣治理的成效將大打折扣?！皯?yīng)收盡收，適宜高效”是廢氣治理行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。合肥義禾鑒于質(zhì)量源于設(shè)計(jì)（QBD）的廢氣收集、治理理念。通過(guò)對(duì)源強(qiáng)信息的梳理、計(jì)算，再到廢氣收集系統(tǒng)、處理系統(tǒng)的專業(yè)設(shè)計(jì)，形成了一整套完善工藝包。要有好的收集質(zhì)量，更來(lái)源于精心專業(yè)的設(shè)計(jì)。要想有好的設(shè)計(jì)必須對(duì)來(lái)源有充分的了解和掌握。具體分析，“一廠一策”。才能把握住關(guān)鍵點(diǎn)?，F(xiàn)小編對(duì)精細(xì)化工、中間體、化學(xué)原料藥廢氣的相關(guān)特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)思路淺談一、二。
一、精細(xì)化工、中間體、化學(xué)原料藥的廢氣特點(diǎn)
1.排放點(diǎn)多，有組織排放濃度高，無(wú)組織排放嚴(yán)重。
選擇的工藝路線普遍較長(zhǎng)（一般3-4步反應(yīng)），產(chǎn)品得率低（據(jù)統(tǒng)計(jì)平均不超過(guò)30%），大量物料變成副產(chǎn)物或三廢，工藝路線長(zhǎng)，工序復(fù)雜，主要分為：反應(yīng)工序、后處理工序，濃縮工序、結(jié)晶工序、離心工序、干燥工序、粉碎工序。設(shè)備多，產(chǎn)污點(diǎn)很多；溶劑消耗大，溶劑廢氣排放點(diǎn)多，且溶劑廢氣大多低空無(wú)組織排放，溶劑廢氣濃度高。
2.間歇性排放多，反應(yīng)過(guò)程基本上為間歇反應(yīng)。頻繁地更換品種和溶劑。一個(gè)車間平均更換品種30個(gè)/年屬于正常水平。多達(dá)上百個(gè)品種的切換。
3.排放不穩(wěn)定，成分復(fù)雜，污染物種類和濃度變化大，同一套裝置在不同時(shí)期可能排放不同性質(zhì)的污染物。
4.生產(chǎn)中使用的大部分溶劑多具有惡臭性質(zhì)，嗅域值低，易擴(kuò)散，影響范圍廣。
5.在反應(yīng)中為了更好地傳質(zhì)，增加轉(zhuǎn)化率，提高產(chǎn)品得率和反應(yīng)速率，有部分反應(yīng)在接近溶劑沸點(diǎn)的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，升溫回流工藝較多。在此工況下，溶劑揮發(fā)性更多，冷凝回收不徹底（部分企業(yè)只設(shè)一級(jí)冷凝），廢氣產(chǎn)生量大大增加。
6.在生產(chǎn)過(guò)程中易燃、易爆物質(zhì)多，反應(yīng)過(guò)程激烈，生產(chǎn)事故風(fēng)險(xiǎn)大。用到的溶劑大部分都是低閃點(diǎn)的物料。
通過(guò)以上描述，精細(xì)化工、中間體、化學(xué)原料藥的生產(chǎn)制造產(chǎn)生的廢氣特點(diǎn)：種類多、成分復(fù)雜，波動(dòng)幅度大，瞬時(shí)濃度高等特點(diǎn)，對(duì)于RTO系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，收集充分，才能治理合格，鑒于這些特點(diǎn)，廢氣收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有哪些思路呢？
二、廢氣收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
1. 堅(jiān)持分類收集的原則不變
“分類收集、按質(zhì)處理”近幾年提得很火，但怎么落地，讓業(yè)主苦惱。建車間時(shí)“雄心壯志”一年做多少產(chǎn)值，一年多少個(gè)品種落地。但這么多品種產(chǎn)生多少種廢氣，怎么分類收集。在和業(yè)主溝通過(guò)程中，業(yè)主深知分類收集的必要性，但對(duì)自己車間未來(lái)生產(chǎn)什么品種可能車間主管都不清楚，是市場(chǎng)決定生產(chǎn)品種，訂單沒(méi)有下來(lái)，都不清楚。這種情況特別是現(xiàn)在火熱的CDMO及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。那么這種情況怎么分類，提前考慮這些問(wèn)題？合肥義禾針對(duì)業(yè)主的產(chǎn)品或同系列產(chǎn)品的物質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)有哪些相關(guān)有機(jī)反應(yīng)類型以及用到的溶劑和生產(chǎn)設(shè)備的材質(zhì)特性，按照工序做好分區(qū)設(shè)置（BAY的概念），再做好區(qū)域內(nèi)每個(gè)設(shè)備排放點(diǎn)的分類收集設(shè)計(jì)以及指導(dǎo)。真正地讓分類收集落地。
2. 充分挖掘源強(qiáng)相關(guān)信息，為收集設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)
關(guān)于源強(qiáng)的信息，大部分業(yè)主都根據(jù)環(huán)評(píng)資料及批復(fù)為設(shè)計(jì)依據(jù)。這從本質(zhì)上缺乏一定的科學(xué)性。目前市面上的環(huán)評(píng)機(jī)構(gòu)主要是業(yè)主提供工藝流程以及物料平衡圖產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)圖，等核心內(nèi)容，而專業(yè)設(shè)計(jì)不多。而業(yè)主提供的物料平衡圖和產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)圖大多從教科書(shū)中的尋找思路。大體有以下幾種。
