1、浙江亚太药业股份有限公司年产 500 吨医药中间体项目废气治理工程设计方案浙 江 省 环 境 保 护 科 学 设 计 研 究 院ENVIRONMENTAL SCIENCE RESEARCH DESIGN INSTITUTE OF ZHEJIANG PROVINCE二六年七月责 任 表院 长: 章 晨(高 工)分管副院长: 陈德全 (教授级高工)分管副总工: 黄一南(教授级高工)工程部主任: 韦彦斐(高 工)项目负责人: 邵振华(工程师)工 艺: 邵振华(工程师)胡宁华(工程师)土 建: 唐颖栋(工程师)俞亚平(高 工)电 气: 滕永勤(工程师)自 控: 徐乔根(高 工)设 备: 陆其明(高 工
2、)审 核: 顾震宇(高 工)审 定: 陈德全(教授级高工)目 录1、总论 .11.1 项目由来 .11.2 设计依据 .11.3 编制原则 .11.4 工作内容 .21.5 排放标准 .22、污染物源强 .32.1 原料药车间废气 .32.2 废水池恶臭废气 .33、企业废气污染物排放特征分析 .43.1 废气污染源分析 .43.2 排放特点分析 .43.3 废气污染物控制重点分析 .53.4 主要废气污染物物化性质 .54、废气处理工艺选择 .64.1 废气治理设计思路 .64.2 清洁生产措施 .74.2.1 改变投料方式措施 .84.2.2 冷凝或冷冻回收 .84.3 末端治理工艺 .8
3、4.3.1 各车间预处理 .84.3.1.1 阿奇霉素车间预处理 .84.3.1.2 罗红霉素车间预处理 .114.3.2 集中处理 .124.3.3 经济技术指标 .144.3.3.1 达标可行性分析 .144.3.3.2 投资费用 .14浙江亚太药业股份有限公司年产 500 吨医药中间体项目废气治理方案浙江省环境保护科学设计研究院 11、总论1.1 项目由来1.2 设计依据(1) 中华人民共和国环境保护法及其它相关环境保护法律、法规和规章;(2) 建设项目环境保护管理条例 ,中华人民共和国国务院令第 253 号,1998 年 11 月 29 日;(3) 关于环境保护若干问题的决定 ,国务院
4、国发(1996)31 号文;(4) 浙江省环保局建设项目环境保护管理条例实施意见;(5) GB16297-1996大气污染物综合排放标准 ;(6) 业主提供的有关资料和介绍;(7) 有关设计规范与要求。1.3 编制原则本方案遵循的基本指导思想如下:(1)根据该公司的产品结构及生产废气特征,结合已有的工程实例,在确保尾气达标的前提下,尽可能采用简单、成熟、可靠的处理工艺,达到功能可靠、经济合理、管理方便;(2)污染调查结合企业介绍与实际勘察,尽可能真实反应企业污染状况,为工艺选择提供充分依据。(3)处理工艺有针对性。应根据企业的具体情况及发展规划,有针对性地提出综合整治技术路线, ,有恶臭、有毒
5、化学品防治优先考虑,分析其达标排放的可行性,减轻对大气环境的影响。(4)清洁生产与末端治理相结合,以提高处理效果,降低运行成本,减轻企业负担。(5)对企业现有废气处理设施进行分析,充分利用原有的废气处理装置和设施,浙江亚太药业股份有限公司年产 500 吨医药中间体项目废气治理方案浙江省环境保护科学设计研究院 2降低企业的废气治理的投资。(6)主要机电设备选用优质、低能耗的国产设备,设置必要的自控装置,尽最大可能地减少维修费用。1.4 工作内容(1)查企业的产品及中间体种类、数量、生产工艺、设备、原辅料(包括各种有机溶剂)消耗、环保设施、储运及公用工程等情况,掌握企业工艺废气排放种类、数量、排放
6、方式、排放规律、排放部位。(2)编制废气治理方案,提供投资、运行费用等技术经济指标。1.5 排放标准根据企业所处位置和当地环保管理部门的要求,执行二级标准,相应标准值列于下表。表 1-1 大气污染物排放限值一览表最高允许排放速率(kg/h) 无组织排放监控浓度限值污染物 最高允许排放浓度(mg/m) 排气筒(m) 二级 监控点 浓度(mg/m)15 5.120 8.6甲醇 19020 17周界外浓度最高点 1215 0.26甲醛 2520 0.43周界外浓度最高点0.20三乙胺 /二氯甲烷 300DMF 40甲酸 20丙酮工作场所有害因素职业接触限值(GBZ 2-2002) 450短时间接触容
