RTO技术治理医药挥发性有机废气研究

孙凯周童

（浙江东天虹环保工程有限公司 浙江杭州 310012）

引言

挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,简称VOCs）通常是指沸点低于250℃的化学物质，是最常见的一种大气污染物。VOCs主要来自制药、石油、化工、喷涂等领域排放的有机溶剂废气。它包含有脂肪烃、卤代烃、芳香烃、有机酸等。不仅会给环境带来影响，也会直接威胁人体健康和动植物的生长。此外，VOCs在光氧化反应下，极易形成二次有机物气溶胶，导致酸雨、霾、光化学烟雾等一系列环境问题。目前，我国医药行业VOCs的治理技术有直接燃烧法、催化燃烧技术、RTO、光催化氧化等等。

1 医药行业挥发性有机废气特点

1.1 生产工艺环节

医药化工企业在投料、反应以及回收、离心过滤、烘干等生产工序的各个环节中会产生挥发性有机废气。

1.2 存储运输环节

医药化工生产时，需要将大量化工原料通过槽车向储罐中输入有机溶剂，这些有机溶剂会直接生成废气，并通过储罐顶部排气管向外排放。此外，医药品大多是液态下存储，挥发性会让整个储罐充满VOCs。

1.3 固液堆场废气

医药化工区会建设有专门的收集处理医药生产过程中产生的固废、污水等。在固液堆场周围，如曝气池、污泥浓缩池、调节池等容易产生浓度较高的VOCs，且此处的VOCs具有散发点多、无组织排放的特点。

2 RTO处理医药挥发性有机废气工艺

蓄热式有机废气焚烧炉（Regener-ative Thermal Oxidizer，简称RTO），其治理医药有机废气的原理是在800-850℃的高温下，使VOC与O2发生氧化反应，生产二氧化碳和水，并对燃烧所产生的热量进行回收，用于二次燃烧，既节能又环保，是一种较为理想的有机废气治理技术。

2.1 工艺流程及参数

以RTO处理医药有机废气为例，处理风量设计为20000m3/h，处理的工艺流程：医药废气生成后经生产车间冷凝，回收其中的部分有机溶剂，然后通过碱喷淋预处理，将水溶性废气和无机废气充分吸收，进入到RTO中进行氧化焚烧，然后将高温焚烧的尾气进行急冷塔冷却，然后通过水、碱等二级喷淋处理后通过烟囱高空排放。运行参数（见表1）

项目 风量m3/h出气温度℃数值 20000 800-850 60 1 35-45 85-150燃烧温度℃反吹时间s切换时间s进气温度℃

2.2 采样分析

在蓄热式有机废气焚烧炉的废气进/出口，采用延时取样法，利用活性炭采样棒抽取废气，抽取的废气流量为0.5L/min。废气样品取样完成后，将其倒入容量瓶，然后加入由正丁醇标样解析液，加CS至刻度线，然后将其放置于冰箱12小时后检测分析。检测样品制备后，用微量取样器取样1μL待测液，进行气相检测分析。选择程序升温气相色谱，起始温度45℃，停留10min后升温，升温速率为15℃/min，待温度升至110℃后，停留2min，接着继续升温至190℃，停留6min。

2.3 结果分析

经过RTO氧化炉焚烧后，样品气体的有机废气中的甲醇浓度，由进气时的190mg/m3，降至出气时的9mg/m3，消除率95.26%。四氢呋喃浓度，由进气时的120mg/m3，经过RTO焚烧后，降至出气时的6.5mg/m3，消除率94.58%；二氯甲烷浓度，由进气时的2050mg/m3，经RTO焚烧后，降至出气时的90mg/m3，消除率95.61%。此外，甲苯和乙醚的消除率也都达到了89%、95.6%，排放的废气浓度符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297-2012）。

3 医药化工区VOCs综合防治

3.1 源头治理

目前，医药原料及成品多是采取储罐式保存，可以在罐体表面涂抹浅色涂层，按照冷却设备，防止阳光直射导致罐体温差较大加剧原料或成品的挥发。若选择的是地下贮罐或浮顶罐，可以通过氮封装置，采用双管式原料输送，提升密闭性，对沸点较低的医药溶剂出料，应在贮罐安装相应的氮封装置，在原料进出贮罐体时，选用密闭式或无泄漏隔膜泵输出，防止发生外泄。做好存储、运输等关键设备的定期检查，尤其是设备阀门、节点等关键部门的密闭性检查，做好源头防控。

3.2 末端治理

医药领域VOCs有机废气的末端治理主要是废气收集和处理。其中关键是要做好废气的收集，为治理环节奠定基础。医药VOCs的收集根据排放特点采取不同的收集方式，对非密闭环境的VOCs废气收集主要是在相应的密闭操作间完成，在废气呼吸口处接入废气管路做好收集。在过滤、离心、洗涤烘干过程产生的VOCs废气主要采用密闭式过滤器，通风柜接废气管路收集。医药生产在物料运输、添加、溶剂回收、废水处理、固废处理等工艺过程中，应根据VOCs废气排放点位以及方式的特点和不同，采取不同的收集模式。

结语

随着医药行业的快速发展，医药挥发性有机废气治理应给予足够重视，RTO在医药化工挥发性有机废气处理中的应用效果较好，具有较好的推广价值，此外，也要从源头和末端做好挥发性有机废气的防治。