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制药工业废气处理制药安全与环保废气处理技术概述大气污染防治法律法规与制药工业排放标准大气环境基本概念与制药废气来源制药工业废气处理案例01020304目录第一节大气环境基本概念与制药废气来源大气环境广义上的大气:

地球表面全部大气的总和狭义上的大气:

环境空气,人类与动植物及下垫面所暴露于其中的空气环境下垫面:指地球表面与大气直接接触的,能影响和改变气候、水文过程的表层区域。一、大气环境基本概念大气污染一、大气环境基本概念来源自然过程人类活动由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,到达了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。大气的组成主要组分:N2(78.08%)、O2(20.95%)次要成分:Ar(0.93%)、CO2(0.033%)微量组分:水蒸气和杂质一、大气环境基本概念杂质气态物质(硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、

臭氧、硫化氢、氨、甲烷和挥发性有机物等)悬浮颗粒物大气的垂直分层A:对流层troposphere最接近地球表面大气的一层,污染物集中在这一层,主要天气现象发生在这一层B:平流层stratosphere没有对流活动,污染物停留时间很长C:中间层mesosphere气温随温度的升高而迅速降低,对流强烈D:暖层thermosphere又称电离层,再度出现逆温现象E:逸散层exosphere空气稀薄,空气粒子可摆脱地球引力逸散一、大气环境基本概念主要气象因素大气的压强。由大气在单位面积上产生的压力来决定的,而大气的压力来自大气自身所受到的重力。常用单位:帕斯卡(Pa)、巴(bar)、毫米汞柱(mmHg)和米水柱(mH2O)一、大气环境基本概念1atm=101326Pa=1013.26mb=760mmHg气温气压气象站发布的大气温度数值主要气象因素通常用空气湿度来表示,是描述空气中含有水汽多少的物理量。绝对湿度:单位体积湿空气中所含有的水汽质量。相对湿度:空气绝对湿度占同温度下空气中水汽饱和时绝对湿度的百分比。一、大气环境基本概念风向与风速气湿风是指大气的水平运动。风向是指风吹来的方向。风速是指空气运动的速度。气象站通常将风速分为13个等级(0~12级)

主要气象因素一、大气环境基本概念能见度指视力正常的人从天空背景中看到或辨认出目标物的最大水平距离,单位为米或千米。能见度是衡量大气清洁、透明的物理量,观测值通常分为0-9共10个等级。大气稳定度大气的稳定度是指大气在垂直方向发生对流的难易程度。设想某一空气块在做垂直运动时与周围空气没有热量交换,则将这种状态变化称为绝热过程;当一干空气块做绝热上升运动时,因周围空气的气压减小而膨胀,这时气块对外做功,自身的内能减小,温度降低;反之,当气块做绝热下降运动时,会因周围的气压增大而使自身的体积被压缩,这时外界对气块做功,气块的内能增大,温度升高。一、大气环境基本概念大气的稳定度会影响污染物的迁移、扩散和稀释一、大气环境基本概念烟流型与大气稳定度的关系波浪型(不稳)锥型(中性or弱稳)扇型(逆温)爬升型(下稳,上不稳)漫烟型(上逆、下不稳)

