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RTO装置VOCs废气收集系统设计浅谈——医化行业为例

发布时间：2023-03-20 08:59:00 点击：

RTO焚烧炉、RTO、RCO专业生成厂家无锡泽川环境2023年3月20日讯 由于近年来绝大多数医化行业废气治理都采用了分类收集，分类治理的有效手段，不含氯废气收集后进入蓄热式氧化装置RTO内处理，涉及RTO则带来治理系统风压平衡的问题，因为RTO系统阻力相较于其他治理设备会大一些，所以车间有组织和无组织废气的治理就面临充分收集的问题，同时才能保证达标排放，运维经济的目标。本篇文章将对收集系统简单阐述分析，以供朋友们参考。

精细化工、中间体、化学原料药的生产制造虽然监管法规有些许不同（原料药多了GMP法规），但从工艺流程的复杂程度、生产设备及附属装置的多少、产污组分的浓度和总量的大小上来看，却有很大的相似性。随着国家对于废气系统提出“双90”即废气收集率达到90%，废气处理效率要达到90%的要求。近年来，废气处理的设计以及处理装置更新迭代发展迅速，而对于废气的收集系统的专业设计明显不足。没有好的收集系统或者收集系统不科学，废气治理的成效将大打折扣。“应收尽收，适宜高效”是废气治理行业关注的重点。鉴于质量源于设计（QBD）的废气收集、治理理念。通过对源强信息的梳理、计算，再到废气收集系统、处理系统的专业设计，形成了一整套完善工艺包。要有好的收集质量，更来源于精心专业的设计。要想有好的设计必须对来源有充分的了解和掌握。具体分析，“一厂一策”。才能把握住关键点。现小编对精细化工、中间体、化学原料药废气的相关特点以及设计思路浅谈一、二。

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一、精细化工、中间体、化学原料药的废气特点


1.排放点多，有组织排放浓度高，无组织排放严重。选择的工艺路线普遍较长（一般3-4步反应），产品得率低（据统计平均不超过30%），大量物料变成副产物或三废，工艺路线长，工序复杂，主要分为：反应工序、后处理工序，浓缩工序、结晶工序、离心工序、干燥工序、粉碎工序。设备多，产污点很多；溶剂消耗大，溶剂废气排放点多，且溶剂废气大多低空无组织排放，溶剂废气浓度高。2.间歇性排放多，反应过程基本上为间歇反应。频繁地更换品种和溶剂。一个车间平均更换品种30个/年属于正常水平。多达上百个品种的切换。3.排放不稳定，成分复杂，污染物种类和浓度变化大，同一套装置在不同时期可能排放不同性质的污染物。4.生产中使用的大部分溶剂多具有恶臭性质，嗅域值低，易扩散，影响范围广。5.在反应中为了更好地传质，增加转化率，提高产品得率和反应速率，有部分反应在接近溶剂沸点的温度下进行反应，升温回流工艺较多。在此工况下，溶剂挥发性更多，冷凝回收不彻底（部分企业只设一级冷凝），废气产生量大大增加。6.在生产过程中易燃、易爆物质多，反应过程激烈，生产事故风险大。用到的溶剂大部分都是低闪点的物料。     通过以上描述，精细化工、中间体、化学原料药的生产制造产生的废气特点：种类多、成分复杂，波动幅度大，瞬时浓度高等特点，对于RTO系统来说，收集充分，才能治理合格，鉴于这些特点，废气收集系统的设计有哪些思路呢？

二、废气收集系统的设计思路



1.坚持分类收集的原则不变

“分类收集、按质处理”近几年提得很火，但怎么落地，让业主苦恼。建车间时“雄心壮志”一年做多少产值，一年多少个品种落地。但这么多品种产生多少种废气，怎么分类收集。在和业主沟通过程中，业主深知分类收集的必要性，但对自己车间未来生产什么品种可能车间主管都不清楚，是市场决定生产品种，订单没有下来，都不清楚。这种情况特别是现在火热的CDMO及相关产业。那么这种情况怎么分类，提前考虑这些问题？合肥义禾针对业主的产品或同系列产品的物质结构会有哪些相关有机反应类型以及用到的溶剂和生产设备的材质特性，按照工序做好分区设置（BAY的概念），再做好区域内每个设备排放点的分类收集设计以及指导。真正地让分类收集落地。

