制药工业在生产过程中会产生废气，其中原料药合成产生的废气与化工过程的废气相似。药物制剂过程产生的废气排放量大，浓度低，同时，因药物的毒性和致敏性等，其废气处理与一般工业废气的处理不尽相同。

　　研究表明，人们凭嗅觉能感受到的有机废气（VOCs）约4000余种，其中制药行业产生的废气涉及上百种以上，这些有机废气（VOCs）给人以感官刺激、不愉快和厌恶，且大多具有毒性。一些有机废气具有易燃、易爆性，并且有机废气（VOCs）中的氯代烃也可破坏臭氧层。

　　制药工业中有机废气的特点与来源

　　制药有机废气的特点是易挥发、有毒、易燃、易爆。经常涉及的有丙酮、乙腈、醋酸乙酯、氯乙烷、异丙醇、乙醇、二甲苯和苯等，也有小分子烯烃、硼烷、环氧乙烷、氯甲烷、氯乙烷、砷烷、甲醇、磷化氢、硼化氢以及甲胺等。

　　根据制药行业主要生产单元的操作和物料理化特性，有机废气主要来源有：①有机溶剂回收蒸馏、精馏产生的不凝废气；②反应过程产生的挥发气体；③物料干燥过程中产生的有机废气；④离心过程产生的有机废气；⑤物料输送的抽真空系统有机废气；⑥储罐贮存或转料过程产生的呼吸尾气；⑦污水处理装置产生的废气。通常根据废气的来源、温度、压力、组分及流量等因素进行综合分析后以选择适合的废气治理方法。

　　制药废气中有机废气的处理方法

　　目前，有机污染物废气的常用处理方法有吸附法、吸收法、冷凝法、催化燃烧法、蓄热式氧化法等。

　　吸附法

　　吸附法含吸附和吸附剂再生两个过程。先使废气与大表面多孔性固体物质（吸附剂）接触，使废气中的有害成分吸附到固体表面上，从而达到净化气体的目的。当某组分被吸附达饱和后，为了重复使用吸附剂并且回收挥发性有机物中的有效成分，需要对吸附剂再生处理。

　　吸附法适用于处理有机污染物浓度较低或者对大气环境质量排放要求比较严格的废气。吸附剂主要有蜂窝分子筛、碳纤维和蜂窝活性炭等。

　　对于吸附装置吸附剂的一般要求：①对于采用颗粒状吸附剂时，气体流速宜低于0.6m/s；采用纤维状吸附剂时，气体流速宜低于0.15m/s；采用蜂窝状吸附剂时，气体流速宜低于1.2m/s；②蜂窝活性炭和蜂窝分子筛的纵向强度应不低于0.8MPa，横向强度应不低于0.3MPa，蜂窝分子筛的BET比表面积应不小于350m2/g，蜂窝活性炭的BET比表面积应不小于750m2/g；③活性炭纤维吸附剂的BET比表面积应不小于1100m2/g，断裂强度应不小于5N。

　　吸附剂再生和解析气体后处理有：①水蒸气再生-冷凝回收工艺；②热气流（空气）再生-催化燃烧或高温焚烧工艺；③热空气（空气或惰性气体）再生-冷凝回收工艺；④降压解析再生-液体吸收工艺。

　　吸收法

　　吸收法又称为吸收净化法。该法利用液体吸收液与有机废气的相似相溶性原理，即利用废气中各混合组分在选定的吸收剂中溶解度的不同，将有害物从废气中分离出来，从而达到净化废气的目的。

　　常用的吸收剂有液体石油类物质、表面活性剂和水等，或者以上物质的混合物。对于液体吸收法处理解析气时，吸收液中有机物的平衡分压应低于废气中有机物的平衡分压。当液体吸收后的尾气不能达标排放时，可引入活性炭或者活性炭纤维吸附装置进行再次吸附处理。

　　冷凝回收法

　　冷凝回收法是利用物质在不同温度下具有不同的饱和蒸汽压这一性质，降低系统温度或增加系统的压力，将冷凝蒸汽状态的污染物从有机废气中分离出来的方法。对于高沸点溶剂，采用冷凝法回收可以获得更高的回收效率。冷凝回收法主要用于回收比较有价值的溶剂以及高浓度的有机废气等。

　　催化燃烧法

　　催化燃烧法是在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在反应温度下氧化成无害的水和二氧化碳。催化燃烧法适用于高浓度混合有机废气的治理。

　　对于进入催化燃烧装置的废气有如下要求：①有机物的浓度应低于其爆炸下限的25%。当废气中的有机物浓度高于其爆炸下限的25%时，应通过补气稀释等进行预处理；②对于混合气体爆炸下限低于最易爆组分或混合气体爆炸下限的25%时，有机废气浓度、流量和温度应稳定，不宜波动较大；③有机废气中颗粒物浓度应低于10mg/m3；④有机废气中不得含有引起催化剂中毒的物质；⑤废气的温度应低于400℃。

　　催化剂的工作温度应低于700℃，并能承受900℃的短间高温冲击。设计工况下催化剂的使用寿命应大于8500h；设计工况下蓄热式催化燃烧装置中蓄热体的使用寿命应大于24000h。催化燃烧装置的设计空速宜大于10000h-1，但不应高于40000h-1。催化燃烧装置治理后产生的高温烟气宜进行热能回收。

　　再生热氧化分解法

　　此法利用蓄热式焚烧器将有机物热氧化降解，提升有机废气温度到750℃以上，在高温下直接氧化水和二氧化碳，从而净化废气，并利用陶瓷蓄热体进行蓄热回收焚烧时产生的热量，用来加热下一次循环待处理的有机废气。此焚烧器又称再生热氧化分解器（RTO，Regenerative Thermal Oxidizer），属于节能型环保装置。

　　再生热氧化分解法可使热能得到最大限度的回收，热回收率大于95%，处理有机废气时不用或少用燃料助燃。焚烧温度控制在750℃～850℃，焚烧效率在95%以上。RTO可用于处理大风量、中低浓度、废气中含有多种有机组分、有机组分经常变化或者含有容易使催化剂中毒或活性衰退成分的有机废气。

　　总结

　　制药工业有机废气的污染防治应遵循清洁生产与末端治理相结合、综合利用与无害化处置相结合的原则，注重源头控污、过程控制及清洁生产，减少废气排放。选择有机废气处理方法，要综合考虑有机污染物类型、浓度水平、排气温度、排放量、微粒散发的水平、污染物控制水平等等。根据废气中有机污染物的性质、特点和回收的可能性，采用合理的净化和回收方法。单一方法效果不佳时，可用若干方法组合。

　　文章来源：《安徽化工》

　　原标题：《制药工业过程中有机废气的治理技术》

　　作者：张燕燕，许高晋，邵冬贤（安徽省化工研究院，安徽 合肥）

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