揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatileorganiccompounds，VOCs)是指常溫下，沸點(diǎn)在50~260℃范圍內(nèi)的有機(jī)物。目前，我國工業(yè)源VOCs的排放量約占人為源VOCs排放量的50%左右，主要來源于石油煉化、合成材料、涂料、制藥、橡膠、印刷、漆包線生產(chǎn)等行業(yè)。近年來，隨著制藥行業(yè)的快速發(fā)展，需要在生產(chǎn)過程中大量使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，在反應(yīng)體系溶解、分離提純等過程中會(huì)產(chǎn)生大量VOCs。工業(yè)排放的VOCs主要呈現(xiàn)種類多、流量大，且呈不連續(xù)、不穩(wěn)定等特點(diǎn)。
制藥行業(yè)排放的VOCs治理方法包括燃燒凈化法、吸收法、吸附法、冷凝法、生物法、光催化氧化法、等離子體凈化法等。針對(duì)制藥行業(yè)VOCs排放呈流量大和間歇性特點(diǎn)，很難利用傳統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs質(zhì)量濃度為22~6293mg·m−3波動(dòng)條件下的連續(xù)處理，并使其達(dá)到排放要求。這是由于燃燒凈化法需保持恒定爐內(nèi)溫度，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)有機(jī)廢氣的持續(xù)燃燒凈化；而在爐內(nèi)廢氣質(zhì)量濃度小于800mg·m−3時(shí)，則會(huì)停止工作，造成燃燒間斷。一種處理間歇性VOCs的方法是在進(jìn)氣口增加濃度監(jiān)測(cè)設(shè)備，當(dāng)濃度較低時(shí)對(duì)進(jìn)氣口的冷氣進(jìn)行預(yù)熱，但該方法存在延時(shí)問題，預(yù)熱設(shè)備頻繁啟動(dòng)也會(huì)增加能耗。此外，燃燒過程需通過控制可燃物濃度來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精準(zhǔn)控制，但催化燃燒過程很難用線性化模型表示。因此，針對(duì)制藥行業(yè)大流量、間歇性有機(jī)廢氣的排放處理問題上，仍存在很多難點(diǎn)。
陳飛等通過對(duì)蓄熱+換熱的傳統(tǒng)催化燃燒裝備進(jìn)行廢氣換熱器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流隔板、廢氣進(jìn)口管、出口管等的改造，實(shí)現(xiàn)了VOCs廢氣凈化裝備連續(xù)運(yùn)作，且效率更高。張躍斌等針對(duì)催化燃燒的廢氣采用電加熱方式，采用PLC系統(tǒng)依溫度條件精密控制，當(dāng)廢氣溫度低于設(shè)定溫度下限時(shí)電熱管會(huì)自動(dòng)給廢氣加熱，當(dāng)廢氣溫度高于設(shè)定溫度上限時(shí)電熱管會(huì)按照設(shè)定條件自動(dòng)斷開，并依次進(jìn)行第一組加熱、第二組加熱，直至斷開全部電源以節(jié)約電能、實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。當(dāng)脫附氣體中的廢氣濃度達(dá)到一定濃度后，基本可實(shí)現(xiàn)熱量的自動(dòng)平衡，無需開啟電加熱，可節(jié)約用電，是一種適合低溫(約350℃)廢氣催化燃燒的新工藝。YU等設(shè)計(jì)了一種催化熱交換器，采用燃燒空氣的蓄熱預(yù)熱系統(tǒng)。該催化換熱器由催化燃燒室和熱交換器組成。該研究考察了空氣-燃料混合氣的當(dāng)量比、速度、預(yù)熱溫等操作參數(shù)的敏感性，為催化換熱器中找到穩(wěn)定催化燃燒的最佳操作條件。FENG等針對(duì)微催化多孔燃燒室丙烷催化燃燒過程，建立了耦合晶格玻爾茲曼模型，揭示了微催化多孔燃燒室的燃燒機(jī)理和影響轉(zhuǎn)化效率的主要因素取決于當(dāng)量、燃?xì)鉁囟群椭尾牧系男再|(zhì)。