逆温逆温是指气温随垂直高度增加而增加的现象。具有逆温层的大气层处于极稳定状态。逆温是一种不利于大气污染物扩散的气象条件,阻碍气流垂直运动。逆温情况下极易出现严重的大气污染现象。我国北方冬季出现逆温时,容易导致雾霾天气。一、大气环境基本概念(一)制药废气的来源二、制药废气的来源及特点制药行业排放的大气污染物种类有毒有害的无机污染物粉尘颗粒物VOCs(挥发性有机物)我国制药工业经过60多年的发展,已基本形成较为完善的制药工业体系,成为国民经济的重要组成部分。进入21世纪以来,制药工业一直保持较高增长速度,行业规模不断扩大。不同种类的污染物来源粉尘颗粒物制药厂排放废气中的颗粒污染物主要来源于粉碎、碾磨、筛分等单元操作,以及锅炉燃烧产生的烟尘。二、制药废气的来源及特点不同种类的污染物来源挥发性有机污染物(VOCs)原料挥发:采用沸点低、易挥发的有机溶剂(如丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷等)对药品进行分离和提取二、制药废气的来源及特点生产环节不同种类的污染物来源无机污染物在生产工艺中,涉及到的酸解、碱解、废水处理等单元,常常会产生氯化氢、氨、氰化物等有毒有害的无机污染物。二、制药废气的来源及特点不同子行业的废气来源二、制药废气的来源及特点化学药品原料药制造(包括发酵类、化学合成类、半合成类和提取类)化学药品制剂制造生物药品制造中药制造卫生材料及医药用品制造药用辅料及包装材料制造等制药行业发酵类药物生产生产过程中产生的废气主要包括发酵尾气、含溶媒废气、含尘废气、酸碱废气及废水处理装置产生的恶臭气体。二、制药废气的来源及特点化学合成类药物生产二、制药废气的来源及特点蒸馏蒸发浓缩工段产生的有机不凝汽合成反应、分离、提取过程产生的有机溶剂废气使用盐酸、氨水调节pH产生的酸碱废气粉碎干燥排放的粉尘污水处理厂产生的恶臭气体提取类药物生产二、制药废气的来源及特点清洗粉碎、干燥和包装时产生的粉尘提取、沉淀、结晶过程有机溶剂的挥发酸解、碱解、pH调节等过程中酸碱废气的挥发生物工程类药物生产生产工艺中产生的废气主要包括来自溶剂的使用,包括甲苯、乙醇、丙醇、丙酮、甲醛和乙晴等。主要污染源分布在瓶子洗涤、溶剂提取、多肽合成仪的排风排气和制剂过程中的药尘等。发酵过程中也会产生少量细胞呼吸气,主要成分是CO2和N2。二、制药废气的来源及特点二、制药废气的来源及特点中成药生产中成药生产废气主要是药材粉碎工序中产生的药物粉尘以及制药过程中使用的部分VOCs的挥发,如乙醇类。制剂类药物生产制剂药物按剂型可分为固体制剂类、注射剂类和其他制剂类固体制剂类和注射剂类生产过程中主要污染物为粉尘(二)制药废气的特点二、制药废气的来源及特点制药行业属于精细化工行业,其特点是生产品种多,生产工序长,使用原料种类多、数量大,原材料利用率低,导致制药行业生产过程中产生的废气量大,废气污染物种类多;废气排放不连续、不稳定;排放点分散、无组织;废气具有一定的毒性以及生产事故风险大等特点。二、制药废气的来源及特点废气中的污染物种类多,排放量大由于药品种类众多,不同药品所用的原辅料和溶剂各不相同,甚至同一药品的不同合成路线所用的原料和溶剂也不一样,因此制药工业涉及的大气污染物种类繁多。产品得率较低,在生产过程中会消耗大量易挥发或极易挥发的溶剂,因此废气排放量大。二、制药废气的来源及特点废气排放不连续,不稳定大部分制药生产工艺都采用间歇生产方式,进出料、开停工、检维修、清洗和消毒等操作频繁,造成大部分制药工艺废气的排放都是不稳定、不连续的。生产线存在根据订单调整产量的情况,生产排放的废气在排放强度上变化和波动较大。二、制药废气的来源及特点排放位点分散且存在无组织排放生产工艺越复杂、工艺路线越长、反应步骤越多,废气排放节点越多有机溶剂储存、运输、生产使用及污水处理过程中均不可避免地存在VOCs的无组织排放。二、制药废气的来源及特点废气毒性高制药企业排放的VOCs普遍具有光化学活性,是形成PM2.5和臭氧的重要前体物质,不少VOCs还能增强温室效应,有些还具有累积性和持久性等特点。二、制药废气的来源及特点生产事故风险大由于制药工艺使用的物料的物化特点和生产过程进行了复杂的物化反应,制药有机废气往往具有易燃易爆、有毒易挥发等特点,生产事故风险大。大气污染防治法律法规与制药工业排放标准第二节一大气污染防治法为保护和改善环境,防治大气污染,保障公众健康,推进生态文明建设,促进经济社会可持续发展,我国制定并出台了《中华人民共和国大气污染防治法》(1)以改善大气环境质量为目标,坚持源头治理,规划先行,转变经济发展方式,优化产业结构和布局,调整能源结构。(2)加强对燃煤、工业、机动车船、扬尘、农业等大气污染的综合防治。(3)推行区域大气污染联合防治,对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等大气污染物和温室气体实施协同控制。一、《中华人民共和国大气污染防治法》主要规定二、《中华人民共和国大气污染防治法》的修正与修订我国第一部《中华人民共和国大气污染防治法》:1987年9月5日发布,1988年6月1日生效第一次修正且实施:1995年8月29日第一次修订:2000年4月29日施行日期:2000年9月1日第二次修订:2015年8月29日施行日期:2016年1月1日第二次修正且实施(最新):2018年10月26日三、最新版《中华人民共和国大气污染防治法》对制药企业大气污染防治的规定(1)钢铁、建材、有色金属、石油、化工、制药、矿产开采等企业,应当加强精细化管理,采取集中收集处理等措施,严格控制粉尘和气态污染物的排放。(2)工业生产企业应当采取密闭、围挡、遮盖、清扫、洒水等措施,减少内部物料的堆存、传输、装卸等环节产生的粉尘和气态污染物的排放。二制药工业大气污染排放标准为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》,防治环境污染,改善环境质量,促进制药工业的技术进步和可持续发展,生态环境部印发了《制药工业大气污染物排放标准》(GB37823—2019)新建企业自2019年7月1日起,现有企业自2020年7月1日起,其大气污染物排放控制按照该标准的规定执行,不再执行《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)中的相关规定。《制药工业大气污染物排放标准》(GB37823—2019)01地方省级人民政府对该标准未作规定的项目,可以制定地方污染物排放标准;对该标准已作规定的项目,可以制定严于本标准的地方污染物排放标准。该标准是制药工业大气污染物排放控制的基本要求02现有制药工业企业或生产设施的大气污染物排放管理,以及制药工业建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收、排污许可证核发及其投产后的大气污染物排放管理。供药物生产的医药中间体企业及其生产设施,以及药物研发机构及其实验设施的大气污染物排放管理。该标准适用范围:1.大气污染物排放限值(单位:mg/m3)序号污染物项目化学药品原料药制造、兽用药品原料药制造、生物药品制造、医药中间体生产和药物研发机构工艺废气发酵尾气及其他制药工艺废气污水处理站废气污染物排放监控位置1颗粒物30a30—车间或生产设施排气筒2NMHC1001001003TVOCb150150—4苯系物c60——5光气1——6氰化氢1.9——7苯4——8甲醛5——9氯气5——10氯化氢30——11硫化氢——512氨30—30a

对于特殊药品生产设施排放的药尘废气,应采用高效空气过滤器进行净化处理或采取其他等效措施,高效空气过滤器应满足GB/T13554-2008中A类过滤器的要求,颗粒物处理效果不低于99.9%。特殊药品包括:青霉素等高效致敏性药品、β-内酰胺结构类药品、避孕药品、激素类药品、抗肿瘤类药品、强毒微生物及芽袍菌制品、放射性药品。b

根据企业使用的原料、生产工艺过程、生产的产品、副产品,结合附录B和有关的环境管理要求等,筛选确定计入TOVC的物质。c

苯系物包括苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯和苯乙烯。2.大气污染物特别排放限值(单位:mg/m3)重点地区的企业执行下表规定的大气污染物特别排放限值及其他污染控制要求,执行的地域范围和时间由国务院生态环境主管部门或省级人民政府规定。序号污染物项目化学药品原料药制造、兽用药品原料药制造、生物药品制造、医药中间体生产和药物研发机构工艺废气发酵尾气及其他制药工艺废气污水处理站废气污染物排放监控位置1颗粒物20a20—车间或生产设施排气筒2NMHC6060603TVOCb100100—4苯系物c40——5光气1——6氰化氢1.9——7苯4——8甲醛5——9氯气5——10氯化氢30——11硫化氢——512氨20—20a

对于特殊药品生产设施排放的药尘废气,应采用高效空气过滤器进行净化处理或采取其他等效措施,高效空气过滤器应满足GB/T13554-2008中A类过滤器的要求,颗粒物处理效果不低于99.9%。特殊药品包括:青霉素等高效致敏性药品、β-内酰胺结构类药品、避孕药品、激素类药品、抗肿瘤类药品、强毒微生物及芽袍菌制品、放射性药品。b

根据企业使用的原料、生产工艺过程、生产的产品、副产品,结合附录B和有关的环境管理要求等,筛选确定计入TOVC的物质。c

苯系物包括苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯和苯乙烯。

2.大气污染物特别排放限值(单位:mg/m3)车间或生产设施排气中NMHC初始排放速率≥3kg/h时或对于重点地区,车间或生产设施排气中NMHC初始排放速率≥2kg/h时,应配置VOCs处理设施,处理效率不应低于80%。

