制藥行業在VOCs治理爆發期間并不是重點行業,但是難點卻在制藥等精細化工行業,這是因為該行業涉及的VOCs排放規律復雜,體現在VOCs排放不連續性,濃度不穩定性以及VOCs組成的復雜/波動性,特別是制藥行業廢氣中成分復雜,含苯、甲苯、乙醇、乙酸乙酯、氯化氫等。其中苯環和鹵素,在400℃左右條件下,容易產生二噁英,二噁英這類物質非常穩定,熔點較高,極難溶于水,是無色無味的脂溶性物質,所以非常容易在生物體內積累,對人體危害嚴重。二噁英、以及酸性氣體的腐蝕問題為制藥行業區別與其它行業的重點,也加深的環保達標的難道,非甲烷總烴可能較為好達標,但是里面的特征因子的達標基本都在20-50毫克之間或以內,因此,風險性很大,真正能徹底解決的或許只有上RTO系統,但是鹵代烴的焚燒又帶來的二噁英排放及RTO設備易腐蝕性的特點,你說煩不煩呢?
但是,正式因為有難度,才會有后續的持續性市場,有痛點的市場才會更能有技術類的公司出現,但是制藥行業的市場情況如何呢,下面我們來分析一下制藥大省——浙江的市場情況。

根據統計數據,浙江省醫藥工業出口交貨值位居全國第二,位列江蘇之后,約占全國的 17%,具體見下表。

江蘇毫無疑問是第*的,浙江第二,其次是廣東和山東。據不完全統計,浙江省醫藥制造企業有 1200 多家(規上企業約占 34%)。主要分布在杭州、寧波、紹興、金華、臺州等。企業分布及大致數量情況見下圖。
浙江省的醫藥制造業主要以化學藥品原料藥制造、生物藥品制品制造和衛生材料及醫藥用品制類型居多,分別占了 18.75%、17.65%和 25.33%。杭州、寧波、紹興、金華、臺州等是重點的醫藥行業VOCs治理市場。
今天環亞環保給出一些處理工藝和RTO的安全性以及成本的分析:
1.工藝選擇
廢氣屬于小風量、中濃度廢氣,大部分為有機廢氣,含有部分酸性氣體,采用較為合理的工藝為:洗滌+RTO+洗滌。對于二噁英在RTO中是無法避免的,但二噁英可以在溫度高于850攝氏度且燃燒時間大于1S或者溫度高于800攝氏度且燃燒時間大于2S時就可以分解掉,苯環被破壞掉后就不會有二噁英產生,即其反應是不可逆的,所以我們的爐膛設計燃燒溫度是850攝氏度且燃燒時間在2S以上。
2.工藝流程圖
RTO原理:蓄熱式熱氧化爐,專業處理有機廢氣,使有機廢氣在高溫環境里分解干凈,分解率達到98%以上,終使廢氣排放符合國家環保標準。此熱氧化爐使用兩個固定的熱交換媒介床,熱交換媒介使用的是蓄熱陶瓷,來自生產線的廢氣經過一個熱陶瓷媒介床后被加熱;到爐膛后燃燒的高溫氣體將另一個熱交換媒介床加熱,如此兩個熱交換媒介床互相切換,蓄熱后去加熱低溫廢氣。熱交換效率達到95%以上,很容易利用有機廢氣實現氧化爐的自我維持,而不用任何燃料。為了提高廢氣處理效率,我們采用了3塔式RTO。
我司的RTO設備是在吸收德美技術的基礎上自主開發的三床式RTO設備,該系統主要由燃燒室、3組結構相同的蓄熱床和3個氣動切換進氣閥,3個氣動排氣切換閥以及3個氣動清吹切換閥組成,9個氣動切換閥自動切換,切換周期1~6min,由時間來控制,若出氣溫度超過設定值,會強制切換。蓄熱床內填充規整蜂窩陶瓷蓄熱體,其主要材質為致密堇青石,具有優良的耐酸、堿和有機介質腐蝕性、蓄熱效果好、熱回收效率高、過風阻力小、熱脹冷縮系數小,抗裂性能好,壽命長等優點。設備內部內襯300mm以上的耐高溫陶瓷纖維保溫材料,充分保證設備表面溫度低于國家標準,同時可有效防止氣體和鋼構件接觸。氣動切換閥均采用知名品牌氣動執行器,其中,氣動切換閥體采用雙相不銹鋼材質,切換穩定,使用壽命長,正常工作可切換1000萬次。防止與爐體鋼板接觸部分腐蝕問題,凡與廢氣接觸部分襯防腐涂料,噴涂材料耐高溫,可以保證爐體的較長使用壽命,在日常維護過程中,如果有涂層脫落,需要及時的補修,防止大面積氧化。
