CN111068488A - 一种生物制药厂胶囊生产废气净化装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物制药厂胶囊生产废气净化装置，包括若干连接管、旋风除尘器、一体化设备、布气装置及异味控制器，一体化设备内部包括一级洗涤结构、二级洗涤结构、脱水结构及低温等离子结构，废气从所述旋风除尘器除尘后依次进入所述一级洗涤结构、所述二级洗涤结构进行水洗，水洗后的废气经过脱水结构脱水后进入所述低温等离子结构消除气态污染物，之后废气进入所述布气装置及所述异味控制器除臭，上述生物制药厂胶囊生产废气净化装置具有多样性、多变性、污染浓度高和处理风量大等特点的废气净化效果较好，废气监测浓度，远远低于环保排放标准。本发明还涉及一种生物制药厂胶囊生产废气净化方法。

Description

一种生物制药厂胶囊生产废气净化装置及方法
技术领域
本发明涉及废气净化，尤其是涉及一种生物制药厂胶囊生产废气净化装置。
背景技术
生物制药厂胶囊生产废气污染因子为烟气、颗粒物、焦糊、SO2、NOx及恶臭浓度等污染物。虽然污染强度不大，但废气排放量大、污染成分复杂多变，尤其是废气中恶臭成分容易对周围环境、厂区环境造成较大的污染，扰民现象难以避免。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种能够针对废气的多样性、多变性、污染浓度高和处理风量大等特点的生物制药厂胶囊生产废气净化装置。
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之二在于提供一种能够针对废气的多样性、多变性、污染浓度高和处理风量大等特点的生物制药厂胶囊生产废气净化方法。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种生物制药厂胶囊生产废气净化装置，包括若干连接管、旋风除尘器、一体化设备、布气装置及异味控制器，所述旋风除尘器、所述一体化设备、所述布气装置及所述异味控制器通过连接管依次连通，一体化设备内部包括一级洗涤结构、二级洗涤结构、脱水结构及低温等离子结构，废气从所述旋风除尘器除尘后依次进入所述一级洗涤结构、所述二级洗涤结构进行水洗，水洗后的废气经过脱水结构脱水后进入所述低温等离子结构消除气态污染物，之后废气进入所述布气装置及所述异味控制器除臭。
进一步地，所述旋风除尘器包括进气管、圆筒体及中央排气管，含尘气流由所述进气管沿切线方向进入所述圆筒体，在所述圆筒体和所述中央排气管之间向下作螺旋运动，尘粒沿内壁旋转滑下，气体从所述中央排气管上端排出。
进一步地，所述一级洗涤结构包括交叉流洗池、位于所述交叉流洗池中的填料床、位于所述填料顶部的喷淋结构及循环水箱，在所述交叉流洗池中，废气水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，清洗液为NaOH溶液或石灰水。
进一步地，所述二级洗涤结构包括交叉流洗池、位于所述交叉流洗池中的填料床、位于所述填料顶部的喷淋结构及循环水箱，在所述交叉流洗池中，废气水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，清洗液为NEW BIO-C除臭液。
进一步地，所述低温等离子结构包括分子激发器，废气经低温等离子激发区，在电场的加速作用下，产生高能电子，当电子平均能量超过目标治理物分子化学键能时，分子键断裂，达到消除气态污染物的目的。
进一步地，所述布气装置向所述异味控制器布气，所述异味控制器包括脱臭膜片，除臭味粒子均匀分布于所述脱臭膜片表面，除臭微粒子可迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住发生非共价结合，由于结合后比重的增加，产生沉降。
进一步地，所述生物制药厂胶囊生产废气净化装置还包括中低压离心风机及烟囱，所述异味控制器除臭后的废气经中低压离心风机流入所述烟囱排放。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种生物制药厂胶囊生产废气净化方法，包括以下步骤：
初级过滤处理：废气在抽吸口、输送风管和风机作用下被送至旋风除尘器，含尘气流作高速旋转运动，借助离心力的作用将颗粒物从气流中分离并收集下来；
