制藥行業(yè)在VOCs治理爆發(fā)期間并不是重點(diǎn)行業(yè),但是難點(diǎn)卻在制藥等精細(xì)化工行業(yè),這是因?yàn)樵撔袠I(yè)涉及的VOCs排放規(guī)律復(fù)雜,體現(xiàn)在VOCs排放不連續(xù)性,濃度不穩(wěn)定性以及VOCs組成的復(fù)雜/波動性,特別是制藥行業(yè)廢氣中成分復(fù)雜,含苯、甲苯、乙醇、乙酸乙酯、氯化氫等。其中苯環(huán)和鹵素,在400℃左右條件下,容易產(chǎn)生二噁英,二噁英這類物質(zhì)非常穩(wěn)定,熔點(diǎn)較高,極難溶于水,是無色無味的脂溶性物質(zhì),所以非常容易在生物體內(nèi)積累,對人體危害嚴(yán)重。二噁英、以及酸性氣體的腐蝕問題為制藥行業(yè)區(qū)別與其它行業(yè)的重點(diǎn),也加深的環(huán)保達(dá)標(biāo)的難道,非甲烷總烴可能較為好達(dá)標(biāo),但是里面的特征因子的達(dá)標(biāo)基本都在20-50毫克之間或以內(nèi),因此,風(fēng)險(xiǎn)性很大,真正能徹底解決的或許只有上RTO系統(tǒng),但是鹵代烴的焚燒又帶來的二噁英排放及RTO設(shè)備易腐蝕性的特點(diǎn),你說煩不煩呢?
但是,正式因?yàn)橛须y度,才會有后續(xù)的持續(xù)性市場,有痛點(diǎn)的市場才會更能有技術(shù)類的公司出現(xiàn),但是制藥行業(yè)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(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),浙江省醫(yī)藥工業(yè)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(jù)不完全統(tǒng)計(jì),浙江省醫(yī)藥制造企業(yè)有 1200 多家(規(guī)上企業(yè)約占 34%)。主要分布在杭州、寧波、紹興、金華、臺州等。企業(yè)分布及大致數(shù)量情況見下圖。
浙江省的醫(yī)藥制造業(yè)主要以化學(xué)藥品原料藥制造、生物藥品制品制造和衛(wèi)生材料及醫(yī)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(diǎn)的醫(yī)藥行業(yè)VOCs治理市場。
今天環(huán)亞環(huán)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(fēng)量、中濃度廢氣,大部分為有機(jī)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(shí)間大于1S或者溫度高于800攝氏度且燃燒時(shí)間大于2S時(shí)就可以分解掉,苯環(huán)被破壞掉后就不會有二噁英產(chǎn)生,即其反應(yīng)是不可逆的,所以我們的爐膛設(shè)計(jì)燃燒溫度是850攝氏度且燃燒時(shí)間在2S以上。
2.工藝流程圖
RTO原理:蓄熱式熱氧化爐,專業(yè)處理有機(jī)廢氣,使有機(jī)廢氣在高溫環(huán)境里分解干凈,分解率達(dá)到98%以上,終使廢氣排放符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。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(chǎn)線的廢氣經(jīng)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(dá)到95%以上,很容易利用有機(jī)廢氣實(shí)現(xiàn)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(shè)備是在吸收德美技術(shù)的基礎(chǔ)上自主開發(fā)的三床式RTO設(shè)備,該系統(tǒng)主要由燃燒室、3組結(jié)構(gòu)相同的蓄熱床和3個氣動切換進(jìn)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(shí)間來控制,若出氣溫度超過設(shè)定值,會強(qiáng)制切換。蓄熱床內(nèi)填充規(guī)整蜂窩陶瓷蓄熱體,其主要材質(zhì)為致密堇青石,具有優(yōu)良的耐酸、堿和有機(jī)介質(zhì)腐蝕性、蓄熱效果好、熱回收效率高、過風(fēng)阻力小、熱脹冷縮系數(shù)小,抗裂性能好,壽命長等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)備內(nèi)部內(nèi)襯300mm以上的耐高溫陶瓷纖維保溫材料,充分保證設(shè)備表面溫度低于國家標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)可有效防止氣體和鋼構(gòu)件接觸。氣動切換閥均采用知名品牌氣動執(zhí)行器,其中,氣動切換閥體采用雙相不銹鋼材質(zhì),切換穩(wěn)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(hù)過程中,如果有涂層脫落,需要及時(shí)的補(bǔ)修,防止大面積氧化。
3.安全方面設(shè)計(jì)