废气收集处理系统应与生产工艺设备同步运行。废气收集处理系统发生故障或检修时,对应的生产工艺设备应停止运行,待检修完毕后同步投入使用;生产工艺设备不能停止运行或不能及时停止运行的,应设置废气应急处理设施或采取其他替代措施。3.燃烧装置大气污染物排放限值(单位:mg/m3)VOCs燃烧(焚烧、氧化)装置除满足表1或表2的大气污染物排放要求外,还需对排放烟气中的二氧化硫、氮氧化物和二噁英类进行控制,达到下表规定的限值。利用锅炉、工业炉窑、固废焚烧炉焚烧处理有机废气的,还应满足相应排放标准的控制要求。序号污染物项目排放限值污染物排放监控位置1SO2200燃烧(焚烧、氟化)装置排气筒2NOx2003二噁英类a0.1ng-TEQ/m3a

燃烧含氯有机废气时,需监测该指标。第二节制药工业废气处理案例恶臭废气的处理工程案例颗粒物的处理及工程案例制药废气处理工艺的设计原则与方法挥发性有机物的处理工程案例01020304目录05“双碳”背景下制药行业发展路径第一节制药废气处理工艺的设计原则与方法制药工艺流程及产生的污染物:原材料一定药效的产品符合指标的原料药浓缩、结晶、分离、干燥等工序提纯缩合、取代、酰化、氧化还原等化学反应颗粒物、VOCs和恶臭气体VOCs和恶臭气体、药物粉尘颗粒物VOCs酮、烃、卤代烃、醇、醛、酯、醚、酚、苯及苯系物恶臭气体硫化氢、氨以及物料本身异味污染物处理方法:

处理方法(目的及优缺点)冷凝法(回收溶剂;技术简单,受外界影响较小,回收效果稳定,常压下冷凝,安全性好,无二次污染。)吸收法(去除酸碱废气、VOCs及恶臭气体;一次性投资低、工艺成熟、设备简单但是工艺比较复杂、占地大,吸收效率有时不高,吸收液需再次处理,否则会造成二次污染)燃烧法膜分离法(废气污染物分离;操作简单、能耗低、二次污染少和回收率高;常用的膜分离技术有:膜接触器、蒸汽渗透(VP)和气体膜分离等)吸附法(废气污染物分离;多用于低浓度、小风量的有机废气处理。能耗低、污染物去除率高、工艺成熟但是设备庞大、流程复杂而且吸附剂容易中毒而失去活性。常见吸附剂主要有分子筛、颗粒活性炭、蜂窝活性炭沸石、活性氧化铝、活性炭纤维和硅胶等)有机废气治理方法第二节颗粒物的处理及工程案例颗粒物来源:切制、粉碎等工序产生的药物粉尘;炮制过程中产生的药烟等。治理方法:在筛选、切制、粉碎等易产生粉尘的操作车间安装除尘设施,在炮制车间安装除烟装置或安装烟气净化装置。

中药企业大气污染治理12家中药企业除尘工艺统计企业名称排放量万Nm3/t产品处理前浓度mg/Nm3处理后浓度mg/Nm3处理设施工程投资万元运行费元/Nm3

烟尘SO2烟尘SO2

A有限公司

43.51525

B有限公司

151286水膜除尘器8015万/年C有限公司胶囊:3.78/万瓶;片剂:0.066/万片;蜜丸:1.58/万丸862.44674.17714.28609.52陶瓷多管旋风除尘器5.21.5D有限公司4.5万Nm3/天