2.充分挖掘源强相关信息，为收集设计提供科学依据     关于源强的信息，大部分业主都根据环评资料及批复为设计依据。这从本质上缺乏一定的科学性。目前市面上的环评机构主要是业主提供工艺流程以及物料平衡图产污节点图，等核心内容，而专业设计不多。而业主提供的物料平衡图和产污节点图大多从教科书中的寻找思路。大体有以下几种。    2.1有组织排放    2.1.1现场实测法

优点是准确，缺点是：只针对已建成污染源，对于新建项目无法实施，同时费时费力费钱。

2.1.2物料衡算法    深入了解生产工艺过程，化学反应式和反应条件，当量关系、产品率、转化率要预测新建企业，直接影响估算水平。因大部分新建厂房都是新产品，新工艺 2.1.3经验估算法

根据产污系数、排污系数来进行计算 结果偏差较大

 2.1.4类比分析法

寻找同类企业，找寻数据很难

 2.2无组织废气 2.2.1物料衡算法 2.2.2通量法 2.2.3浓度反推法

综上所述，这些方法都是落地很难，计算结果和实际数据相差巨大。合肥义禾综合物料衡算法和饱和蒸汽压法联立计算各组分的排放浓度，大大增加了数据科学性和真实性，可落地性强的特点。源强数据是根本，从本质上决定了后面一系列的重要的参数（管径、材质、处理设备大小和多少，选择何种处理方式等）。所以深挖源强信息至关重要。


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   2.2.4. 废气收集系统的设计要提前考虑

建议可以从环评设计开始找专业废气设计单位咨询，督导。使环评资料具有科学性和指导性。以免环评资料在后期改动较大，要重新变更、报批，费时费力。比如：业主用到氨气，这种废气可以通过水吸收，制成氨水副产品，变废为宝。但苦于已经获得环评通过，增加副产品要重新报批。不易更改。整个厂房设计乃至车间设计是要谋求工艺、设备、安全、环保全局性设计，都很重要。

3. 收集系统的设计细节   3.1尽量减少排气点的设计。一台设备及附属装置可以合理利用一个排气点。比如离心机及附属母液罐，可以合并一个排气口。   3.2科学设计二级冷凝回收通过和业主沟通交流中发现，有部分企业对于回收装置只设置一级冷凝回收，对于反应系统未设冷凝装置，这既不符合清洁生产的相关要求，又不满足精益型生产。还有部分企业虽设二级冷凝，但设置不科学，造成部分废气未经冷凝进入真空泵中，造成浪费。这样设计有助于回收溶剂在真空条件下，二次挥发。节约能效。


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    3.3 离心机要有氮封系统的设计，避免无组织排放


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离心机在工作过程中，会高速旋转，使得大量溶媒挥发出来。氮封有效避免废气逃逸出来。  3.4无组织排放要足够重视  3.4.1集气罩是一个忽视点，主要是排风罩开口面最远处的VOCs排放风速要控制好。当废气产生点较多，彼此距离较远时，在满足设计规范、风压平衡的基础上，要适当分设多套收集系统或中继风机。  3.4.2在工艺过程中涉及进出料、物料输送、搅拌、固液分离、干燥、灌装、取样过程中要采取密闭措施，提升工艺装备水平。物料输送原则上应采用重力流或泵输送，不宜用真空抽料。废气收集和废气治理同等重要，只有把握住源头的工艺条件和参数，才能为下一步设计RTO治理方案提供科学的保证。在深挖医化行业废气治理技术的同时，科学合理地设计废气收集系统，为合作伙伴提供RTO废气处理流程提供专业化的服务。让我们一起为蓝天碧水努力。鉴于作者的才疏学浅，疏漏之处在所难免，欢迎各位给我们提出专业的宝贵意见。