碱液洗涤：废气收集和输送到多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，在循环水箱加入NaOH溶液或石灰水，去除如NH3、H2S和硫醇类物质以及难分解的脂肪酸；
臭液洗涤：将废气输送到多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，在循环水箱加入NEWBIO-C除臭液或双氧水，能有效的去除废气中的多种污染物；
脱水处理：当带有雾沫的气体以一定速度上升通过喷淋洗涤层时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与化学洗涤层相碰撞而被附着在化学洗涤层表面上，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从化学洗涤层上分离下落；
低温等离子分解：废气先经过低温等离子激发区，在电场的加速作用下，产生高能电子，当电子平均能量超过目标治理物分子化学键能时，分子键断裂，分解气态污染物；
布气除臭：除臭味粒子均匀分布于脱臭膜片表面，除臭微粒子可迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住发生非共价结合，由于结合后比重的增加，产生沉降；
排放：通过烟囱引高15米以上排放。
相比现有技术，本发明生物制药厂胶囊生产废气净化装置对于废气多样性、多变性、污染浓度高和处理风量大等特点，有针对性的选择处理工艺，以保证废气经过后，能达标排放。
1.本发明的生物制药厂胶囊生产废气净化装置安装方便，现场占地面积少；
2.生物制药厂胶囊生产废气净化装置的运行过程安全稳定和可靠，操作和维护方便；
3.将多种处理工艺组合成一体式设备，能承受的废气浓度和成分负荷大；
4.对废气成份针对性的选择处理工艺，能较好的控制系统的运行和维护成本；
5.设备选用选用不锈钢材质，最大限度的保证了系统的外观和使用寿命；
6.废气治理系统未端设计了干式中和法(工业脱臭膜片)，不但保证了排放废气的成本指标，更能有效控制排放口的恶臭浓度。
附图说明
图1为本发明生物制药厂胶囊生产废气净化装置的立体图；
图2为本发明生物制药厂胶囊生产废气净化方法的流程图。
图中：10、旋风除尘器；20、一体化设备；21、一级洗涤结构；22、二级洗涤结构；23、低温等离子结构；30、布气装置；40、异味控制器；50、中低压离心风机；60、烟囱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图2，本发明一种生物制药厂胶囊生产废气净化装置包括旋风除尘器10、一体化设备20、布气装置30、异味控制器40、中低压离心风机50、烟囱60及及若干连接管。旋风除尘器10、一体化设备20、布气装置30、异味控制器40、中低压离心风机50、烟囱60通过若干连接管依次连通。
旋风除尘器10根据旋风气流对尘粒和空气所产生惯性离心力大小的不同，使尘粒和气流进行分离。含尘气流由进气管以12-25m/s的速度沿切线方向进入圆筒体，在圆筒体和中央排气管之间向下作螺旋运动。在反转过程中产生惯性离心力。尘粒一方向受气流运动的影响，在其中旋转下降；另一方向则受离心力的作用，逐渐向外扩散接近筒壁。最终与外圆筒的内壁相碰，沿内壁旋转滑下，被收集在中间底部的排灰口，并由此排出。气体则因质量小，受离心力作用甚微，随圆锥形的收缩转向除尘器的中心，并受底部阻力作用，转而上升，形成一股上升旋流，从排气管上端排出，实现除尘作用。
一体化设备20包括一级洗涤结构21、二级洗涤结构22以及低温等离子结构23。
一级洗涤结构21包括多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化。填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱。在循环水箱加入NaOH溶液或石灰水，去除如NH3、H2S和硫醇类物质以及难分解的脂肪酸等。
用NaOH溶液做为洗涤剂时，硫化氢与氨气都有较好的去除效果。两种物质均能溶于水，而且能发生反应。氢硫酸是弱酸，在水中分级电离，氢硫酸是硫化氢气体的水溶液，是混合物，是易挥发的二元弱酸；而氨气极易溶于水溶液。相关反应式如下：
H2S+H2O＝HS-+H3O+
HS-+H2O＝S2-+H3O+
NH3+H2O＝NH3·H2O
NaOH溶液对硫化氢有着较好的处理效果，其反应式如下：
H2S+2NaOH＝Na2S+H2O(H2S足量)
