【制藥廢氣】兩種焚燒爐在制藥企業(yè)廢氣治理中的應用

時間：2017-03-01作者：蘇州**裕節(jié)能設備有限公司瀏覽：1175

文章闡述了化學制藥企業(yè)面臨的廢氣VOC整治壓力，介紹了RTO蓄熱焚燒爐和VAR直燃爐的工作原理、適用范圍，以及化學制藥企業(yè)VOC廢氣種類，提出RTO和VAR焚燒爐組合應用治理化學制藥各過程廢氣的可行性，并對某化學制藥企業(yè)RTO焚燒爐和VAR焚燒爐的運行效率、運行參數、運行費用進行了分析總結，證實了RTO和VAR的組合可以成功實施，徹底解決制藥企業(yè)廢氣問題。

化學制藥行業(yè)面臨的環(huán)保壓力日益增大，特別是隨著《*人民共和國大氣污染防治法》的出臺，企業(yè)面臨的VOC整治、臭氣整治壓力較加凸顯。公眾對霧霾天氣危害重視程度的提高，較是將矛頭指向了工業(yè)企業(yè)，化學制藥行業(yè)較是因為使用的危險化學品種類繁多，成為重污染行業(yè)的代表之一。為了解決廢氣問題，很多制藥企業(yè)采取了化學噴淋吸附法、等離子法、生物滴濾法、活性炭吸附法、焚燒法、分子篩吸附濃縮法等處理各類廢氣，其中焚燒法處理**廢氣是目前**公認的治理**VOC廢氣徹底的方法，具有去除效率高，效率穩(wěn)定，使用壽命長等特點而在**范圍內有較廣泛的應用。焚燒法又分為多種類型，包括RCO、RTO、VAR焚燒爐等，即催化焚燒法、蓄熱式焚燒法、直接焚燒法等。某化學制藥企業(yè)是一個新規(guī)劃建設的制藥公司，產生的污染物來源包括污水站運行過程廢氣、生產車間廢氣、廢溶劑、危險固廢等。

1.RTO和VAR焚燒爐工作原理的差異

RTO焚燒爐

即蓄熱式焚燒爐，通過對廢氣焚燒產生的余熱采用陶瓷蓄熱體進行蓄熱，有效利用了焚燒產生的熱量，從而達到經濟焚燒的目的。焚燒過程溫度控制在750～850℃。廢氣進口溫度通常為常溫，經過RTO焚燒再蓄熱利用后溫度達到100℃左右，即廢氣溫升約80～90℃。焚燒爐內氧含量在18%～20%之間，氧含量較高，故對進入RTO的廢氣LEL濃度控制較嚴格，需要控制在爆炸下限的25%以下。焚燒效率約95%，運行成本和投資成本相比VAR焚燒爐較低一些。

1進入RTO焚燒爐的廢氣要求

(1)主要適用于大風量、低濃度的廢氣焚燒;

(2)含酸性污染物**行預處理，去除絕大部分無機酸;

(3)廢氣中VOC濃度不能過高，一般控制在爆炸下限的25%以下;

(4)廢氣不能含明顯固體、粉塵，否則必須經過預除塵、過濾處理;

(5)禁止混入氫氣、甲烷氣、乙烯等危險性較大的廢氣。

2RTO的局限性

(1)不能處理高含量含氫廢氣、甲烷廢氣、腐蝕性廢氣、乙烯廢氣等危險性廢氣;

(2)不能處理LEL濃度**過25%的廢氣，如果**該濃度要求，則需要經過稀釋處理，就會降低焚燒的經濟性;

(3)廢氣量根據設計流量平穩(wěn)排放，不得突然**量排放;

(4)不能處理廢液、廢水、固廢。

VAR焚燒爐

即直接燃燒式焚燒爐，將廢氣、廢液焚燒直接通入爐膛內進行徹底焚燒，燃燒溫度控制在1000～1150℃左右，高不能**過1200℃，低不能**900℃。焚燒后煙氣溫度可通過余熱鍋爐進行再利用產生蒸汽，煙氣溫度經過再利用后溫度從1100℃降到300℃左右，低不能**280℃。廢氣進口溫度通常為常溫，經過焚燒余熱利用后溫度300℃，即廢氣溫升約280℃左右。焚燒爐內氧含量控制范圍10%～16%。對進入焚燒爐的廢氣濃度理論上沒有限制，而且濃度越高越經濟，但要保證輸送過程安全。因為燃燒焚燒高，故焚燒效率比RTO較高，但是運行費用和投資成本也較高。

1進入熱力焚燒爐(VAR)的廢氣要求

(1)小風量、高濃度的廢氣;

(2)為保證燃燒的經濟性和安全型，要求廢氣輸送過程實現全密閉;

(3)含酸性污染物必須進行預處理，去除絕大部分無機酸;

(4)不能含明顯固體、粉塵，否則必須經過預除塵、過濾處理;

(5)可以焚燒處理氫氣、甲烷氣、乙烯等危險性較大的廢氣;

(6)廢氣中氧含量必須嚴格控制，禁止大量空氣進入廢氣總管，否則會增加管道爆炸風險。

2進入焚燒爐的廢液要求:

(1)粘稠廢液或常溫下易凝固廢液需預先調配至流動性較好狀態(tài);

(2)含水溶劑(如廢甲醇)需提純至濃度90%以上，以降低能耗;

(3)廢液應預**行除酸、脫鹽、脫水、脫機械雜質等處理;

(4)廢液中各元素限值(ω):溴0.83%、氯4.16%、氟0.42%、磷0.08%、硫4.16%、**氮12.5%、灰分4.16%(其中鹽分以及含鈉離子的物質不**過總質量的2%)。

2.化學制藥廢氣的種類

(1)污水處理過程產生的廢氣好氧曝氣過程產生的低濃度VOC廢氣、厭氧過程產生的甲烷氣和硫化氫。

(2)化學制藥過程產生的廢氣

①反應釜或儲罐排放的純**廢氣;

②反應釜或儲罐排放的含有酸性物質的**廢氣;

③真空泵、反應釜或干燥器排放的真空尾氣;

④容器敞開時揮發(fā)的**廢氣;

⑤含氫氣廢氣;

⑥純無機廢氣;

⑦大風量、低濃度的大空間收集廢氣;

⑧緊急情況下排放的廢氣，如安全閥、泄爆口廢氣;

⑨含鹵素廢氣。

其中①～⑤類**廢氣，在輸送過程可分為4類廢氣，即腐蝕性VOC廢氣、普通VOC廢氣、含氫廢氣和厭氧沼氣、低VOC廢氣4大類，分開管道輸送，以保證輸送過程的安全性，小風量廢氣均可考慮去焚燒處理，其中②廢氣應先經過除酸處理;⑥、⑦廢氣可以不接入焚燒處理系統(tǒng)，現場處理達標后排放;⑧類廢氣可接入應急火炬系統(tǒng);⑨類廢氣則應經過深度預處理，如果能達標則考慮直接現場處理后排放，如果無法達標再考慮接入焚燒系統(tǒng)處理。

3.RTO和VAR焚燒爐在某制藥企業(yè)VOC治理的組合應用

上述RTO焚燒爐和VAR焚燒爐的原理差異，各自優(yōu)缺點、各自處理對象的差異，顯然企業(yè)無法用其中一種焚燒爐解決制藥過程所有廢氣，故需要將兩種焚燒爐進行組合使用。一般低濃度廢氣可采用RTO蓄熱式焚燒爐，而高濃度VOC廢氣可采用VAR直燃爐，也可以采用RTO焚燒爐，含氫氣廢氣則只能采用VAR熱力焚燒爐。因為RTO蓄熱式焚燒爐相當于把廢氣升溫70～90℃(進口常溫，出口90～100℃)，而VAR直燃爐則需要將廢氣溫升到260～280℃(進口常溫，出口280℃)，因此對于低濃度廢氣，顯然RTO較VAR較加經濟。為全面、經濟、安全地處理各類廢氣，某化學制藥公司對RTO焚燒爐和VAR直燃爐進行了組合，分別采購了3套焚燒爐，分別是1套RTO焚燒爐，2套VAR焚燒爐。其中RTO焚燒爐主要處理廢水處理過程產生的低濃度大風量廢氣，并混入部分車間高濃度VOC廢氣作為補充，以提高廢氣熱值，減少燃料費用。VAR焚燒爐主要處理生產過程產生的各類高濃度VOC廢氣、高熱值廢液、高濃度廢水、含氫氣廢氣。

4.RTO和VAR焚燒爐運行差異

1處理效率

RTO焚燒爐的處理效率一般可控制在95%以上，但難達到98%以上，主要因為焚燒溫度的限制，無法徹底焚燒所有**物。VAR焚燒處理效率一般可控制在98%以上。表1是RTO和VAR部分檢測項目和檢測效率。

2運行費用和經濟性

某制藥企業(yè)RTO焚燒爐和VAR焚燒爐運行費用比較如表2～表4所示。

從表4可以看出，某公司RTO運行費用每年約181萬元/年，VAR費用每年基本可以持平，甚至還有盈余，但VAR焚燒爐較RTO焚燒爐建設成本高，項目建設費用相差約10倍，且VAR焚燒爐排放標準參照《危險廢物焚燒爐煙氣排放標準》執(zhí)行，每年例行監(jiān)測項目多、費用高、達標要求高。

5.結語

運行數據表明兩種焚燒爐的組合在某化學制藥企業(yè)廢氣、廢液處理過程中**了成功，證實了RTO蓄熱焚燒爐和VAR直燃爐組合的可行性。但是因為各企業(yè)差異較大，企業(yè)可結合自身實際，單獨采用RTO焚燒爐，而將廢液和固廢委托有資質單位處理，只解決廢氣問題;也可以采用RTO和VAR焚燒爐組合，解決廢氣、廢液問題;隨著固廢處理要求的提高，有實力的企業(yè)也可以采用RTO與回轉窯焚燒爐的組合，全面解決廢氣、廢水和固廢問題。如果企業(yè)回轉窯規(guī)模足夠大，還可以省去RTO，將低濃度廢氣作為回轉窯補充用空氣來源，即企業(yè)可以根據實際需要選擇不同的焚燒裝置。


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