车间废气分类收集分质处理设计方案2019年12月09日目录一、工程背景 (1)二、废气污染源和源强分析 (1)2.1、产品与废气产生情况 (1)2.2、主要产品工艺废气污染物源和源强分析 (2)三、废气的分类和收集 (5)3.1、车间废气分类说明 (5)3.2、车间废气收集管道布设 (6)3.3、车间废气收集管道调整列表 (9)四、处理目标和处理效率要求 (15)4.1、处理目标 (15)4.2、处理效率 (16)五、设计依据、设计范围和设计原则 (17)5.1、设计依据 (17)5.2、本方案设计范围 (17)5.3、设计原则 (17)六、处理工艺路线 (18)6.1、设计思路 (18)6.2、处理工艺路线框图 (20)6.3、各工艺段说明 (20)七、自控电气与安全控制系统 (25)7.1、自控系统及仪表设计原则 (25)7.2、自控系统组成 (26)7.3、安全控制系统 (26)八、工程经济分析 (28)8.2、运行成本分析 (30)一、工程背景公司占地460余亩，总建筑面积11万余平方米，总投资5亿元，江苏XX现有员工461名，博士5名，硕士31名，员工的学历大专以上达到88%。

拥有研发中心、中试基地、院士工作站、16栋生产厂房。

截止目前，公司已有27个品种顺利通过新版GMP认证。

根据公司项目规划，XX公司决定对抗肿瘤原料1号车间（以下简称抗1车间）进行改造。

根据现有环保要求，企业需在建设车间的同时配套具有针对性的废气处理装置，为提高后续处理系统的处理效率，考虑将车间废气按照性质不同进行分类收集分质处理。

受XX公司委托对抗1车间的4个产品工艺进行分析整理，重点对废气产生环节、污染物类型进行梳理，并根据车间废气特性选择具有针对性的废气处理工艺，编制了废气分类收集分质处理设计方案，供XX公司参考。

二、废气污染源和源强分析2.1、产品与废气产生情况抗1车间4个产品包括年产枸橼酸他莫昔芬原料药4.8吨、年产阿那曲唑15kg、年产来那度胺20kg、年产泊马度胺5kg。

车间废气组成以及主要污染物浓度和负荷如下：2.2、主要产品工艺废气污染物源和源强分析（1）枸橼酸他莫昔芬（2）阿那曲唑（3）来那度胺（4）泊马度胺（5）抗1车间汇总表三、废气的分类和收集3.1、车间废气分类说明根据我们对抗1车间的各产品生产工艺梳理、废气污染源分析，XX废气分为两种类型。

（1）A类工艺废气A类气体包括含疏水性污染物的废气（如石油醚和甲苯）和产生恶臭的废气四氢呋喃。

疏水性难氧化类有机污染物，用传统的水喷淋吸收或者催化氧化技术均达不到理想的效果；产生恶臭的废气用水喷淋的处理效率不高，难以达到恶臭排放标准，因此需要单独收集单独配套针对性处理工艺。

A类气体主要为车间反应釜、双螺旋冷凝器、溶媒接收罐等容器抽负压时排放的有组织废气，设计考虑A类废气的风量3000m3/h，反应釜和溶媒接收罐按照车间原有真空系统的风量进行核算，双螺旋冷凝器产生的废气风量按照车间原有排空系统的风量进行核算。

（2）B类工艺废气B类废气为车间其他废气。

抗1车间常规产品的工艺废气中含有高浓度甲醇、丙酮等有机废气，这类废气水溶性很好，能够跟水混溶，同时可以被微生物快速利用，后续推荐考虑使用旋流喷淋塔+微生物处理相结合的处理方式。