本研究以催化燃燒法為基礎(chǔ)，構(gòu)建由蓄熱、換熱、回?zé)岷脱a(bǔ)熱組成的多效熱回收工藝，結(jié)合模糊比例積分微分(proportionintegrationdifferentiation,PID)溫度控制策略，以鍍?cè)诜涓C陶瓷載體上的鉑鈀合金為催化劑，對(duì)VOCs進(jìn)行多效熱回收的直接催化燃燒，進(jìn)一步將此方法應(yīng)用于北京某制藥廠，對(duì)該廠存在的大流量、間歇性有機(jī)廢氣進(jìn)行處理，驗(yàn)證工藝可行性，以期為制藥行業(yè)或其他行業(yè)的VOCs治理提供參考。
1、多效熱回收催化燃燒工藝
1.1 工藝構(gòu)建
多效熱回收的催化燃燒裝置由蓄熱、換熱、回?zé)岷脱a(bǔ)熱4個(gè)部分組成。蓄熱部分由1層陶瓷蓄熱磚和5層厚度為40mm蜂窩催化層組成，放置在催化燃燒爐中間位置；換熱部分由十字交叉的金屬薄板組成，交換燃燒前后氣體溫度；回?zé)岵糠謩t通過建立爐外循環(huán)，通過循環(huán)風(fēng)機(jī)將一部分燃燒廢氣送回燃燒爐，形成對(duì)燃燒熱量的回收；最后，在爐外循環(huán)路徑上增加酒精燃燒機(jī)，通過調(diào)節(jié)回?zé)犸L(fēng)機(jī)功率，穩(wěn)定循環(huán)內(nèi)的溫度，從而實(shí)現(xiàn)補(bǔ)熱效果。由于該制藥廠主要使用的溶劑為酒精，其來源方便，且廢酒精較多，加上該藥廠無天然氣管道，故采用酒精燃燒機(jī)補(bǔ)熱。
催化燃燒爐直徑為1.8m，高度為3.8m，材質(zhì)為碳鋼，催化劑床的進(jìn)氣口為收縮結(jié)構(gòu)，直徑為3m，共用4個(gè)進(jìn)氣口，通過增大局部氣體流速的方式實(shí)現(xiàn)多室動(dòng)力平衡，平均催化床溫度。催化劑采用500g·m−3鉑鈀合金，設(shè)計(jì)空速10000h−1，填充在體積為2m3的蜂窩催化床上，可實(shí)現(xiàn)對(duì)通氣量為20000m3·h−1的穩(wěn)定催化燃燒。換熱器尺寸(長×寬×高)為1.2m×1.2m×1.6m，由0.1mm金屬薄板組成，相鄰換熱管的間距≤10mm。循環(huán)內(nèi)的加熱裝置由電加熱器和酒精燃燒機(jī)2部分組成。其中，電加熱裝置尺寸(長×寬×高)為1.78m×0.68m×1.1m，僅在啟爐過程使用，通過調(diào)節(jié)燃燒機(jī)的酒精流量閥，控制酒精補(bǔ)充量，間接調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度。
系統(tǒng)由三元流風(fēng)機(jī)(5.5kW)提供循環(huán)內(nèi)的VOCs氣體壓力，裝置設(shè)計(jì)的最大溫度為570℃，升溫速度≤3℃min−1，排氣壓力3kPa、額定VOCs流速≥4.5m·s−1。
催化爐前端采用干式過濾器尺寸(長×寬×高)為2.25m×2.25m×4m，為碳鋼材質(zhì)，采用不銹鋼絲網(wǎng)+F5級(jí)布袋過濾。催化爐后端采用噴淋工藝對(duì)廢氣進(jìn)行降溫并進(jìn)一步降低廢氣濃度。采用三級(jí)噴淋，每個(gè)噴淋塔為Φ1.5m×4.5m，塔內(nèi)停留時(shí)間為3s，氣液比為3‰，氣速為3m·s−1。配套2.2kW的水泵，流量為15m3·h−1，揚(yáng)程17m。主風(fēng)機(jī)采用玻璃鋼材質(zhì)，功率30kW，風(fēng)量為20000m3·h−1，壓力為3000Pa。
1.2 工藝流程
系統(tǒng)的工藝流程圖如圖1所示。首先，增壓風(fēng)機(jī)提供負(fù)壓，抽取車間中的廢氣，通過過濾器進(jìn)行過濾(F5級(jí)過濾)，去除廢氣中的細(xì)微粉塵和雜質(zhì)等顆粒物；第二，過濾后的廢氣經(jīng)過換熱器后，吸收準(zhǔn)備排出的氣體熱量，實(shí)現(xiàn)第1次升溫；第三，廢氣進(jìn)入催化燃燒爐，VOCs經(jīng)過鍍有鉑鈀合金的蜂窩蓄熱催化床，實(shí)現(xiàn)直接催化燃燒；第四，經(jīng)過催化燃燒爐的一部分氣體進(jìn)入熱量補(bǔ)充循環(huán)，經(jīng)過由酒精燃燒機(jī)和電加熱裝置組成的補(bǔ)熱器，通過回?zé)犸L(fēng)機(jī)的增壓作用，再次進(jìn)入催化燃燒爐；第五，另一部分氣體經(jīng)過換熱器降溫和噴淋塔冷卻排入大氣。
圖1 多效熱回收催化燃燒工藝流程圖
