CN113318582A - 一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺，包括碱洗塔组、活性炭组、催化氧化装置、风机；活性炭组包含有第一活性炭箱、第二活性炭箱、第三活性炭箱，活性炭组上方均与进入管道连接，且下方均与出气管道连接，活性炭组通过支管道与催化氧化装置连接形成一个环形回路；催化氧化装置内设置有催化剂，催化剂利用多孔薄壁的蜂窝陶瓷为载体，并在其表面依次负载一层纳米活性氧化铝及一层Pt金属改性的纳米级材料H2Pt(OH)6；本发明可以减小催化氧化反应器的体积，减少制造成本；催化氧化后的高温气能量得到了两次利用，降低了装置的运行成本；催化氧化使得卤代化合物完全转化，使得活性炭脱附完全，装置的安全性得到了保障。

Description

一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺
技术领域
本发明涉及废气处理领域，特别涉及一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺。
背景技术
制药工业中常用的卤代有机物有：二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯、乙酰氯、二氯乙烷及其溴代物等，通常尾气排放中含有氯化氢及各种有机物的混合体，且排放浓度随着制药工艺的改变而波动。传统的制药工业中，VOCs的处理方法包括吸附法和蓄热式焚烧法(RTO)。由于制药装置大多是间歇运行，其尾气中VOCs的浓度相对较高，且含有大量的卤代有机物，这两种处理方法都存在一定的缺陷。吸附法存在的缺陷是：1、不适用于高浓度、高温的有机废气，且吸附材料需定期更换；2、吸附VOCs的废活性炭属于危废，处理比较困难。RTO法存在的缺陷是：1、处理时需要将卤代有机物单独分离出来处理，但由于其不能完全分离(即使有少量存在)，燃烧后的二恶英也会超标；2、采用RTO法的装置重量大，装置容积大，投资和运行费用高，对防火间距的要求比较高；3、由于该法开机需要较长的升温时间，要求装置尽可能连续操作。
发明内容
本发明的目的是提供高效率的一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺。
本发明的目的是这样实现的：一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺，包括碱洗塔组、活性炭组、催化氧化装置、风机；所述活性炭组包含有第一活性炭箱、第二活性炭箱、第三活性炭箱，所述活性炭组上方均与进入管道连接，且下方均与出气管道连接，活性炭组通过支管道与催化氧化装置连接形成一个环形回路；所述催化氧化装置内设置有催化剂，所述催化剂利用多孔薄壁的蜂窝陶瓷为载体，并在其表面依次负载一层纳米活性氧化铝及一层Pt金属改性的纳米级材料H2Pt(OH)6；所述催化剂包含以下质量百分比的组分：纳米H2Pt(OH)6占催化剂总质量的1％-2％，纳米活性氧化铝占催化剂总质量的9％-11％，蜂窝陶瓷占催化剂总质量的88％-90％。
优选的，所述方法包括以下步骤：
S1：制药工业尾气经过碱洗塔1除去氯化氢及部分有机物，后经冷凝、过滤处理；
S2：处理后的尾气进入活性炭吸附箱吸附除去有机组分，吸附后的气体由风机1再次引入碱洗塔2淋洗，除去新生成的氯化氢，后通过烟囱排空；
S2：处理后的尾气进入第一活性炭吸附箱吸附除去有机组分，吸附后的气体由风机1再次引入碱洗塔2淋洗，通过烟囱排空；
S3：脱附气采用部分催化氧化的净化气和新鲜空气混合，由风机2送至第二活性炭箱进行脱附，脱附后的尾气进入到催化氧化装置进行催化氧化；
S4：催化氧化后的高温净化气在换热器中预热脱附气体，降温后的高温净化气一部分和新鲜空气混合送至第二活性炭装置脱附，剩余则和步骤2的气体混合，通过碱洗塔2淋洗后由烟囱排出。
优选的，所述催化剂载体形状为方形，孔密度>400目，设计空速>25000/h，卤代有机废气浓度<10g/m3，催化剂工作温度300～650℃。
优选的，所用活性炭箱组为3个并联使用；所述第一活性炭箱用于吸附，所述第二活性炭箱用于脱附，所述第三活性炭用于备用；所述三个活性炭箱根据运行周期交替使用。