H2S+NaOH＝NaHS+H2O(H2S过量)
二级洗涤结构22包含多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化。填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱。在循环水箱加入NEW BIO-C除臭液或双氧水，能有效的去除废气中的多种污染物。
NEW BIO-C除臭液中含有脱臭粒子，脱臭粒子的表面不仅能有效地吸附空气中的异味分子，同时也促使吸附的异味分子的立体构型发生改变。脱臭粒子可以向臭气分子提供电子，加速与臭气分子发生反应；该表面能可以吸附空气中的臭气分子，并使臭气分子中的立体结构发生变化，变得不稳定；同时，吸附在脱臭粒子表面的臭气分子也能与空气中氧气发生反应。详细过程如下：
酸碱反应——如脱臭粒子中含有微量生物碱，它可以与硫化氢等酸性臭气分子反应。与一般酸碱反应不同的是，一般的碱是有毒的，不可食用的，不能生物降解的。而高纯度的植物提取液能进行生物降解，无毒。
催化氧化反应——如硫化氢等酸性气体在一般情况下，不能与空气中的氧进行反应。但在植物提取液的催化用下，可以与空气中的氧气发生反应。以硫化氢的反应为例：
R-NH2+H2S→R-NH3++SH-
R-NH2+SH-+O2+H2O→R-NH3+SO4 2-+OH-
R-NH3++OH-→R-NH2+H2O
氧化还原反应——例如甲醛具有氧化性，在植物液中有的有效分子具有还原性。它们可以直接进行反应。与甲醛和氨的反应：
HR-NH2+HCHO→R-HN2+H-C＝CO2+H2O
R-NH2+NH3→R-NH2+N2+H2O
低温等离子结构23包括分子激发器，等离子体是物质存在的第四形态。它是由电子、离子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成，是导电性流体。等离子体净化技术的主要机理是：在外加电场的作用下，电子获得能量后，开始加速运动，以每秒钟300万次至3000万次的速度去撞击异味气体分子，当电子的能量与异味气体分子的某一化学键键能相同或略大时，发生非弹性碰撞，电子将大部分动能转化为污染物分子的内能，从而引发了使其发生电离、裂解或激发等一系列复杂的物理、化学反应,使得产生臭味的基团化学键断裂，从而达到除臭目的。
等离子体法靠分子激发器-使用高频、高压，采用分子共振的原理，在常温下将异味的有机碳氢化合物分子电离，变成H+和C4+等离子体。
H+、C4+等离子体进入催化剂反应罐，被氧化成水和二氧化碳。
4H++O2＝2H2O
C4++O2+CO2
布气装置30向异味控制器40布气，Vaportek异味控制器40为核心设备，Vaportek脱臭膜片为主要除臭单元。通过VP除臭味粒子均匀分布于膜片表面，并利用空气对流动力带出而迅速消除臭味的同时，不会吸入外在的其它物质，永葆植物提取液的天然性。进入废气中的除臭微粒子可迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住。而常见的臭气分子大多为小分子有机物(酯类、醇类、芳烃类等)，同时也包括部分无机小分子如臭氧、氨、硫化氢、碳氢类等，它们通常在嗅觉细胞表面活性较高，刺激性较强，即使在各臭气成分浓度均达标排放的前提下，仍然具有极强的嗅觉污染能力，也就是具有通常所说的低污染浓度、高臭气强度的特性。Vaportek粒子为天然油性脱臭分子，该粒子通过分子间非极性相互作用与臭气分子发生非共价结合，从而大大稳定该类分子，降低其活性与刺激性。进而，由于结合后比重的增加，通过沉降作用解决。此过程既不同于化学反应过程而生成第三种物质，也不同于掩盖作用，不会造成二次污染，可彻底去除臭味。
使用生物制药厂胶囊生产废气净化装置时，收集后的废气在抽吸口、输送风管和风机作用下被送至预处理段进行初级处理。通过旋风除尘器10的预处理，将废气中的絮状物、颗粒物、粉尘、烟尘去除。
预处理出来的烟气，被送至一体化设备20的一级洗涤结构21(也称之碱液洗涤装置)进行处理，本处理段选用氢氧化钠为循环液，作为洗涤喷淋溶液与气体中的臭气分子发生气、液接触，使气相中之臭味成分转移至液相，并藉化学药剂与臭味成分之中和、氧化或其它化学反应去除臭味物质，将废气中的SO2、NOx、甲硫醇、硫化甲基、二硫化甲基等溶于碱液的废气成分去除。