補(bǔ)熱器由電加熱器和酒精燃燒機(jī)組成，電加熱器僅在啟爐過程中使用。控制器通過控制酒精燃燒機(jī)中酒精的攝入量，控制系統(tǒng)回路中的酒精濃度，穩(wěn)定催化燃燒爐內(nèi)的溫度。VOCs凈化現(xiàn)場照片如圖2所示。
圖2 多效熱回收催化燃燒工藝凈化現(xiàn)場
1.3 工藝溫度控制方法
本裝置中的被控對(duì)象(即催化燃燒爐內(nèi)溫度)為回?zé)嵫h(huán)中的酒精濃度。催化燃燒過程很難用線性模型表示，多效熱回收工藝的組成形式增加了控制系統(tǒng)的非線性度，該系統(tǒng)的PID參數(shù)不能通過線性化方法得到。為提升工程的可靠性，裝置采用基于模糊PID溫度控制策略，通過控制調(diào)節(jié)回?zé)犸L(fēng)機(jī)功率，調(diào)節(jié)經(jīng)過酒精燃燒機(jī)的氣體流量，將催化燃燒爐的爐溫穩(wěn)定在300~400℃，以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)燃?xì)夥�(wěn)定燃燒。模糊PID控制利用模糊邏輯并根據(jù)模糊規(guī)則對(duì)PID的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，能克服傳統(tǒng)PID參數(shù)無法實(shí)時(shí)調(diào)整PID參數(shù)的缺點(diǎn)。由于燃燒系統(tǒng)受到多種因素影響，難以建立準(zhǔn)確的模型系統(tǒng)，使用模糊PID控制能有效提高PID控制算法的效果，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性及控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。
系統(tǒng)首先利用西門子熱電偶采集模塊EMAT04和K型熱電偶搭建一個(gè)多通道溫度數(shù)據(jù)采集平臺(tái)；其次，基于西門子200SMARTPLC設(shè)計(jì)軟件及觸摸屏操控界面組成穩(wěn)定可靠的控制系統(tǒng)；最后根據(jù)多效熱回收的催化燃燒技術(shù)工藝流程和燃燒爐內(nèi)的溫度變化規(guī)律，利用基于燃燒過程的模糊理論，對(duì)PID控制邏輯中的控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，構(gòu)建基于溫度偏差量的PID參數(shù)調(diào)節(jié)方法。本工藝采用基于模糊PID控制方法的控制邏輯(圖3)。
圖3 基于模糊PID控制方法的控制邏輯圖
系統(tǒng)中的溫度傳感器會(huì)實(shí)時(shí)采集燃燒爐內(nèi)的溫度，控制系統(tǒng)經(jīng)過計(jì)算，得到當(dāng)前值與設(shè)定值的偏差()及偏差量的變化量()2個(gè)值，使用模糊理論建立比例因子、積分因子、微分因子與系統(tǒng)偏差與偏差變化率間的關(guān)系，計(jì)算方法如式(1)~式(3)所示。
在具體實(shí)現(xiàn)的過程中，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)偏差時(shí)，將偏差與偏差變化率轉(zhuǎn)化為模糊變量，通過建立的模糊規(guī)則，修正PID控制器的3個(gè)參數(shù)。系統(tǒng)對(duì)修正后的比例、積分、微分進(jìn)行控制，直到無偏差。本裝置最終修正的比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)分別為P=0.5、I=0.95、D=0.08。
1.4 廢氣的采集與檢測(cè)
(1)廢氣采集方法。制藥廠廢氣使用智能雙煙路煙氣采樣器(嶗應(yīng)3072型，青島嶗應(yīng)環(huán)境科技有限公司)采集，采樣材料為溶劑解析型活性炭采樣管(鹽城尊科電子儀器有限公司)，分A、B兩部分裝入100mg和50mg活性炭。在采集固定污染源VOCs時(shí)，將管路連接好，參照《固定污染源廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定固相吸附-熱脫附氣相色譜-質(zhì)譜法HJ734-2014》和《環(huán)境空氣苯系物的測(cè)定活性炭吸附/二硫化碳解吸-氣相色譜法HJ584-2010》，以0.5L·min−1的流量采集20min，采氣10L。采集完成后，立即用密封帽將樣品兩端密封，于4℃條件下避光保存、運(yùn)輸。