7、许浓度 STEL15 2000(无量纲 )臭气浓度 /20 6000(无量纲 ) 厂界标准20浙江亚太药业股份有限公司年产 500 吨医药中间体项目废气治理方案浙江省环境保护科学设计研究院 32、污染物源强2.1 原料药车间废气表 2-1 罗红霉素车间废气排放源强排放量污染物kg/d kg/h甲醇 46.84 7.81三乙胺 9.67 1.61DMF 10.19 1.70表 2-2 阿奇霉素车间废气排放源强排放量污染物kg/d kg/h二氯甲烷 23.25 3.88甲醇 35.5 5.92丙酮 22.8 3.8甲醛 0.31 0.05甲酸 0.07 0.01注:废气污染物小时排放量,根据日排放
8、量的小时平均值乘阵发性经验系数 4;由于车间尚未建成,废气气量暂时根据经验估算,废气设计方案实施时,应根据实际生产情况测算;2.2 废水池恶臭废气废水池恶臭废气主要来自于废水中各种有机物的挥发(VOC) 、某些有机物生物分解后的产物。废气气量可根据生化池设计的曝气池的曝气量和调节池废气收集面积估算。预计废气气量约为 6000 m3/h。浙江亚太药业股份有限公司年产 500 吨医药中间体项目废气治理方案浙江省环境保护科学设计研究院 43、企业废气污染物排放特征分析3.1 废气污染源分析厂区车间在生产过程中产生一定的废气污染物,对周边大气环境造成一定污染,给周边居民生活造成一定影响。综观公司情况,
9、由于公司具备一定规模,产品品种众多,污染源也比较复杂,主要污染源包括:(1)反应釜加料和合成放空时;(2)冷凝器、储槽呼吸口放空时;(3)离心机运行时;(4)真空泵拉料时;(5)干燥时。3.2 排放特点分析根据调查情况,浙江亚太药业股份有限公司年产 500 吨医药中间体项目共有五个主要生产车间。由于每个反应釜废气排放形式不尽相同,因此,在此不对每一反应釜的废气排放作出分析,而就全厂大气污染物排放特征进行归纳和汇总,具体如下:(1)反应釜排气呈间断性无组织排放,排放源强波动范围大。主要污染物来自挥发性溶剂以及反应过程产生的挥发性物质。一般反应釜排气经过冷凝后排放,冷凝介质大多为冷却水,少量为冷冻
10、盐水。对于低沸点、易挥发的化合物而言,尾气中的化合物浓度仍明显超标。(2)溶剂回收过程冷凝尾气即冷凝过程的不凝气,呈连续性无组织排放。主要有挥发性溶剂的饱和蒸汽和其它低沸化合物。一般排气量少,但浓度较高。(3)抽真空过程产生的无组织排放。浙江亚太药业股份有限公司年产 500 吨医药中间体项目废气治理方案浙江省环境保护科学设计研究院 5在精细化工企业,抽真空过程主要用在物料的提取、输送、抽滤、减压反应或蒸馏过程,主要设备有为水冲泵。无组织排放的废气发生于挥发性污染物被真空泵抽出并散发于空气中,形成污染。污染物的逸出量跟其性质、真空度、温度等因素有关。一般来说,在抽真空过程中低沸点、易挥发的化合物
11、的无组织排放量较大。(4)离心过程产生的无组织废气。呈间断性面源无组织排放。来自挥发性的化合物,包括溶剂、原料、反应副产物等。(5)人工投料、卸料过程产生的无组织废气。呈间断性面源无组织排放。来自挥发性的化合物,包括溶剂、原料等。归纳起来,被调查化工企业的大气污染源的排放特征如下:大气污染源数量多,污染物成份复杂多变,排放浓度较高,VOCs 基本上超标排放,多呈阵发性、无组织排放。*详见废气污染物源强汇总表3.3 废气污染物控制重点分析从第二章浙江嘉化集团股份有限公司精细化工生产线异地改建项目废气排放情况来看,该项目排放的废气污染物主要是有机废气,如:甲醇、DMF、甲醛、二氯甲烷、甲酸、丙酮等
12、。上述各种污染物经过冷凝后大 部 分 可 被 冷 凝 回 收 ; 但 不 凝 尾 气 中 污 染 物 浓 度仍 超 标 , 因 此 甲 醇 、 DMF、 甲 醛 、 丙 酮 等 水 溶 性 较 好 的 有 机 物 应 进 一 步 采 用 水吸 收 法 处 理 。 而 有 机 气 体 中 的 二氯甲烷由 于 不 溶 于 水 , 沸 点 低 , 不 易 冷 凝 , 处理 成 本 较 高 , 是 废 气 污 染 物 控 制 的 重 点 和 难 点 。3.4 主要废气污染物物化性质表 3-1 主要废气污染物物化性质表序号 名称 沸点/ 溶点/ 备 注浙江亚太药业股份有限公司年产 500 吨医药中间体项
13、目废气治理方案浙江省环境保护科学设计研究院 6序号 名称 沸点/ 溶点/ 备 注1 甲醇 64.65 -97.8在常压室温下,甲醇为无色透明、易挥发、易燃烧、易爆、有毒的中性液体,极性较强,溶解性好,其与水及有机溶剂以任何比例互溶。蒸汽与空气混合物爆炸极限6%-36.5%。2 三乙胺 89.7 -114.7有氨气味的无色易挥发液体。溶于水和乙醇。用于制橡胶硫化催化剂、湿润剂和杀菌剂等,也用作溶剂,并可用来合成四级铵化合物。有碱性,与无机酸生成可溶的盐类。3 甲醛 -19.5 -92无色气体,有特殊的刺激气味,对人的眼鼻等有刺激作用。易溶于水和乙醇。用作农药和消毒剂,也用于制酚醛树脂、脲醛树脂、