B类废气的来源包括车间反应釜、冷凝器、溶媒接收罐等有组织排放设备和离心机、双锥干燥器等无组织排放设备，同时还有器具清洗、物料转移等无组织排放点。

其中无组织排放点产生废气浓度低，但为了收集此部分低浓度废气往往需要远超过实际废气的排气量，因此考虑将无组织排放点进行单独闭，再对封闭内废气进行收集处理。

有组织B类废气风量3000m3/h，反应釜和溶媒接收罐按照车间原有真空系统的风量进行核算，双螺旋冷凝器产生的废气风量按照车间原有排空系统的风量核算。

无组织排放点封闭后的B类废气风量4000m3/h 按照封闭后需要抽风的空间大小，换气量15次/小时核算。

其余B类气体风量10000 m3/h ，对应风管EF3-3、EF3-5和EF3-7，风量根据车间原有通风系统的风量核算。

3.2、车间废气收集管道布设（1）反应釜上真空管道的布设说明抗1车间反应釜分布于合成区域钢平台上南北两侧，产生A类废气的反应釜全部位于北侧，考虑在北侧新增真空管道V-101A用来收集A类废气，管径为DN80，北侧B类废气走原来的V-101管道。

南侧反应釜产生的均为B类废气，由原有V-1011管道进行输送。

（2）溶媒接收罐上真空管道的布设说明抗1车间溶媒接收罐分布于合成区域钢平台下南北两侧，北侧的溶媒接收罐的真空管道为V-102，南侧溶媒接收罐的真空管道为V-1021。

产生A类废气的溶媒接收罐全部位于北侧，考虑在北侧新增真空管道V-102A用来收集A类废气，管径为DN80。

北侧B类废气走原来的V-102管道。

南侧溶媒接收罐仅为一个，产生的为B类废气，由原有V-1021管道进行输送。

（3）冷凝器排空废气管道的布设说明抗1车间冷凝器分布于合成区域钢平台上南北两侧，产生A类废气的冷凝器全部位于北侧，考虑在新增真空管道VT-100A用来收集A 类废气，管径为DN80。

南北两侧其余冷凝器产生的B类废气走原来的VT-100管道。

（4）真空泵机组的调整说明抗1车间共有5个水喷射真空泵P404a-e和2个立式螺杆真空泵P406a-b。

在废气分类后对真空泵的分配调整如下：反应釜的A类真空尾气接入真空缓冲罐V403a再接入真空泵P404a；反应釜的B类真空尾气接入真空缓冲罐V403b再接入真空泵P404b；溶媒接收罐的A 类真空尾气接入真空缓冲罐V403c再接入真空泵P404c；溶媒接收罐的A类真空尾气接入真空缓冲罐V403d再接入真空泵P404d；小品种、脱色间和结晶间的真空尾气接入真空缓冲罐V403e再接入真空泵P404e。

（5）无组织排放废气的收集和处理说明1、筒式过滤器的废气收集和处理筒式过滤器在过滤后卸料过程中会产生大量的无组织废气，其中枸橼酸他莫昔芬产品共有4个筒式过滤器，F1011产生A类废气，其他3个产生B类废气。

建议将筒式过滤器封闭起来,A类废气通过V-102A接入A类处理系统，B类废气通过新增管道V-102A（管径DN150）和V-1021A（管径DN150）进行输送。

2、料桶和反应釜投料、放料的废气收集和处理抗1车间的反应釜放料时用管道将物料放入料桶中，在卸料过程会产生大量的无组织排放废气。

考虑对料桶进行封闭后收集废气。

产生A类废气的料桶封闭后通过原有V-102管道进行输送；产生B类废气的料桶封闭后通过新增管道V-102A（管径DN150）和V-1021A（管径DN150）进行输送。