旋风除尘器3

E药业

124.1348110279湿式脱硫除尘器10

F有限公司

袋式除尘器

企业名称排放量万Nm3/t产品处理前浓度mg/Nm3处理后浓度mg/Nm3处理设施工程投资万元运行费元/Nm3

烟尘SO2烟尘SO2

H有限公司中成药:0.548万Nm3/年;膏药:0.908万Nm3/年

111957多管除尘6

含铝废气

处理后0.3冷凝净化12I股份有限公司锅炉烟气:9413万Nm3/年198022002001000多管除尘器+碱液脱硫塔2043万元/年

工艺废气:尘粒

70~95空调机组+离心除尘装置+布袋除尘器80060万元/年G有限公司片剂:160;胶囊剂:93;颗粒剂:17

2762

机械除尘67.5K有限公司

2172

221

振动式除尘器,麻石除尘器

企业名称排放量万Nm3/t产品处理前浓度mg/Nm3处理后浓度mg/Nm3处理设施工程投资万元运行费元/Nm3

烟尘SO2烟尘SO2

L中药厂片剂:4.9;颗粒剂:1.1

麻石水膜除尘,脱硫剂,加碱6

M车间中药粉尘:4443.717067布袋除尘器6.595第三节恶臭废气的处理工程案例恶臭气体来源:主要产生于废水调节池、物化处理单元、厌氧处理池、好氧处理池、污泥浓缩池及污泥处理设备间。恶臭气体组分挥发性有机化合物(调节池和物化处理池,芳香烃类、卤代烃类等)硫化氢、硫醇、硫醚及小分子脂肪酸等(生化处理单元)案例一:浙江省某生物制药企业现有废水站废气处理系统一级化学吸收塔的运行参数优化主要为药剂选择、pH值控制、运行液气比和吸收液更换周期的选择。一级化学吸收塔选择药剂为NaOH,将废气中酸性物质通过中和反应进行去除,控制吸收液pH值在8~9。运行液气比按照4.0L/m3来运行,吸收液更换频次为每天2次。紫外光催化器前端增加填料除雾和丝网除雾器,将废气中的水雾充分去除。紫外光催化反应器的运行功率为8kW。二级化学吸收塔的运行参数优化主要为pH值控制、运行液气比和吸收液更换周期的选择。二级化学吸收塔选择药剂为NaClO和硫酸,将废气中碱性及还原性物质通过氧化还原反应来去除,控制吸收液pH值在2~4,控制吸收液的氧化还原电位在600mV以上。运行液气比按照4.0L/m3来运行。吸收液更换频次为每天1次。三级化学吸收塔的运行参数优化主要为pH值控制、运行液气比和吸收液更换周期的选择。三级化学吸收塔选择药剂为NaOH,将废气中参与的酸性物质以及二级化学吸收塔中产生的次氯酸通过中和反应来去除,控制吸收液pH值在8~9。运行液气比按照4.0L/m3来运行。吸收液更换频次为每天1次。效果:改造后的废气处理系统排放口的臭气浓度可以基本控制在800倍以内,臭气去除效率可以至少达到78%,满足地方标准中臭气浓度排放限值的要求。案例二:青霉素生产工艺恶臭气体治理污染物来源:发酵车间、发酵渣干燥车间、提取车间、污水处理设施等废气组分二氧化碳、水和一些发酵代谢产物(发酵阶段)乙酸丁酯(提取阶段)正丁醇(结晶、洗涤及干燥阶段)VOCs(原辅材料在使用、运输、储存等过程)处理方法:废气多采用冷凝法、吸附法处理,可将有用物料回收并有效净化废气。第四节挥发性有机物的处理工程案例发酵工艺制药VOCs来源分离、提取、结晶、精制等使用有机溶剂的工序有机溶剂回收工序产生的VOCs发酵工序排放的发酵尾气青霉素发酵生产工艺及废气排放节点在青霉素生产过程中废气排放节点如图所示,其发酵尾气中含VOCs在8~120mg·m−3,在物料消毒期间的VOCs浓度最高,瞬间可达100mg·m−3以上,在其他时间段发酵尾气VOCs平均浓度在8~24mg·m−3,在提取、结晶等工序废气中VOCs浓度最高可达2000mg·m−3。化学合成类制药VOCs来源合成、提取分离过程、精制、干燥过程中的有机溶剂的挥发生产过程中废水和废渣产生的有机臭气的挥发等化学合成工艺及废气排放节点分离和提取岗位在密闭设备中进行,一般为罐体呼吸口排气及岗位无组织废气,VOCs浓度在10~200mg·m−3;精制岗位排气VOCs浓度较高,如真空排气VOCs浓度高达3000mg·m−3。制药行业VOCs排放特点多组分(包含VOCs的各种类型)废气物理参数(温度、湿度等)有较大差异废气排放点一般较分散具有易燃易爆性的物质,对生产环境有一定的危险性(苯、乙酸乙酯、二氯甲烷等)处理方法转轮浓缩+RTO技术组合(处理大风量、中低浓度废气)冷凝+活性炭吸附组合技术(单一化学溶剂高效回收)吸附回收技术、有机溶剂吸收法(处理具有回收价值有机废气)燃烧技术/等离子技术+溶液吸收(有机废气无回收价值)案例一:浙江某医药化工企业新建手性环氧氯丙烷生产项目VOCs治理工程背景:该企业生产手性环氧氯丙烷和氨基甘油,生产过程中产生的废气为典型的医药化工行业废气,主要污染物为VOCs、氨气和恶臭气体等。废气处理系统工艺流程图主要污染物环氧氯丙烷、醋酸、氯甘油、氨气和甲醇氯甘油、氨气、甲醇都易溶于水环氧氯丙烷难溶于水,酸性条件下能被氧化醋酸为酸性气体,甲醇可以和氢氧化钠反应案例二:某医药研发企业VOCs治理工程背景:该企业医药废气囊括了医药行业高难度处理的各类废气。其废气产生的来源主要包括研发生产车间、溶剂回收车间、研发楼、罐区和污水站,产生的废气主要包括氨气、恶臭气体和VOCs等。处理方案:本案例针对医药研发企业的废气净化处理,根据废气产生的来源和分类,进行分类收集和分类处理,采用“冷凝+吸收+吸附+焚烧”的组合工艺进行净化处理。最终,非甲烷总烃排放质量浓度仅为23.1mg/m3,达到了GB37823—2019非甲烷总烃排放要求。废气处理工艺流程图案例三:浙江TH制药厂在三废处理背景:该企业产生的废气以有机物为主,同时还有无机物。处理方案:采用活性炭对有机物进行吸附,无机废气属于水溶性废气,采用喷淋洗涤的方式进行去除,最后通过引风机进行高空排放。废气处理工艺流程图第五节“双碳”背景下制药行业发展路径“双碳”目标提出的背景2020年9月,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上阐明。在此后的多个重大国际场合,习近平反复重申了中国的“双碳”目标,并强调要坚决落实。特别是在2020年12月举行的气候雄心峰会上,习近平主席进一步宣布,到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。一:“双碳”二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。二:“双碳”目标下的绿色制药1、相关政策:国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》、《2030年前碳达峰行动方案》、《完善能源消费强度和总量双控制度方案》等。2、未来发展:医药尤其是制药行业品种多、更新快、原辅材料用量大、“三废”排放量大、成分复杂、容易造成污染。医药行业在生产过程中实现“绿色化”要在节能减排、三废治理上下功夫,从实现清洁生产向绿色发展转变,推动行业可持续发展。

绿色是医药产业高质量发展的底色,努力构建高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系,是制药企业实现“双碳”目标、成功绿色转型的关键。推动绿色发展也是提升我国医药产业竞争力的必然途径。三:制药行业碳减排的措施一、高点定位、高端延展。坚持市场引领、创新驱动,进一步加大科技创新及绿色生态投入,推进新一代清洁高效可循环生产工艺、节能减碳及CO2循环利用技术的探索与应用,推动产品向下游延伸、向价值链高端攀升。二、集聚资源、集约高效。着眼环境友好、绿色低碳,在不大量增加煤炭消耗指标的情况下,减产能耗高、附加值较低的产品,集中资源发展国家鼓励、适应市场需求的医药产品。同时继续淘汰落后产能,严抓全过程节能管理,大力实施技术升级改造,全面提高资源综合利用效率和煤炭转化率。三、优化布局、优中向好。统筹存量优化、增量升级,协同所在制药工业园区或所属制药工业集群,建链、强链、扩链、延链,实现链条化发展、集群化布局、园区化生产、一体化运营,将企业做优做强、做精做细,进一步提升行业竞争力。第三节废气处理技术概述4.3.1源头控制(1)VOCs的源头控制制药工业VOCs废气排放的根源是易发挥物料的使用,源头控制必须进行工艺优化,通过减少反应步长,寻找低毒性、低臭、低挥发性的非敏感物料代,减少敏感物料的用量。此外,VOCs存放、转移过程中的蒸发过程也是源头控制的关键,其控制技术主要包括:固定顶罐、浮顶罐技术和蒸汽回收系统。三、废气处理技术概述挥发性有机液体储罐(1)VOCs的源头控制①