3.安全方面設計
①.管道內起火對車間的影響:管道內的爆炸,大部分都來源于管道內有大量有機積液突然揮發,再遇上靜電而產生的。輸送腐蝕性氣體的管道比較難做防靜電設施,只能降低風速,設計在8米/秒以下的風速比較適合。
②.RTO失火對車間的影響:RTO爐膛內的明火很難進入車間過來的管道,因為有2米高左右的蓄熱陶瓷,蓄熱體本身就是很好的阻火器。在管道前端可以安裝阻火器,進一步保障生產車間內的安全。
③.RTO區域內的爆炸:RTO在點火前要進行吹掃,吹掃的目的是將殘留在RTO管道和爐膛內的有機物清理干凈,避免點火時引爆。RTO入口處有濃度檢測儀,響應時間在5秒左右,所以濃度檢測儀的安裝位置比較重要,且要做緩沖罐,當檢測到廢氣濃度高報警,新風風門會自動打開進行濃度稀釋;若廢氣濃度高會報警,則RTO切斷與生產線間的聯機,廢氣直接旁通到煙囪?,F實生產中做多少措施也無法100%避免爆炸,所以在適當的位置加泄爆裝置,比如RTO爐膛頂部有泄爆門,此泄爆門可以靠自重關閉,泄爆后不會影響RTO的正常運行;緩沖罐上有泄爆片。有這些泄爆措施,即使發生爆炸,也會把爆炸的損失降到低。
④.應急停電系統設計:RTO非常害怕突然停電,爐膛內的高溫無法快速散去,導致很多防腐材料或者其他設備被高溫損壞。我們設計了一臺應急壓縮空氣儲氣罐、UPS和手自動控制的泄爆門,一旦突然停電,UPS和應急壓縮空氣儲氣罐會將所有風門打到安全位置,比如新風風門開啟,吹掃風門開啟,泄爆門打開等等;應急壓縮空氣會進入燃燒器管道,避免高溫煙氣從燃燒器泄露出來,導致點火管路的危險和損壞燃燒器。但壓縮空氣罐僅能支撐15到20分鐘左右,甲方需要配置備用電源給壓縮空氣或助燃風機。
⑤.針對RTO出口有洗滌塔的系統高溫保護:RTO出口接洗滌塔,若洗滌塔是玻璃鋼材質,則RTO出口溫度需要控制在100攝氏度以下,若超過100攝氏度,RTO自動切斷與生產線之間的聯機,工藝廢氣直接進入煙囪。G.爐膛溫度過高保護:爐膛內有2支熱電偶,每支熱電偶都是雙支的,如果一支出現問題,還有一支備用,保證爐膛內溫度控制均勻。爐膛溫度不能超過980攝氏度,否則內部的蓄熱陶瓷和陶瓷纖維組塊的使用壽命會受影響,當爐膛溫度超過一定值時,燃油管路的雙電磁閥會自動關閉,避免柴油泄漏進入爐膛。爐膛溫度再高就要打開新風風門去降溫,當爐膛溫度發生高高報警,RTO自動切斷與生產線的聯機,工藝廢氣直接進入煙囪。
4.成本運行分析
該設施在運行過程中主要的費用為電耗和天然氣,以及部分維護費用,如預濾材料的更換。運行費用估算見下表1:
(1)主風機、助燃風機、泵按16h/d,250d/a;電費0.75元/kwh,電機實際功率為額定功率的0.8,變頻風機節能按0.70計。
(2)RTO設備開機預熱以及引入廢氣后維持爐溫所產生費用,每次預熱時間按3小時計,每年預加熱按12次計算;每天考慮到生產運行過程中由于濃度過低需要補充加熱,每天按補充天然氣量為20立方米,每次升溫用天然氣按50立方計算。天然氣按2.5元每立方。
廢氣濃度達到2800mg/m3時,系統可以維持自運行,不需要補充天然氣加熱。
環亞環保自創立以來,以獨特的技術、 先進的工藝,嚴謹的態度和不斷創新的理念,堅持深入客戶現場, 不斷了解客戶的工況和需求,在制藥廢氣治理行業、工業噴涂車間、4S店、機械加工、裝備制造、汽車制造、電子電氣、食品加工、餐飲、家具制造、化工、造紙、印刷等領域的廢氣、粉塵治理方面積累豐富的理論和實踐經驗。
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