①.管道內(nèi)起火對車間的影響:管道內(nèi)的爆炸,大部分都來源于管道內(nèi)有大量有機(jī)積液突然揮發(fā),再遇上靜電而產(chǎn)生的。輸送腐蝕性氣體的管道比較難做防靜電設(shè)施,只能降低風(fēng)速,設(shè)計(jì)在8米/秒以下的風(fēng)速比較適合。
②.RTO失火對車間的影響:RTO爐膛內(nèi)的明火很難進(jìn)入車間過來的管道,因?yàn)橛?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(jìn)一步保障生產(chǎn)車間內(nèi)的安全。
③.RTO區(qū)域內(nèi)的爆炸:RTO在點(diǎn)火前要進(jìn)行吹掃,吹掃的目的是將殘留在RTO管道和爐膛內(nèi)的有機(jī)物清理干凈,避免點(diǎn)火時(shí)引爆。RTO入口處有濃度檢測儀,響應(yīng)時(shí)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(dāng)檢測到廢氣濃度高報(bào)警,新風(fēng)風(fēng)門會自動打開進(jìn)行濃度稀釋;若廢氣濃度高會報(bào)警,則RTO切斷與生產(chǎn)線間的聯(lián)機(jī),廢氣直接旁通到煙囪?,F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中做多少措施也無法100%避免爆炸,所以在適當(dāng)?shù)奈恢眉有贡b置,比如RTO爐膛頂部有泄爆門,此泄爆門可以靠自重關(guān)閉,泄爆后不會影響RTO的正常運(yùn)行;緩沖罐上有泄爆片。有這些泄爆措施,即使發(fā)生爆炸,也會把爆炸的損失降到低。
④.應(yīng)急停電系統(tǒng)設(shè)計(jì):RTO非常害怕突然停電,爐膛內(nèi)的高溫?zé)o法快速散去,導(dǎo)致很多防腐材料或者其他設(shè)備被高溫?fù)p壞。我們設(shè)計(jì)了一臺應(yīng)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(yīng)急壓縮空氣儲氣罐會將所有風(fēng)門打到安全位置,比如新風(fēng)風(fēng)門開啟,吹掃風(fēng)門開啟,泄爆門打開等等;應(yīng)急壓縮空氣會進(jìn)入燃燒器管道,避免高溫?zé)煔鈴娜紵餍孤冻鰜?,?dǎo)致點(diǎn)火管路的危險(xiǎn)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(fēng)機(jī)。
⑤.針對RTO出口有洗滌塔的系統(tǒng)高溫保護(hù):RTO出口接洗滌塔,若洗滌塔是玻璃鋼材質(zhì),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(chǎn)線之間的聯(lián)機(jī),工藝廢氣直接進(jìn)入煙囪。G.爐膛溫度過高保護(hù):爐膛內(nèi)有2支熱電偶,每支熱電偶都是雙支的,如果一支出現(xiàn)問題,還有一支備用,保證爐膛內(nèi)溫度控制均勻。爐膛溫度不能超過980攝氏度,否則內(nèi)部的蓄熱陶瓷和陶瓷纖維組塊的使用壽命會受影響,當(dāng)爐膛溫度超過一定值時(shí),燃油管路的雙電磁閥會自動關(guān)閉,避免柴油泄漏進(jìn)入爐膛。爐膛溫度再高就要打開新風(fēng)風(fēng)門去降溫,當(dāng)爐膛溫度發(fā)生高高報(bào)警,RTO自動切斷與生產(chǎn)線的聯(lián)機(jī),工藝廢氣直接進(jìn)入煙囪。
4.成本運(yùn)行分析
該設(shè)施在運(yùn)行過程中主要的費(fèi)用為電耗和天然氣,以及部分維護(hù)費(fèi)用,如預(yù)濾材料的更換。運(yùn)行費(fèi)用估算見下表1:
(1)主風(fēng)機(jī)、助燃風(fēng)機(jī)、泵按16h/d,250d/a;電費(fèi)0.75元/kwh,電機(jī)實(shí)際功率為額定功率的0.8,變頻風(fēng)機(jī)節(jié)能按0.70計(jì)。
(2)RTO設(shè)備開機(jī)預(yù)熱以及引入廢氣后維持爐溫所產(chǎn)生費(fèi)用,每次預(yù)熱時(shí)間按3小時(shí)計(jì),每年預(yù)加熱按12次計(jì)算;每天考慮到生產(chǎn)運(yùn)行過程中由于濃度過低需要補(bǔ)充加熱,每天按補(bǔ)充天然氣量為20立方米,每次升溫用天然氣按50立方計(jì)算。天然氣按2.5元每立方。
廢氣濃度達(dá)到2800mg/m3時(shí),系統(tǒng)可以維持自運(yùn)行,不需要補(bǔ)充天然氣加熱。
環(huán)亞環(huán)保自創(chuàng)立以來,以獨(dú)特的技術(shù)、 先進(jìn)的工藝,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和不斷創(chuàng)新的理念,堅(jiān)持深入客戶現(xiàn)場, 不斷了解客戶的工況和需求,在制藥廢氣治理行業(yè)、工業(yè)噴涂車間、4S店、機(jī)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(lǐng)域的廢氣、粉塵治理方面積累豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
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