(2)廢氣檢測(cè)方法。將采樣管中采集好的活性炭A段和B段取出，分別倒入10mL磨口具塞試管中，每個(gè)試管中各加入1mL異丙醇/二硫化碳混合解析液(取98mL二硫化碳，加入2mL異丙醇，混勻)，密閉，輕輕振動(dòng)，在室溫下解析1h后取1uL樣品消解液注射到氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(島津GCMS-2010SE，島津(上海)實(shí)驗(yàn)器材有限公司)中。
采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行廢氣組分分析，色譜柱為SH-Rtx-5石英毛管色譜柱(30m×0.25mm×0.25μm)，檢測(cè)器為EI電子轟擊源。掃描方式為全掃描，掃描范圍為20~600amu；離子化能量70eV；柱流量1.80mL·min−1。采用程序升溫方法，設(shè)置初始溫度為35℃，保持3min，接著以10℃·min−1升至80℃，保持2min，再以10℃·min−1升至280℃，保持15min，然后以20℃·min−1升至320℃，保持2min，分析時(shí)間總計(jì)48.5min。不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1μL。載氣為氦氣，進(jìn)樣口溫度270℃，離子源溫度為260℃。
1.5 現(xiàn)場廢氣質(zhì)量濃度測(cè)定
現(xiàn)場多效熱回收直接催化燃燒裝置進(jìn)出口的VOCs質(zhì)量濃度采用手持式VOCs檢測(cè)儀(PGM-7340型，華瑞科學(xué)儀器(上海)有限公司)測(cè)定，檢測(cè)器為光離子化檢測(cè)器。VOCs的處理效率以VOCs去除率為指標(biāo)，計(jì)算方法如式(4)所示。
式中：為裝置的VOCs去除率；、分別為裝置進(jìn)氣口、出氣口處VOCs質(zhì)量濃度，mg·m−3。
2、結(jié)果與討論
2.1 廢氣組分分析
多效熱回收催化燃燒裝置廢氣風(fēng)量為20000m3·h−1，系統(tǒng)流動(dòng)速度穩(wěn)定在4.63m·s−1。通過質(zhì)譜圖檢索識(shí)別，該基地的廢氣主要成分為乙醇、4-正丙基苯甲醛、α-蒎烯、十二烷、正十四烷、2,4-二叔丁基苯酚、十七烷、二十烷、姥鮫烷、二十酸甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、二十一烷、二十二烷、間苯二甲酸二辛酯、植烷、三十二烷。廢氣組分成分如圖4所示。根據(jù)GC-MS成分分析結(jié)果，制藥廠排放的有機(jī)廢氣主要成分為乙醇，同時(shí)伴有其他烷類、酯類等有機(jī)化合物，VOCs成分如表1結(jié)果所示。
圖4 廢氣中有機(jī)物的GC-MS分析
2.2 處理能力驗(yàn)證及效率分析
制藥廠現(xiàn)場記錄了2022年6月8日—10日多效熱回收催化燃燒裝置進(jìn)氣口和出氣口VOCs質(zhì)量濃度(每隔3min記錄1次實(shí)驗(yàn)結(jié)果)(圖5)。這3d內(nèi)，進(jìn)氣口VOCs最低質(zhì)量濃度為22mg·m−3，最高質(zhì)量濃度達(dá)到6293mg·m−3，相差286倍，數(shù)據(jù)波動(dòng)大。這符合有機(jī)廢氣呈現(xiàn)間歇性排放的制藥行業(yè)廢氣排放常見特征。每日中午VOCs質(zhì)量濃度較低，為24h內(nèi)最低區(qū)間值。這是由于該藥廠采用傳統(tǒng)的人工澆潑制藥溶劑的方式，中午時(shí)間工人休息，暫停溶劑澆潑，但車間內(nèi)還殘余有機(jī)廢氣。每日下午16:15左右，VOCs質(zhì)量濃度為當(dāng)日峰值，此時(shí)段為車間最后一次澆潑制藥溶劑時(shí)間，溶劑使用量也為一天中的最大值。
圖5 多效熱回收催化燃燒工藝動(dòng)態(tài)去除率