经碱液洗涤装置的废气，送至二级洗涤结构22(也称之除臭液洗涤装置)进一步处理。在喷淋循环液里加入少量的吸收剂(New Bio-C植物提取液)。臭味气体与New Bio-C植物提取液充分接触，空气中或水中的恶臭粒子被New Bio-C植物提取液吸收并除去。本级处理系统将废气中易溶于水的成分、易被生物降解的成分处理掉一部分，同时可效降低异味浓度。
经二级洗涤结构22洗涤后的烟气，属于气液混合状态，为避免影响下一个处理工段，须经过高效脱水除湿层处理脱去气体中大部分的水汽。由于废气上升的惯性作用，水汽与脱水层相碰撞而被附着在表面上，使得液滴越来越大，达到重力沉降。(主要作用：将气体中的絮状物拦截，脱去气体中的大部分水汽)
脱水后的废气，被抽引至低温等离子结构23，废气先经过低温等离子激发区，在电场的加速作用下，产生高能电子，当电子平均能量超过目标治理物分子化学键能时，分子键断裂，达到消除气态污染物的目的。(主要作用：去除一部分废气中的苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃、VOCs等有机物)。
经前几级预处理的异味气体，依然留下最大的臭味污染问题。此时，采用Vaportek异味控制器40，利用一台中低压离心风机50进行鼓风(实现变频控制)，将异味控制器40里的除臭微粒子带走，并迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住。Vaportek粒子为天然油性脱臭分子，该粒子通过分子间非极性相互作用与臭气分子发生非共价结合，从而大大稳定该类分子，降低其活性与刺激性，从而达到彻底去除臭味。(主要作用：废气中的恶臭去除至达排放)。
经处理达标的废气，通过烟囱60引高15米以上排放。
本发明还涉及一种生物制药厂胶囊生产废气净化方法，包括以下步骤：
初级过滤处理：废气在抽吸口、输送风管和风机作用下被送至旋风除尘器10，含尘气流作高速旋转运动，借助离心力的作用将颗粒物从气流中分离并收集下来；
碱液洗涤：废气收集和输送到多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，在循环水箱加入NaOH溶液或石灰水，去除如NH3、H2S和硫醇类物质以及难分解的脂肪酸；
臭液洗涤：将废气输送到多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，在循环水箱加入NEW BIO-C除臭液或双氧水，能有效的去除废气中的多种污染物；
脱水处理：当带有雾沫的气体以一定速度上升通过喷淋洗涤层时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与化学洗涤层相碰撞而被附着在化学洗涤层表面上，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从化学洗涤层上分离下落；
低温等离子分解：废气先经过低温等离子激发区，在电场的加速作用下，产生高能电子，当电子平均能量超过目标治理物分子化学键能时，分子键断裂，分解气态污染物；
布气除臭：除臭味粒子均匀分布于脱臭膜片表面，除臭微粒子可迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住发生非共价结合，由于结合后比重的增加，产生沉降；
排放：通过烟囱60引高15米以上排放。
相比现有技术，本发明生物制药厂胶囊生产废气净化装置对于废气多样性、多变性、污染浓度高和处理风量大等特点，有针对性的选择处理工艺，以保证废气经过后，能达标排放。
1.本发明的生物制药厂胶囊生产废气净化装置安装方便，现场占地面积少；
2.生物制药厂胶囊生产废气净化装置的运行过程安全稳定和可靠，操作和维护方便；
3.将多种处理工艺组合成一体式设备，能承受的废气浓度和成分负荷大；
4.对废气成份针对性的选择处理工艺，能较好的控制系统的运行和维护成本；
5.设备选用选用不锈钢材质，最大限度的保证了系统的外观和使用寿命；
6.废气治理系统未端设计了干式中和法(工业脱臭膜片)，不但保证了排放废气的成本指标，更能有效控制排放口的恶臭浓度。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生物制药厂胶囊生产废气净化装置，包括若干连接管，其特征在于：所述生物制药厂胶囊生产废气净化装置还包括旋风除尘器、一体化设备、布气装置及异味控制器，所述旋风除尘器、所述一体化设备、所述布气装置及所述异味控制器通过连接管依次连通，一体化设备内部包括一级洗涤结构、二级洗涤结构、脱水结构及低温等离子结构，废气从所述旋风除尘器除尘后依次进入所述一级洗涤结构、所述二级洗涤结构进行水洗，水洗后的废气经过脱水结构脱水后进入所述低温等离子结构消除气态污染物，之后废气进入所述布气装置及所述异味控制器除臭。