3、脱水间的浓盐酸收集和处理脱水间使用桶装浓盐酸参与反应，反应后的料液经过板框压滤机压滤。

建议在脱水间设立独立的封闭空间用来存放浓盐酸桶或者将浓盐酸桶放到车间外。

板框压滤机也需要考虑单独封闭，废气与脱水釜废气共用原有V-104管道进行输送。

4、冷库和离心机废气的收集和处理枸橼酸他莫昔芬的格氏中间体去冷库冷冻后，再运输到合成大厅捣碎后去离心机离心。

在捣碎过程中会产生大量的无组织废气，建议封闭后收集B类废气通过V-101接入B类废气处理系统。

3.3、车间废气收集管道调整列表车间废气分类分质处理收设计方案四、处理目标和处理效率要求4.1、处理目标车间废气分类分质处理收设计方案4.2、处理效率抗1车间（按风量20000m3/h）五、设计依据、设计范围和设计原则5.1、设计依据1、XX公司提供的产品生产工艺物料衡算资料和废气产生数据；2、XX公司提出的废气处理目标；3、我们对同类型废气的实际处理工程经验；相关的设计规范：《医药工业环境保护设计规范》（GB 51133-2015）《大气污染治理工程技术导则》（HJ 2000-2010）《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ 2026-2013）《工业废气吸附净化装置》（HJ/T 386-2007）《工业有机废气催化净化装置》（HJ/T 389-2007）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）《化学工业挥发性污染物排放标准》（DB32/3151-2016）《江苏省化学工业挥发性有机物无组织排放控制技术指南》5.2、本方案设计范围本设计方案设计范围为经过车间分类收集后排到废气处理系统的废气，从废气处理系统至总排放口的处理工艺设计，包括设备、管路、电气设计。

不涉及废气在线监测系统等废气处理工程以外的内容。

5.3、设计原则1、针对XX公司抗1车间的废气特点，分类处理。

2、充分考虑医药化工企业产品更新与调整周期短的特点，采用多级处理工艺，提高工艺广谱性和适应性。

3、提高废气处理系统的自动化运行水平，确保整个废气处理设施的运行稳定性。

六、处理工艺路线6.1、设计思路江苏XX生物药业有限公司属于典型的医药原料药生产企业，所生产的产品普遍具有合成路线长、工段污染物不同、瞬时排放差异大的特点。

针对产品生产特点，综合考虑最高允许排放量标准和排放速率标准，提出以下处理思路一、加强疏水性难强氧化污染物废气的蒸馏冷凝回收管理XX生物药业有限公司抗1车间的废气污染物分为两类即疏水性（极性小）污染物和亲水性（极性大）污染物。

其中疏水性污染物占比较重，处理难度大，对后续生物滤塔微生物有强烈的生理生化抑制作用。

因此需要加强疏水性污染物的车间生产回收管理，以减少进入废气处理系统的污染物量。

抗1车间目前主要的疏水性废气为枸橼酸他莫昔芬产品含甲苯废气和含石油醚废气，建议新增深冷回收装置，经深冷处理后的废气排入后续处理工艺。

二、采用生物滤塔工艺处理含水溶性可生物降解污染物废气废气中的水溶性物质在水喷淋过程中能与水能够充分接触，达到相转移的效果，但废水仍需要进行进一步处理，而采用生物滤塔系统可以直接降解废气中的有机物质，达到相转移和净化两重功效。

抗1车间的水溶性污染物主要为甲醇、丙酮、DMF、四氢呋喃等，其中甲醇和丙酮的生化性较好，可以被广谱微生物利用降解，而三乙胺、DMF、四氢呋喃等有机物普通微生物无法利用，我们针对这些难降解污染物采用专用高效降解菌种接种的方式，将针对性高效菌种附着在固体载体表面，不断利用废气中难降解物质从而在固体载体表面形成具有一定厚度的生物膜，从而提高废气处理的整体效率。

三、纤维活性炭吸附处理水溶性差的废气污染物抗1车间中水溶性较差的污染物质主要为石油醚、甲苯等，此类物质惰性较强，难以通过氧化的方式进行处理，目前常用的处理方法为吸附法。

活性炭纤维（ACF）是近几年发展起来的一种新型微孔炭质吸附材料。

由于其独特的孔隙结构和表面特性，使其在对低浓度物质的脱除方面显示了独特的性能。

与传统的吸附材料相比，活性炭纤维具有比表面积大、吸附有效孔分布于材料表面、有效吸附容量高、吸脱附行程短、热稳定高、安全性强等特点。