基于現(xiàn)場數(shù)據(jù)，分析工藝的處理能力和處理效率。在處理能力方面，設(shè)計(jì)的多效熱回收的催化燃燒工藝可應(yīng)對(duì)制藥行業(yè)大流量、間歇性VOCs排放的特點(diǎn)；對(duì)比進(jìn)氣口、出氣口VOCs質(zhì)量濃度有明顯降低，3d內(nèi)出氣口VOCs質(zhì)量濃度值均小于工廠限值(20mgm−3)，并低于《制藥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB37823—2019)對(duì)NMHC、TVOC、苯系物及某些危害大的特征污染物規(guī)定的排放限值。通過預(yù)先定義的基于模糊PID的控制策略中比例、積分和微分系數(shù)，多效熱回收催化燃燒裝置能根據(jù)進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度對(duì)補(bǔ)熱回路中酒精攝入量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多效熱回收這樣復(fù)雜工藝流程中溫度的間接控制，進(jìn)而有效控制出氣口的VOCs質(zhì)量濃度。在中午工人休息時(shí)間段，通過增加補(bǔ)熱回路中酒精濃度的方式保證催化燃燒爐的正常工作，減少因啟爐或電加熱補(bǔ)熱造成的成本和效率問題，可經(jīng)濟(jì)高效地解決因短時(shí)間工人休息或間歇性停產(chǎn)造成的排放處理穩(wěn)定性問題，提高廢氣處理設(shè)備工作魯棒性，從而提升廢氣處理能力。
在處理效率方面，現(xiàn)場VOCs處理綜合處理效率(去除率)達(dá)97%以上，且VOCs處理效率受進(jìn)氣口質(zhì)量濃度影響(圖5)。當(dāng)進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度為22~27mg·m−3時(shí)，VOCs處理效率為70%~80%；當(dāng)進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度為31~89mg·m−3時(shí)，VOCs處理效率為80%~90%；當(dāng)進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度為98~178mg·m−3時(shí)，VOCs處理效率為90%~95%；當(dāng)進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度大于180mg·m−3，VOCs處理效率大于95%；當(dāng)進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度大于1000mg·m−3，VOCs處理效率能穩(wěn)定達(dá)到98%以上。由于該系統(tǒng)使用基于模糊PID方法的控制策略，將催化燃燒爐的溫度控制在300~400℃，當(dāng)進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度越高，催化燃燒爐內(nèi)燃料量越大，燃燒釋放熱量更多，催化劑床層溫度隨之升高，從而有利于VOCs處理效率的提升。
2.3 VOCs去除率與進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度關(guān)系分析
3個(gè)檢測(cè)日中得到的數(shù)據(jù)具有高度相似性。圖6為該制藥廠6月9日VOCs去除率隨進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度的變化。由于多效熱回收催化燃燒工藝在補(bǔ)熱回路中增加了酒精燃燒機(jī)進(jìn)行補(bǔ)熱，當(dāng)進(jìn)氣口輸入的VOCs質(zhì)量濃度較低時(shí)，仍可保證催化燃燒爐的正常工作。
圖6 VOCs去除率隨進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度變化散點(diǎn)圖