固定顶罐:对呼吸损耗,可通过在容器出口处安装真空压力阀控制,即将容器制作为压力容器,即固定顶罐。当压力变化差异较小时,阀门是关闭的。只有当充分倒空、外界温度气压引起容器内较大压力变化时,才会发生明显的蒸气流出损失现象。三、废气处理技术概述②浮顶罐技术:浮顶罐的浮顶是一个漂浮在贮液表面上的浮动顶盖,随着贮液的输入或输出而上下浮动,浮顶与罐壁之间的环形空间内布置一个密封装置,使罐内液体在顶盖上下浮动时与大气隔绝,从而大大减少了贮液的呼吸蒸发损失。采用浮顶罐贮存油品时,可比固定顶罐减少油品损失80%左右。③蒸气回收系统(VRU):为回收积累在挥发性溶剂贮罐中的有机蒸气,可将蒸气在低压条件下从贮罐中抽出,经管路输入到一个分离器中以收集凝析出来的液体。在这个分离器中,蒸气流经一个为VRU系统提供低压吸入的压缩机,为防止当排出贮液或贮液液面下降时在贮罐顶部产生真空,VRU系统还配置一个控制导阀以关闭压缩机并允许蒸气回流到贮罐中。收集的凝析液通常反向循环回到贮罐中,而烃蒸气则从VRU系统排入使用设备。该系统可有效回收95%的有机蒸气。三、废气处理技术概述④制药行业VOCs物料储存无组织排放控制要求除挥发性有机液体储罐外,制药企业VOCs物料储存无组织排放控制要求应符合《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822—2019)规定。对于制药行业挥发性有机液体储罐,当储存真实蒸气压≥76.6kPa的挥发性有机液体储罐,应采用低压罐、压力罐或其他等效措施。储存真实蒸气压≥10.3kPa但<76.6kPa且储罐容积≥30m3的挥发性有机液体储罐,应符合下列规定之一:i采用浮顶罐。对于内浮顶罐,浮顶与罐壁之间应采用浸液式密封、机械式鞋形密封等高效密封方式;对于外浮顶罐,浮顶与罐壁之间应采用双重密封,且一次密封应采用浸液式密封、机械式鞋形密封等高效密封方式。ii采用固定顶罐,排放的废气应收集处理并满足上表1、表3的要求,或者处理效率不低于80%。iii采用气相平衡系统。iv采取其他等效措施。三、废气处理技术概述(2)SO2的源头控制制药行业的二氧化硫主要产生于燃煤锅炉。SO2的源头控制技术聚焦于煤的脱硫,主要包括:煤的洗选、煤的转化和型煤固硫。①洗选:利用煤和杂质的物理、化学性质的差异,通过物理、化学或微生物分选的方法使煤和杂质有效分离,并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。按选煤方法的不同,可分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。

三、废气处理技术概述

物理选煤是根据煤炭和杂质物理性质(如粒度、密度、硬度、磁性及电性等)上的差异进行分选。广泛采用的物理分选方法是重力选煤,包括跳汰选煤、重介质选煤、斜槽选煤、摇床选煤、风力选煤等。分选后原煤含硫量降低40%~90%。硫的净化效率取决于煤中黄铁矿的硫颗粒大小及无机硫含量。化学选煤是借助化学反应使煤中有用成分富集,除去杂质和有害成分的工艺过程。目前在实验室常用化学选煤的方法脱硫。根据常用的化学药剂种类和反应原理的不同,可分为碱处理、氧化法和溶剂萃取等。微生物选煤是用某些自养性和异养性微生物,直接或间接地利用其代谢产物从煤中溶浸硫,达到脱硫的目的。三、废气处理技术概述②煤的转化煤的转化是指用化学方法对煤进行脱碳或加氢,将煤炭转化为清洁的气体或液体燃料,主要包括煤炭气化和煤炭液化。

煤炭气化是指在一定的温度和压力下,通过加入气化剂使煤转化为煤气的过程。它包括煤的热解、气化和部分燃烧三种化学反应行为。煤炭气化所用原料煤可以是褐煤、烟煤和无烟煤。气化剂主要有空气、氧气和水蒸气,近年来也开始用氢气以及这些成分的混合物作气化剂。生成气体的成分包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷和水蒸气等,气化介质为空气时,还带入氮气。煤炭气化过程中,煤中灰分以固态或液态废渣形式排出,硫则主要以硫化氢形式存在于煤气中。随着煤气化技术的发展,目前已形成了不同的气化方法,可分为固定床、流化床、气流床、熔融床四类。

三、废气处理技术概述

煤炭液化是将煤在适宜的反应条件下转化为洁净的液体燃料和化工原料的过程。煤和石油都以碳和氢为主要元素成分,不同之处在于煤中氢元素含量只有石油的一半左右,相对分子质量大约是石油的10倍或更高。如褐煤含氢量为5%~6%,而石油的含氢量高达10%~14%。所以,从理论上讲,旨在使煤转化为液态的人造石油的煤炭液化只需改变煤中氢元素的含量,即向煤中加氢使煤中的碳氢比降低到接近石油的碳氢比,使原来煤中含氢少的高分子固体物质转化为含氢多的液、气态化合物。

实际上,由于实现提高煤中含氢量的过程不同,从而产生了不同的煤炭液化工艺,大体分为直接液化、间接液化和由直接液化派生出的煤油共炼三种。三、废气处理技术概述③型煤固硫型煤固硫是另一条控制SO2污染的经济有效途径。将不同的原料煤经筛分后按一定的比例配煤,粉碎后同经过预处理的黏结剂和固硫剂混合,经干馏成型或直接压制成型及干燥,即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。选用不同煤种、以无黏结剂法或以沥青等为黏结剂,用廉价的钙系固硫剂,制得多种型煤。美国型煤加石灰固硫率达87%,烟尘减少2/3;日本蒸汽机车用石灰石型煤固硫率达70%~80%,脱硫费用仅为选煤的8%。我国研究成功并已投产的型煤工艺有十大类。民用蜂窝煤加石灰固硫率可达50%以上,工业锅炉型煤加石灰固硫,对解决高硫煤地区硫污染也有重要意义。三、废气处理技术概述4.3.2过程削减(1)SO2的过程削减

