漿造粒廢氣簡介
菌渣噴漿造粒是我國生物制藥行業產業鏈中重要的一部分,廣泛分布于全國各地。把料漿(混合物、溶液與溶質)中的水分(能汽化的液體總稱),通過噴射到一設備中,用加熱、抽壓的方法,使料漿中的水份汽化并分離后,留存的不會氣化(在一定條件下)的固體形成粒狀的過程稱噴漿造粒。使之便于儲存與運輸,造粒菌渣可用于肥料、飼料的制造。為烘干茵渣,將相應產生大量廢氣,這類廢氣一般氣量大、溫度較高、濕度大、攜帶大量粉塵,并有較重的惡臭異味。此類廢氣如直接排放不僅氣味影響惡劣,其攜帶的粉塵也將對大氣造成較大污染,因此此類廢氣對周圍環境影響比較嚴重,是造粒企業亟需解決的難題。
項目簡介
內蒙古某制藥行業噴漿造粒廢氣主要來源于生產車間噴漿造粒過程,主要為青霉素菌渣干燥時產生的異味氣體,廢氣中含有大量水蒸氣和粉塵,廢氣產生量約為100000m?/h,青霉素菌渣中C、O元素含量較高,質量分數分別達到40%和30%以上,無機成分、重金屬含量及多環芳烴含量均較低,菌渣中主要官能團為O—H和C—C,為蛋白質、纖維素等有機物質的特征官能團,因此其主要惡臭異味氣體為有機廢氣。
1.1.1 異味產生源基本情況介紹
本項目為內蒙古某制藥企業青霉素菌渣烘干車間異味處理工程。項目異味主要來源為青霉素菌渣噴漿造粒干燥過程中。產品生產過程中使用的原料主要為含水率99%的青霉素菌渣。由于青霉素菌渣中C、O元素含量較高,質量分數分別達到40%和30%以上,無機成分、重金屬含量及多環芳烴含量均較低,菌渣中主要官能團為O—H和C—C,為蛋白質、纖維素等有機物質的特征官能團,因此其主要惡臭異味氣體為有機廢氣,同時含有大量水蒸氣和粉塵。異味氣體狀態為常壓,溫度在80~120℃。
1.1 工藝選擇
項目異味主要來源為青霉素菌渣噴漿造粒生產車間,異味產生于產品干燥過程中。異味氣體主要成分非常復雜,主要為有機廢氣、水蒸氣和粉塵等。
由于異味氣體成分復雜多樣、污染物質種類較多,因此,采用處理效率高、對污染物成分沒有選擇性的處理工藝是本異味氣體處理工程的選擇。
目前,應用于工業異味處理的技術大致可分為物理吸附、燃燒法、化學洗滌、生物法、低溫等離子體技術。其中,物理吸附(活性炭吸附)工藝和化學洗滌為較為傳統的處理工藝,在大量的應用過程中,活性炭吸附和化學洗滌表現出一些不足,活性炭吸附易飽和、易產生危廢污染、處理效果隨時間延長而迅速降低;化學法主要表現出處理效率不高,消耗藥劑、易產生二次污染等缺點;燃燒法一般應用于氣量小、高濃度的氣體,但運行費用較高,易產生二惡英,產生二次污染;生物法主要存在處理效果具有波動性、處理效果難以達標、易受溫度變化影響、占地面積大等缺點。雙介質阻擋放電低溫等離子體技術是應用于工業異味氣體處理的一項高新技術,該技術克服了傳統異味氣體處理技術的缺點,主要表現為處理效率高(尤其對于難降解的大分子污染物,處理效率可達95%以上)、不受污染物分子性質的限制、在常溫下運行、占地面積小、**次污染。
結合各種異味氣體處理技術的優缺點及本項目的異味氣體情況,本項目宜選擇雙介質阻擋放電低溫等離子體異味氣體處理技術。我公司已在現場采用雙介質阻擋放電低溫等離子體異味氣體處理技術對車間異味氣體進行中試試驗。實驗結果表明,采用雙介質阻擋放電低溫等離子體異味氣體處理工藝技術對車間異味氣體進行處理是可行的。異味氣體經過一級雙介質阻擋放電低溫等離子體異味氣體處理設備處理后,氣體中污染物濃度明顯降低;氣味降低顯著,處理后只有微弱的臭氧味道。
經過現場中試試驗也已證明該技術能達到本次車間異味氣體深度處理的要求。
雙介質阻擋放電低溫等離子體主要原理
介質阻擋放電過程中,電子從電場中獲得能量,通過碰撞將能量轉化為污染物分子的內能或動能,這些獲得能量的分子被激發或發生電離形成活性基團,同時空氣中的氧氣和水分在高能電子的作用下也可產生大量的新生態氫、臭氧和羥基氧等活性基團,這些活性基團相互碰撞后便引發了一系列復雜的物理、化學反應。從等離子體的活性基團組成可以看出,等離子體內部富含較高化學活性的粒子,如電子、離子、自由基和激發態分子等。異味氣體中的污染物質與這些具有較高能量的活性基團發生反應,***終轉化為CO2和H2O等物質,從而達到凈化異味氣體的目的。
等離子體化學反應過程大致如下:
(1) 電場 + 電子 高能電子
{ }
(3)活性基團 + 氧氣 生成物 + 熱
(4)活性基團 + 活性基團 生成物 + 熱
介質阻擋放電等離子體技術具有以下優點:
①介質阻擋放電產生的低溫等離子體中,電子能量高,對污染物的降解無選擇性,幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用。
②反應的較終產物為二氧化碳、水和小分子有機酸,不產生二次污染。
③反應快,在0.01~0.1秒內完成,幾乎不受氣速限制。
④采用防腐蝕材料,且電極不與異味氣體直接接觸,從而從根本上解決了設備腐蝕問題。
⑤高度智能化控制,遠程控制,操控方便;不受時間限制,即用即開,即關即停,*派專職人員看守,基本不占用人工費。
⑥結構簡單、占地面積小。