优选的，所述第一活性炭箱吸附温度<50℃，所述第二活性炭箱脱附温度<120℃。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：卤代有机物不会和催化剂的活性中心结合，所以在处理卤代有机物时，不会产生催化剂中毒，使得处理效率极大的提高；由于催化剂的孔密度比较高，可以提高设计空速，减小催化氧化反应器的体积，减少制造成本；催化氧化后的高温气能量得到了两次利用，降低了装置的运行成本；催化氧化使得卤代化合物完全转化，使得活性炭脱附完全，装置的安全性得到了保障。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺，包括碱洗塔组、活性炭组、催化氧化装置、风机；活性炭组包含有第一活性炭箱、第二活性炭箱、第三活性炭箱，活性炭组上方均与进入管道连接，且下方均与出气管道连接，活性炭组通过支管道与催化氧化装置连接形成一个环形回路；催化氧化装置内设置有催化剂，催化剂利用多孔薄壁的蜂窝陶瓷为载体，并在其表面依次负载一层纳米活性氧化铝及一层Pt金属改性的纳米级材料H2Pt(OH)6；催化剂包含以下质量百分比的组分：纳米H2Pt(OH)6占催化剂总质量的1％-2％，纳米活性氧化铝占催化剂总质量的9％-11％，蜂窝陶瓷占催化剂总质量的88％-90％。
上述方法包括以下步骤：
S1：制药工业尾气经过碱洗塔1除去氯化氢及部分有机物，后经冷凝、过滤处理；
S2：处理后的尾气进入活性炭吸附箱吸附除去有机组分，吸附后的气体由风机1再次引入碱洗塔2淋洗，除去新生成的氯化氢，后通过烟囱排空；
S3：脱附气采用部分催化氧化的净化气和新鲜空气混合，由风机2送至第二活性炭箱进行脱附，脱附后的尾气进入到催化氧化装置进行催化氧化；
S4：催化氧化后的高温净化气在换热器中预热脱附气体，降温后的高温净化气一部分和新鲜空气混合送至第二活性炭装置脱附，剩余则和步骤2的气体混合，通过碱洗塔2淋洗后由烟囱排出。
上述催化剂载体形状为方形，孔密度>400目，设计空速>25000/h，卤代有机废气浓度<10g/m3，催化剂工作温度300～650℃。
上述活性炭箱组为3个并并联使用；所述第一活性炭箱用于吸附，所述第二活性炭箱用于脱附，所述第三活性炭用于备用；所述三个活性炭箱根据运行周期交替使用。
上述第一活性炭箱吸附温度<50℃，所述第二活性炭箱脱附温度<120℃。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺，包括碱洗塔组、活性炭组、催化氧化装置、风机；其特征在于：所述活性炭组包含有第一活性炭箱、第二活性炭箱、第三活性炭箱，所述活性炭组上方均与进入管道连接，且下方均与出气管道连接，活性炭组通过支管道与催化氧化装置连接形成一个环形回路；所述催化氧化装置内设置有催化剂，所述催化剂利用多孔薄壁的蜂窝陶瓷为载体，并在其表面依次负载一层纳米活性氧化铝及一层Pt金属改性的纳米级材料H2Pt(OH)6；所述催化剂包含以下质量百分比的组分：纳米H2Pt(OH)6占催化剂总质量的1％-2％，纳米活性氧化铝占催化剂总质量的9％-11％，蜂窝陶瓷占催化剂总质量的88％-90％。
2.根据权利要求1所述的一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制药工业尾气经过碱洗塔1除去氯化氢及部分有机物，后经冷凝、过滤处理；
S2：处理后的尾气进入第一活性炭吸附箱吸附除去有机组分，吸附后的气体由风机1再次引入碱洗塔2淋洗，通过烟囱排空；
S3：脱附气采用部分催化氧化的净化气和新鲜空气混合，由风机2送至第二活性炭箱进行脱附，脱附后的尾气进入到催化氧化装置进行催化氧化；
S4：催化氧化后的高温净化气在换热器中预热脱附气体，降温后的高温净化气一部分和新鲜空气混合送至第二活性炭装置脱附，剩余则和步骤2的气体混合，通过碱洗塔2淋洗后由烟囱排出。
3.根据权利要求1所述的一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺，其特征在于，所述催化剂载体形状为方形，孔密度>400目，设计空速>25000/h，卤代有机废气浓度<10g/m3，催化剂工作温度300～650℃。
4.根据权利要求1所述的一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺，其特征在于，所用活性炭箱组为3个并联使用；所述第一活性炭箱用于吸附，所述第二活性炭箱用于脱附，所述第三活性炭用于备用；所述三个活性炭箱根据运行周期交替使用。
5.根据权利要求1所述的一种制药工业中活性炭吸附脱附催化氧化VOCs的工艺，其特征在于，所述第一活性炭箱吸附温度<50℃，所述第二活性炭箱脱附温度<120℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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