①流化床燃烧脱硫

在流化床锅炉中,固硫剂可与煤粒混合一起加入锅炉,也可单独加入锅炉。流化床燃烧方式为炉内脱硫提供了理想的环境,其原因是:床内流化使脱硫剂和SO2能充分混合接触,燃烧温度适宜,不易使脱硫剂烧结而损失化学反应表面;脱硫剂在炉内的停留时间长,利用率高。广泛采用的脱硫剂主要有石灰石和白云石,它们大量存在于自然界中,而且易于采掘。当石灰石或白云石脱硫剂进入锅炉的灼热环境时,其有效成分CaCO3遇热发生煅烧分解,煅烧时CO2的析出会产生并扩大石灰石中的孔隙,从而形成多孔状、富孔隙的CaO。随后,CaO与SO2作用形成CaSO4,从而达到脱硫的目的。影响流化床脱硫的因素主要包括钙硫比、煅烧温度、脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构以及脱硫剂的种类。三、废气处理技术概述②干法喷钙脱硫干法喷钙类脱硫以芬兰IVO公司开发的LIFAC工艺为代表,炉内喷钙炉后活化脱硫工艺是在传统的炉内喷钙工艺的基础上发展起来的石灰石喷射脱硫工艺。传统的炉内喷钙工艺脱硫效率很低,仅为20%~30%,LIFAC工艺在除尘器前加装了一个活化反应器,喷水增湿,使未反应的石灰转化成Ca(OH)2。因此,加快了脱硫反应速度,使烟气的脱硫效率提高到70%~80%。LIFAC工艺相对简单,基建投资费用一般比湿法烟气脱硫工艺低50%,吸收剂价格低廉、储量丰富,有效降低了运行费用。三、废气处理技术概述(2)氮氧化物过程削减制药工业氮氧化物的来源主要是燃料的燃烧,其过程削减技术包括低氮氧化物燃烧技术和炉内喷射脱硝技术。①低氮氧化物燃烧技术燃烧过程中的氮氧化物产生的机理是由于高温下,助燃空气中的氮气与氧气通过化合反应而生成。因此可通过改变燃烧条件及燃烧器结构的方法来降低NOx的生成。目前应用最广泛、相对简单、经济并且有效的方法包括低氧燃烧技术、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环、低NOx燃烧器等方法。这些方法一般可使烟气中NOx降低20%~60%。三、废气处理技术概述②炉内喷射脱硝技术炉内喷射脱硝实际上是在炉膛上部喷射某种物质,使其在一定的温度条件下还原已生成的NOx,以降低NOx的排放量。它包括喷水、喷二次燃料和喷氨等。但喷水和喷二次燃料的方法,尚存在着如何将NO氧化为NO2和解决非选择性反应的问题。氨的喷入地点一般在炉膛上部烟气温度在950~1050℃的区域内。采用该方法要解决好两个问题:一是氨的喷射点选择,要保证在锅炉负荷变动的情况下,喷入的氨均能在950~1050℃范围内与烟气反应;二是喷氨量的选择要适当。采用该方法一般可使NOx降低30%~70%。以上两种方法在技术上简单易行,投资少,适合用于对NOx排放的初步控制,但在控制燃烧过程中会降低热效果,使燃料不完全燃烧且NOx减少率有限。三、废气处理技术概述4.3.3末端控制技术(1)颗粒物的末端治理技术

颗粒物一般是指所有大于分子的颗粒物,但实际的最小界限为0.01μm左右。颗粒物既可单个地分散于气体介质中,也可因凝聚等作用使多个颗粒集合在一起,成为集合体的状态。将颗粒物从气流中分离的过程又称为除尘过程。从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备称为除尘装置或除尘器。根据主要除尘机理,目前常用的除尘器可分为:①机械除尘器;②电除尘器;③袋式除尘器;④湿式除尘器等。三、废气处理技术概述①机械除尘器机械除尘器通常指利用重力、惯性力和离心力等的作用使颗粒物与气流分离的装置,包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。机械除尘器结构简单、造价低、维护方便,但缺点是除尘效率不高。重力沉降室的主要优点是:结构简单,投资少,压力损失小(一般为50~130Pa),维修管理容易。但它的体积大,效率低,因此只能作为高效除尘的预除尘装置,除去较大和较重的粒子。重力沉降室分为层流式重力沉降室和湍流式重力沉降室。三、废气处理技术概述层流式重力沉降室层流式重力沉降室设计的简单模式假定是在沉降室内气流为柱塞流,流动状态保持在层流范围内,颗粒均匀地分布在烟气中。提高沉降室效率的主要途径:降低沉降室内气流速度增加沉降室长度降低沉降室高度三、废气处理技术概述纵剖面示意图湍流式重力沉降室湍流模式1-假定沉降室中气流处于湍流状态,垂直于气流方向的每个断面上粒子完全混合。湍流模式2-完全混合模式,即沉降室内未捕集颗粒完全混合。三、废气处理技术概述纵剖面示意图惯性除尘器

沉降室内设置各种形式的挡板,含尘气流冲击在挡板上,气流方向发生急剧转变,借助尘粒本身的惯性力作用,使其与气流分离。

惯性除尘器多用于一级除尘或高效除尘器的预除尘和用来捕集10~20μm以上的粗尘粒。对于黏结性和纤维性粉尘,易产生堵塞,不宜采用惯性除尘器。三、废气处理技术概述示意图旋风除尘器

旋风除尘器是惯性除尘器的典型代表,它是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。

三、废气处理技术概述示意图普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成气流沿外壁由上向下旋转运动:外涡旋少量气体沿径向运动到中心区域旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转:内涡旋气流运动包括切向、轴向和径向:切向速度、轴向速度和径向速度三、废气处理技术概述示意图切向速度决定气流质点离心力大小,颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗上涡旋-气流从除尘器顶部向下高速旋转时,一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上,到达顶部后,再沿排出管外壁旋转向下,最后从排出管排出

三、废气处理技术概述

影响旋风除尘器效率的因素有:二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。二次效应:即被捕集粒子重新进入气流。在较小粒径区间内,理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集,实际效率高于理论效率。在较大粒径区间,实际效率低于理论效率,这是因为理应沉降入灰斗的尘粒却随净化后的气流一起排走,其起因主要为粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起。通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上,能有效地控制二次效应。比例尺寸:高效旋风除尘器的各个部件都有一定的尺寸比例,这些比例是基于广泛调查研究的结果。某个比例关系的变动,能影响旋风除尘器的效率。烟尘的物理性质:各种物理性质都影响旋风除尘器的效率,如气体的密度和黏度、尘粒的大小和相对密度、烟气含尘浓度等。操作变量:提高烟气入口流速,旋风除尘器分割直径变小,能使除尘器性能改善。烟尘的物理性质:气体的密度和粘度、尘粒的大小和比重、烟气含尘浓度②电除尘器