2.根据权利要求1所述的生物制药厂胶囊生产废气净化装置，其特征在于：所述旋风除尘器包括进气管、圆筒体及中央排气管，含尘气流由所述进气管沿切线方向进入所述圆筒体，在所述圆筒体和所述中央排气管之间向下作螺旋运动，尘粒沿内壁旋转滑下，气体从所述中央排气管上端排出。
3.根据权利要求1所述的生物制药厂胶囊生产废气净化装置，其特征在于：所述一级洗涤结构包括交叉流洗池、位于所述交叉流洗池中的填料床、位于所述填料顶部的喷淋结构及循环水箱，在所述交叉流洗池中，废气水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，清洗液为NaOH溶液或石灰水。
4.根据权利要求1所述的生物制药厂胶囊生产废气净化装置，其特征在于：所述二级洗涤结构包括交叉流洗池、位于所述交叉流洗池中的填料床、位于所述填料顶部的喷淋结构及循环水箱，在所述交叉流洗池中，废气水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，清洗液为NEW BIO-C除臭液。
5.根据权利要求1所述的生物制药厂胶囊生产废气净化装置，其特征在于：所述低温等离子结构包括分子激发器，废气经低温等离子激发区，在电场的加速作用下，产生高能电子，当电子平均能量超过目标治理物分子化学键能时，分子键断裂，达到消除气态污染物的目的。
6.根据权利要求1所述的生物制药厂胶囊生产废气净化装置，其特征在于：所述布气装置向所述异味控制器布气，所述异味控制器包括脱臭膜片，除臭味粒子均匀分布于所述脱臭膜片表面，除臭微粒子可迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住发生非共价结合，由于结合后比重的增加，产生沉降。
7.根据权利要求1所述的生物制药厂胶囊生产废气净化装置，其特征在于：所述生物制药厂胶囊生产废气净化装置还包括中低压离心风机及烟囱，所述异味控制器除臭后的废气经中低压离心风机流入所述烟囱排放。
8.一种生物制药厂胶囊生产废气净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
初级过滤处理：废气在抽吸口、输送风管和风机作用下被送至旋风除尘器，含尘气流作高速旋转运动，借助离心力的作用将颗粒物从气流中分离并收集下来；
碱液洗涤：废气收集和输送到多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，在循环水箱加入NaOH溶液或石灰水，去除如NH3、H2S和硫醇类物质以及难分解的脂肪酸；
臭液洗涤：将废气输送到多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，在循环水箱加入NEW BIO-C除臭液或双氧水，能有效的去除废气中的多种污染物；
脱水处理：当带有雾沫的气体以一定速度上升通过喷淋洗涤层时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与化学洗涤层相碰撞而被附着在化学洗涤层表面上，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从化学洗涤层上分离下落；
低温等离子分解：废气先经过低温等离子激发区，在电场的加速作用下，产生高能电子，当电子平均能量超过目标治理物分子化学键能时，分子键断裂，分解气态污染物；
布气除臭：除臭味粒子均匀分布于脱臭膜片表面，除臭微粒子可迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住发生非共价结合，由于结合后比重的增加，产生沉降；
排放：通过烟囱引高15米以上排放。
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CN113231428A (zh) * 2021-04-16 2021-08-10 光大环境修复(江苏)有限公司 一种生活垃圾填埋场生态修复用配气站、系统及调节方法

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