2.1有組織排放
2.1.1現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法
優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是：只針對(duì)已建成污染源，對(duì)于新建項(xiàng)目無(wú)法實(shí)施，同時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢。
2.1.2物料衡算法
深入了解生產(chǎn)工藝過(guò)程，化學(xué)反應(yīng)式和反應(yīng)條件，當(dāng)量關(guān)系、產(chǎn)品率、轉(zhuǎn)化率要預(yù)測(cè)新建企業(yè)，直接影響估算水平。因大部分新建廠房都是新產(chǎn)品，新工藝
2.1.3經(jīng)驗(yàn)估算法
根據(jù)產(chǎn)污系數(shù)、排污系數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算 結(jié)果偏差較大
2.1.4類比分析
尋找同類企業(yè)，找尋數(shù)據(jù)很難
2.2無(wú)組織廢氣
2.2.1物料衡算法
2.2.2通量法
2.2.3濃度反推法
綜上所述，這些方法都是落地很難，計(jì)算結(jié)果和實(shí)際數(shù)據(jù)相差巨大。合肥義禾綜合物料衡算法和飽和蒸汽壓法聯(lián)立計(jì)算各組分的排放濃度，大大增加了數(shù)據(jù)科學(xué)性和真實(shí)性，可落地性強(qiáng)的特點(diǎn)。源強(qiáng)數(shù)據(jù)是根本，從本質(zhì)上決定了后面一系列的重要的參數(shù)（管徑、材質(zhì)、處理設(shè)備大小和多少，選擇何種處理方式等）。所以深挖源強(qiáng)信息至關(guān)重要。
2.2.4. 廢氣收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要提前考慮
建議可以從環(huán)評(píng)設(shè)計(jì)開(kāi)始找專業(yè)廢氣設(shè)計(jì)單位咨詢，督導(dǎo)。使環(huán)評(píng)資料具有科學(xué)性和指導(dǎo)性。以免環(huán)評(píng)資料在后期改動(dòng)較大，要重新變更、報(bào)批，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。比如：業(yè)主用到氨氣，這種廢氣可以通過(guò)水吸收，制成氨水副產(chǎn)品，變廢為寶。但苦于已經(jīng)獲得環(huán)評(píng)通過(guò)，增加副產(chǎn)品要重新報(bào)批。不易更改。整個(gè)廠房設(shè)計(jì)乃至車間設(shè)計(jì)是要謀求工藝、設(shè)備、安全、環(huán)保全局性設(shè)計(jì)，都很重要。
3. 收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)
3.1盡量減少排氣點(diǎn)的設(shè)計(jì)。一臺(tái)設(shè)備及附屬裝置可以合理利用一個(gè)排氣點(diǎn)。比如離心機(jī)及附屬母液罐，可以合并一個(gè)排氣口。
3.2科學(xué)設(shè)計(jì)二級(jí)冷凝回收
通過(guò)和業(yè)主溝通交流中發(fā)現(xiàn)，有部分企業(yè)對(duì)于回收裝置只設(shè)置一級(jí)冷凝回收，對(duì)于反應(yīng)系統(tǒng)未設(shè)冷凝裝置，這既不符合清潔生產(chǎn)的相關(guān)要求，又不滿足精益型生產(chǎn)。還有部分企業(yè)雖設(shè)二級(jí)冷凝，但設(shè)置不科學(xué)，造成部分廢氣未經(jīng)冷凝進(jìn)入真空泵中，造成浪費(fèi)。這樣設(shè)計(jì)有助于回收溶劑在真空條件下，二次揮發(fā)。節(jié)約能效。
3.3 離心機(jī)要有氮封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，避免無(wú)組織排放。一個(gè)車間平均更換品種30個(gè)/年屬于正常水平。多達(dá)上百個(gè)品種的切換。
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3.4無(wú)組織排放要足夠重視
3.4.1集氣罩是一個(gè)忽視點(diǎn)，主要是排風(fēng)罩開(kāi)口面最遠(yuǎn)處的VOCs排放風(fēng)速要控制好。當(dāng)廢氣產(chǎn)生點(diǎn)較多，彼此距離較遠(yuǎn)時(shí)，在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范、風(fēng)壓平衡的基礎(chǔ)上，要適當(dāng)分設(shè)多套收集系統(tǒng)或中繼風(fēng)機(jī)。
3.4.2在工藝過(guò)程中涉及進(jìn)出料、物料輸送、攪拌、固液分離、干燥、灌裝、取樣過(guò)程中要采取密閉措施，提升工藝裝備水平。物料輸送原則上應(yīng)采用重力流或泵輸送，不宜用真空抽料。
廢氣收集和廢氣治理同等重要，只有把握住源頭的工藝條件和參數(shù)，才能為下一步設(shè)計(jì)RTO治理方案提供科學(xué)的保證。合肥義禾在深挖醫(yī)化行業(yè)廢氣治理技術(shù)的同時(shí)，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)廢氣收集系統(tǒng)，為合作伙伴提供RTO廢氣處理流程提供專業(yè)化的服務(wù)。讓我們一起為藍(lán)天碧水努力。鑒于作者的才疏學(xué)淺，疏漏之處在所難免，歡迎各位給我們提出專業(yè)的寶貴意見(jiàn)。
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