电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中,使尘粒荷电,并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上,将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于,分离力直接作用在粒子上,而不是作用在整个气流上,这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力也小的特点。由于作用在粒子上的静电力相对较大,所以即使对亚微米级的粒子也能有效地捕集。三、废气处理技术概述

电除尘器的主要优点有:

压力损失小,一般为200~500Pa;

处理烟气量大,可达105~106m3/h;

能耗低,大约0.2~0.4kWh/(1000m3);

对细粉尘有很高的捕集效率,可高于99%;

可在高温或强腐蚀性气体下操作。

电除尘器工作面的三个基本过程:悬浮粒子荷电;带电粒子在电场内迁移和捕集;捕集物从集尘表面上清除。三、废气处理技术概述③袋式除尘器袋式除尘器属于过滤式除尘,虽然它是最古老的除尘方法之一,由于它除尘效率高(一般可达99%以上),性能稳定可靠、操作简单,适应浓度范围大,规格多样,使用灵活,便于回收物料,不产生污泥和污水,维护简单,因而获得越来越广泛的应用。但同时,它的应用范围受滤料耐温、耐腐蚀性限制,吸附性强和露点高的烟气,容易对其造成堵塞。此外,还存在占地面积较大,滤袋易损坏等缺陷。三、废气处理技术概述袋式除尘器工作原理1.含尘气流从下部进入圆筒形滤袋,在通过滤料的孔隙时,粉尘被捕集于滤料上2.沉积在滤料上的粉尘,可在机械振动的作用下从滤料表面脱落,落入灰斗中3.粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用,在滤袋表面形成粉尘层,常称为粉层初层4.新鲜滤料的除尘效率较低三、废气处理技术概述袋式除尘器工作原理5.粉尘初层形成后,成为袋式除尘器的主要过滤层,提高了除尘效率6.随着粉尘在滤袋上积聚,滤袈两侧的压力差增大,会把已附在滤料上的细小粉尘挤压过去,使除尘效率下降7.除尘器压力过高,还会使除尘系统的处理气体量显著下降,因此除尘器阻力达到一定数值后,要及时清灰8.清灰不应破坏粉尘初层三、废气处理技术概述袋式除尘器除尘效率的影响因素

一.粉尘负荷

二.过滤速度1.烟气实际体积流量与滤布面积之比,也称气布比2.过滤速度是一个重要的技术经济指标。选用高的过滤速度,所需要的滤布面积小,除尘器体积、占地面积和一次投资等都会减小,但除尘器的压力损失却会加大。3.一般来讲,除尘效率随过滤速度增加而下降

4.过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关三、废气处理技术概述④电袋除尘器电袋除尘器是将电除尘技术和袋式除尘技术结合起来的一种新型高效除尘器,收尘效率一般可达99.9%以上。目前电袋除尘技术种类较多,在工业领域获得应用的主要有串联式电袋除尘器和混合式电袋除尘器两种形式。三、废气处理技术概述串联式电袋除尘器是将前级电除尘和后级袋式除尘串联成一体的电袋结合形式。根据电除尘和袋式除尘的连接方式,串联式电袋除尘器又可分为分体式和一体式两种结构形式。分体式结构的基本构思比较简单,就是在电除尘器的下游加一台袋式除尘器,来捕集电除尘器未能捕集的微细粉尘,使粉尘排放浓度能满足相关法规的要求,如图所示。三、废气处理技术概述串联式电袋除尘器结构示意图一体式结构如图所示,含尘气体首先进入进口喇叭,经过气流分布板均流后进入电除尘区,在高压电场作用下,尘粒荷电,并在电场力的作用下使大部分的尘粒沉积在收尘极上;余下的少量荷电粉尘进入袋式除尘区通过滤袋的过滤作用而被收集下来。三、废气处理技术概述混合式电袋除尘器内部构造如图所示。电除尘的放电极和收尘极与袋式除尘的滤袋交错排列,放电极、收尘极和滤袋布置在同一个单元内。含尘气体首先被导向电除尘区,将90%左右的粉尘去除,然后含有剩余粉尘的气体通过多孔收尘极板上的小孔流向袋式除尘区的滤袋,经滤袋的过滤作用,捕集剩余的粉尘。⑤湿式除尘器湿式除尘器是使含尘气体与液体(一般为水)密切接触,利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒,或使粒径增大的装置。湿式除尘器可以有效地将直径为0.1~20μm的液态或固态粒子从气流中除去,同时,也能脱除气态污染物。它具有结构简单、造价低、占地面积小、操作和维修方便,以及净化效率高等优点,能够处理高温、高湿的气流,将着火、爆炸的可能性减至最低。三、废气处理技术概述但采用湿式除尘器时要特别注意设备和管道腐蚀,以及污水和污泥的处理等问题。湿式除尘过程也不利于副产品的回收。如果设备安装在室外,还必须考虑在冬天设备可能冻结的问题。再者,要使去除微细颗粒的效率也较高,则须使液相更好地分散,但能耗增大。根据湿式除尘器的净化机理,可以将其大致分成八类:重力喷雾洗涤器、喷雾塔洗涤器、旋风洗涤器、自激喷雾洗涤器、板式洗涤器、填料洗涤器、文丘里洗涤器、机械诱导喷雾洗涤器。三、废气处理技术概述

重力喷雾洗涤器

(2)二氧化硫末端治理技术

锅炉尾气排放的烟气通常含有较低浓度的SO2。根据燃料硫含量的不同,燃烧设施直接排放的烟气中SO2浓度范围大约为10-4~10-3数量级。由于SO2浓度低,烟气流量大,烟气脱硫通常是十分昂贵的。烟气脱硫方法可分为两类:抛弃法和再生法。抛弃法即在脱硫过程中将形成的固体产物废弃,这需要连续不断地加入新鲜的化学吸收剂。再生法,顾名思义,与SO2反应后的吸收剂可连续地在一个闭环系统中再生,再生后的脱硫剂和由于损耗需补充的新鲜吸收剂再回到脱硫系统循环使用。三、废气处理技术概述