14、维纶、乌洛托品、季戊四醇和染料等。主要用于有机合成、医药、合成树脂、在石油钻井液和压裂液中作杀菌剂,在酸化液中作缓蚀剂,还用作饲料青贮添加剂。液体的相对密度 0.815(-20) ,用低温保存,并加入 8-12%的甲醇防止聚合。蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限 7-73%(体积) ,着火温度约 300。通常把浓度为 40%的甲醛水溶液成为福尔马林。4 甲酸 100.8 8.6无色而有刺激气味的液体。溶于水、乙醇、乙醚和甘油。酸性很强,有腐蚀性能,能刺激皮肤起泡,有还原性,易被氧化而成水和二氧化碳。5 丙酮 56.5 -94.6无色易挥发和易燃液体,有微香气味。能与水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿
15、、吡啶等混溶。能溶解油脂肪、树脂和橡胶。是制造醋酐、双丙酮醇、氯仿、碘仿、环氧树脂、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯等的重要原料。在无烟火药、赛璐珞、醋酯纤维、喷漆等工业中作溶剂。6 二氯乙烷 57.4 -96.9无色液体,具有类似氯仿的气味。蒸气压 227 mmHg/25,相对密度 1.175/20/4,溶于丙酮,乙醇,乙醚等有机溶剂中,难溶于水。7 DMF 153 -61无色液体,有氨的气味。能与水和大多数有机溶剂,以及许多无机液体混溶。是非质子极性高介电常量的有机溶剂,由于溶解能力很强,被称为万能有机溶剂。主要用作萃取乙炔和丙烯腈拉丝的溶剂。在气液色谱分析中用作固定相。浙江亚太药业股份有限
16、公司年产 500 吨医药中间体项目废气治理方案浙江省环境保护科学设计研究院 74、废气处理工艺选择4.1 废气治理设计思路从第二章的分析结果可以看到,企业每年进入大气的污染物量较大,单凭末端治理手段很难达到治理的要求,且耗费巨大。因此,我们采取清洁生产、预处理(回收) 、末端集中治理相结合的方式。(1) 加强全厂冷凝系统由于该企业从污染源强来分析,突出的特点就是有机物料挥发特别多。这部分源强如不加强冷凝措施,进入末端治理系统后会造成很大的负担,且难以治理。(2) 预处理与集中后处理结合为了回收有用物质以及减少集中处理的负担,在废气集中后处理前,采用前处理是必要的,同时,为了能保证前处理后的尾气
17、能达标排放,在前处理实施后,再加一道后处理设备,这样即对同类性质废气的尾气处理进行了适当归并,又可以实现达标排放。(3) 不同废气分类处理针对公司具体情况,废气污染物总体处理原则为:对于成分较为单一有回收利用经济价值的,尽量考虑冷凝和冷冻回收,提高公司经济效益;对部分气量较大的混合废气加冷凝器处理,削减强度,减轻末端治理压力;对其它水溶性废气和酸性、碱性废气,采用水或酸、碱液喷淋吸收处理;其余采用活性炭吸附处理。4.2 清洁生产措施清洁生产是一种新的创造性的思想,该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中,以增加生态效率和减少人类及环境的风险。对生产过程,要求节约原材料和能源,
18、淘汰有毒原材料,减少降低所有废弃物的数量和毒性;产品,要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响;对服务,要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。企业 应 切 实 落 实 推 广 清 洁 生 产 审 核 制 度 。 鉴 于 清 洁 生 产 内 涵 十 分 丰 富 , 限 于篇 幅 , 此 处 不 再 赘 述 。 就 本 方 案 , 在 这 里 我 们 结 合 几 个 产 品 车 间 实 际 生 产 情 况 作以 下 建 议 , 力 争 在 源 头 尽 可 能 地 控 制 废 气 污 染 物 的 排 放 , 减 轻 末 端 治 理 的 压力。(1)进行原料替代的探索,减轻环境污染;(2)对挥发性物料和溶剂,采用贮罐集中供料和贮存,减少搬运,投料等过程