一方面，由于補(bǔ)熱回路中酒精燃燒機(jī)的補(bǔ)熱作用及基于模糊PID理論的控制策略，使得當(dāng)進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度較低時(shí)，去除效率不低于80%；另一方面，隨著進(jìn)氣口質(zhì)量濃度提高，多效熱回收催化燃燒工藝VOCs去除率接近100%。此外，VOCs質(zhì)量濃度和去除率關(guān)系散點(diǎn)被包含在2條指數(shù)函數(shù)曲線中。這2條曲線通過2階指數(shù)函數(shù)擬合，測(cè)量值分布的上限和下限曲線表達(dá)式即式(5)和式(6)。
圖6闡明了多效熱回收催化燃燒工藝對(duì)VOCs去除率隨進(jìn)氣口濃度的變化趨勢(shì)。一方面，由于測(cè)量時(shí)新更換了催化燃燒爐內(nèi)的催化劑，該函數(shù)體現(xiàn)了系統(tǒng)的理想去除能力，物理意義為系統(tǒng)在不同進(jìn)氣口濃度下的最大去除能力。通過測(cè)量某一時(shí)刻進(jìn)氣口質(zhì)量濃度，并將其帶入式(5)和式(6)，可計(jì)算得到去除率。將計(jì)算得出的去除率和理想條件進(jìn)行對(duì)比，可評(píng)估催化劑的催化能力，為催化劑的更換提供量化指標(biāo)。另一方面，將離散的測(cè)量點(diǎn)轉(zhuǎn)化成連續(xù)曲線，為后續(xù)催化燃燒的研究提供對(duì)比依據(jù)，并對(duì)裝置的改進(jìn)、升級(jí)和工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2.4 運(yùn)行成本分析
將本工藝與同等處理規(guī)模的傳統(tǒng)工藝“分子篩吸附+催化燃燒+噴淋”工藝進(jìn)行對(duì)比，分析其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，結(jié)果見表2。
本工藝的運(yùn)行成本主要包括：電費(fèi)、濾材消耗、催化劑使用、危廢處理、燃料消耗、自來水消耗。與“分子篩吸附+催化燃燒+噴淋”相比，本工藝無需使用吸附劑，沒有人工費(fèi)用，電費(fèi)更低，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，在操作上也更簡便。在考慮折舊等消耗后，按年運(yùn)行4800h計(jì)算，得到本工藝的年平均運(yùn)行成本為35.72萬元。與傳統(tǒng)工藝相比，運(yùn)行成本降低了至少27%。
3、結(jié)論
1)采用多效熱回收的催化燃燒工藝能有效解決制藥廠VOCs排放超標(biāo)問題�，F(xiàn)場數(shù)據(jù)證明，以蓄熱、換熱、回?zé)岷脱a(bǔ)熱組成的多效熱回收催化燃燒裝置能解決制藥企業(yè)大流量、間歇性VOCs排放問題。
2)催化燃燒工藝和多效熱回收裝置對(duì)制藥廠VOCs的綜合處理效率大于97%。處理效率受進(jìn)氣口質(zhì)量濃度影響，當(dāng)進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度大于1000mg·m−3時(shí)，VOCs處理效率能穩(wěn)定達(dá)到98%以上。隨著進(jìn)氣口VOCs質(zhì)量濃度的提高，VOCs處理效率接近100%。
3)與傳統(tǒng)“分子篩吸附+催化燃燒+噴淋”工藝相比，多效熱回收催化燃燒工藝無需使用吸附劑，沒有人工費(fèi)用，電費(fèi)更低，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，操作也更為簡便。本工藝的年平均運(yùn)行成本為35.72萬元。與傳統(tǒng)工藝相比，運(yùn)行成本降低了至少27%。
4)由于催化燃燒和多效熱回收過程很難用線性模型進(jìn)行模擬，處理間歇性有機(jī)廢氣的排放問題不能根據(jù)實(shí)時(shí)排放狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)補(bǔ)熱，但針對(duì)燃燒過程和多效熱回收流程的分段精細(xì)化建模能進(jìn)一步提升處理效率，并降低成本。（來源：清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，清華大學(xué)生態(tài)文明研究中心，北京大華銘科環(huán)�？萍加邢薰荆本┩侍每萍脊煞萦邢薰�，河南省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院）