烟气脱硫也可按脱硫剂是否以溶液(浆液)状态进行脱硫而分为湿法或干法脱硫。湿法系统指利用碱性吸收液或含触媒粒子的溶液,吸收烟气中的SO2。干法系指利用固体吸附剂和催化剂在不降低烟气温度和不增加湿度的条件下,除去烟气中的SO2。喷雾干燥法工艺采用雾化的脱硫剂浆液进行脱硫,但在脱硫过程中雾滴被蒸发干燥,最后的脱硫产物也呈干态,因此常称为湿干法或半干法。为目前正在发展和应用的主要烟气脱硫技术分为四类:湿法抛弃系统、湿法回收系统和干法抛弃系统、干法回收系统。其中,湿法抛弃系统包括石灰石/石灰法、双碱法、加镁的石灰石/石灰法、碳酸钠法、海水法。湿法回收系统包括氧化镁法、钠碱法、柠檬酸盐法、氨法、碱式硫酸铝法。干法抛弃系统包括喷雾干燥法、炉后喷吸附剂增湿活化、循环流化床法。干法回收系统包括活性炭吸附法。三、废气处理技术概述

①石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术石灰石/石灰法湿法烟气脱硫是采用石灰石或者石灰浆液脱除烟气中SO2的方法。该方法开发较早,工艺成熟,吸收剂廉价易得,因而应用广泛。主要工艺参数包括:pH、石灰石粒度、液气比、钙硫比、气体流速、浆液的固体含量等等。三、废气处理技术概述影响因素:pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、SO2浓度、吸收塔结构三、废气处理技术概述

②喷雾干燥法烟气脱硫技术喷雾干燥法是20世纪80年代迅速发展起来的一种半干法脱硫工艺。喷雾干燥法是目前市场份额仅次于湿钙法的烟气脱硫技术,其设备和操作简单,可使用碳钢作为结构材料,不存在有微量金属元素污染的废水。喷雾干燥法的工艺过程主要包括吸收剂制备、吸收和干燥、固体废物捕集以及固体废物处置四个主要过程。喷雾干燥法烟气脱硫的工艺操作参数包括:①吸收塔烟气出口温度

②吸收剂钙硫比

③SO2入口浓度喷雾干燥法烟气脱硫技术反应原理:总反应:Ca(OH)2+SO2+H2O==CaSO3·2H2OCaSO3·2H2O+0.5O2==CaSO4·2H2O三、废气处理技术概述

③氧化镁湿法烟气脱硫技术氧化镁湿法烟气脱硫技术:分为抛弃法、再生法、氧化回收法。三、废气处理技术概述

④海水烟气脱硫技术海水脱硫工艺装置:主要由烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统、电气、热工控制系统等组成。其中海水恢复系统的主体结构是曝气池。海水脱硫工艺的主要流程是:锅炉排出的烟气经除尘器后,由系统增压风机送入气-气换热器的热侧降温,然后进入吸收塔,在吸收塔中被来自循环冷却系统的部分海水洗涤,烟气中的二氧化硫被吸收,干净的烟气通过烟气换热器升温后经烟囱排入大气;吸收塔排出的废水排入海水处理厂,与来自冷却系统的海水混合,用鼓风机对混合的海水进行强制氧化,除去亚硫酸根。等混合海水的pH值和COD等指标达到要求后,排入指定海域。三、废气处理技术概述

⑤湿式氨法烟气脱硫技术湿式氨法烟气脱硫技术采用一定浓度的氨水作吸收剂,最终的脱硫副产物是可作农用肥的硫酸铵,脱硫率在90%~99%。氨法烟气脱硫主要包括SO2吸收和吸收后溶液的处理两大部分。三、废气处理技术概述氨法:氨水做吸收剂(3)NOx末端治理技术

将NOx催化还原或非催化还原为N2的技术,相对于吸收和吸附过程有明显的优势。该技术需要加入帮助NOx还原的添加剂,通常为市场上可获得的气态物质,不产生任何固态或液态的二次废物。对于火电厂烟气NOx污染控制,目前有两类商业化的烟气脱硝技术,分别称为选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)。三、废气处理技术概述①SCR脱硝技术催化剂:贵金属、碱性金属氧化物还原反应潜在氧化反应三、废气处理技术概述②SNCR脱硝技术尿素或氨基化合物作为还原剂,较高反应温度化学反应同样,需要控制温度避免潜在氧化反应发生三、废气处理技术概述③吸收法净化NOxi碱液吸收必须首先将一半以上的NO氧化为NOxNO/NO2=1效果最佳化学反应三、废气处理技术概述ii强硫酸吸收化学反应④吸附法净化NOx吸附剂:活性炭、分子筛、硅胶、含氨泥煤NOx和SO2联合控制技术吸附剂:浸渍碳酸钠的-Al2O3三、废气处理技术概述NOx和SO2联合控制技术(4)VOCs末端治理技术①燃烧法控制VOCs污染用燃烧方法将有害气体、蒸气、液体或烟尘转化为无害物质的过程称为燃烧法净化,亦称焚烧法。燃烧法净化所发生的化学反应主要是燃烧氧化作用及高温下的热分解。因此这种方法只适用于净化那些可燃的或在高温情况下可以分解的有害物质。适用于可燃或高温分解的物质,不能回收有用物质,但可回收热量。燃烧反应,如三、废气处理技术概述i直接燃烧亦称为直接火焰燃烧,它是把废气中可燃有害组分当作燃料直接燃烧,因此该方法只适用于净化含可燃有害组分浓度较高的废气,或者用于净化有害组分燃烧时热值较高的废气。适用于可燃有害组分浓度较高或热值较高的废气设备:燃烧炉、窑、锅炉温度1100℃左右火炬燃烧:产生大量有害气体、烟尘和热辐射,应尽量避免三、废气处理技术概述目前在实际中使用的燃烧净化方法有直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。ii热力燃烧(ThermalCombustion)热力燃烧用于可燃有机物质含量较低的废气的净化处理,这类废气中可燃有机组分的含量往往很低,本身不能维持燃烧。因此在热力燃烧中,被净化的废气不是作为燃烧所用的燃料,而是在含氧量足够时作为助燃气体,不含氧时则作为燃烧的对象。一般适于低浓度废气的净化,温度低,540~820℃,必要条件:温度、停留时间、湍流混合。三、废气处理技术概述iii催化燃烧催化燃烧实际上是完全的催化氧化,即在催化剂作用下,使废气中的有害可燃组分完全氧化为CO2和H2O。由于绝大部分有机物均具有可燃烧性,因此催化燃烧法已成为净化含碳氢化合物废气的有效手段之一。又由于很大一部分有机化合物具有不同程度的臭味,因此催化燃烧法也是消除恶臭气体的有效手段。三、废气处理技术概述②吸收法控制VOCs污染溶剂吸收法是指采用低挥发或不挥发性溶剂对VOCs进行吸收,再利用VOCs分子和吸收剂物理性质的差异进行分离。吸收效果主要取决于吸收剂的吸收性能和吸

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