CN108837682A - 复合淋洗剂组合、其应用及采用其的发酵尾气处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理发酵尾气的复合淋洗剂组合及其应用，所述处理发酵尾气的复合淋洗剂组合包括第一级淋洗剂和第二级淋洗剂，其中，所述第一级淋洗剂包括氢氧化钠或碳酸钠与次氯酸钠的复配药剂，所述第二级淋洗剂包括盐酸和过氧化氢。所述应用包括：向第一级喷淋塔中加入所述第一级淋洗剂，向第二级喷淋塔中加入所述第二级淋洗剂，打开回流泵充分淋洗发酵废气，尾气的异味得到大幅缓解。本发明对异味物质的去除率可达到78％，无需改变原有喷淋塔结构，节省建设成本与运行成本，具有良好的应用推广前景。

Description

复合淋洗剂组合、其应用及采用其的发酵尾气处理方法
技术领域
本发明属于废气净化处理技术领域，具体涉及一种复合淋洗剂组合、其应用及采用其的发酵尾气处理方法。
背景技术
发酵废气的主要成分是水蒸气和空气，但夹杂微量氮氧化物、硫化物、挥发性有机物以及非甲烷总烃等异味物质，直接排放对厂界空气产生污染，同时异味空气也一定程度上影响了周围居民的身心健康。随着制药行业尾气排放标准的日益严格，对发酵尾气的臭味浓度控制技术提出更高要求。
针对发酵尾气异味的处理方法主要为化学淋洗、活性炭吸附、臭氧氧化、微生物除臭法等，每种技术均存在一定局限性。例如，传统酸性或碱性淋洗剂与清水组合，普适性强，但针对性弱，异味去除率低；活性炭吸附短时间内去除率高，但失效快，一段时间后去除率变化很大；微生物除臭法筛选菌种周期长，设备体积大，前期投入高，去除率受微生物状况影响。
出于经济成本、技术水平和标准要求等方面的考虑，目前喷淋洗涤是我国制药行业发酵尾气处理应用最广泛的技术之一，喷淋液的合理使用直接决定处理效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种处理发酵尾气的复合淋洗剂，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种复合淋洗剂组合，包括用于第一级淋洗的第一级淋洗剂和用于第二级淋洗的第二级淋洗剂；其中，所述第一级淋洗剂包括氢氧化钠和碳酸钠二选一，再加上次氯酸钠；所述第二级淋洗剂包括盐酸和过氧化氢。
作为本发明的另一个方面，还提供了一种如上所述的复合淋洗剂组合在发酵尾气处理中的应用。
作为本发明的再一个方面，还提供了一种发酵尾气的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
向第一级喷淋塔中加入第一级淋洗剂，向第二级喷淋塔中加入第二级淋洗剂，打开回流泵充分淋洗待处理的发酵废气；
其中，所述第一级淋洗剂和所述第二级淋洗剂来自如上所述的复合淋洗剂组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
(1)本发明的复合淋洗剂，制备方法简单，原料来源广泛，成本低廉，可实现快速高效的氮氧化物、硫化物等异味物质的化学反应和物理吸附，尾气异味整体降低明显，为发酵尾气的“零排放”打下第一步的基础；
(2)本发明的喷淋塔装置简单，易于维护，可以利用现有场地和设施，不需要对工厂进行扩建升级，具有大规模推广的潜力；
(3)本发明处理后尾气臭气浓度值下降明显，异味物质的去除率达到78％；
(4)本发明尤其适用抗生素发酵尾气的处理，例如泰乐菌素发酵尾气。
附图说明
图1为本发明的两级立式填料吸收塔的结构示意图。
上图中，附图标记含义如下：
1-一级塔；2-第一循环泵；3-二级塔；4-第二循环泵。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明公开了一种处理发酵尾气的复合淋洗剂组合，该复合淋洗剂组合包括第一级淋洗剂和第二级淋洗剂，其中，第一级淋洗剂包括氢氧化钠和碳酸钠二选一，再加上次氯酸钠，第二级淋洗剂包括盐酸和过氧化氢。
优选地，氢氧化钠、碳酸钠、次氯酸钠、盐酸、过氧化氢均为工业级。
优选地，第一级淋洗剂中次氯酸钠的质量浓度为0.05％～0.5％。
优选地，第一级淋洗剂中氢氧化钠的pH值为12±1，或者，第一级淋洗剂中碳酸钠的pH值为11.78±1。
优选地，第二级淋洗剂中过氧化氢的质量浓度为1％～5％。
优选地，第二级淋洗剂中盐酸的pH值为3～4。
本发明还公开了上述复合淋洗剂组合在处理发酵尾气，尤其是抗生素发酵尾气中的应用。
该应用具体包括：向第一级喷淋塔中加入第一级淋洗剂，向第二级喷淋塔中加入第二级淋洗剂，打开回流泵充分淋洗发酵废气，尾气的异味可以得到大幅缓解。经检测，本发明对异味物质的去除率可达到78％。上述应用无需改变原有喷淋塔结构，节省建设成本与运行成本，具有良好的应用推广前景。
优选地，第一级淋洗剂1,000kg处理200,000±1,000m3发酵尾气，第二级淋洗剂1,000kg处理200,000±1,000m3第一级淋洗剂处理后的发酵尾气。
本发明还公开了一种发酵尾气的处理方法，包括以下步骤：
向第一级喷淋塔中加入第一级淋洗剂，向第二级喷淋塔中加入第二级淋洗剂，打开回流泵充分淋洗发酵废气；
其中，该第一级淋洗剂和第二级淋洗剂来自如上所述的复合淋洗剂组合。
优选地，第一级淋洗剂1,000kg处理约200,000±1,000m3发酵尾气，第二级淋洗剂1,000kg处理约200,000±1,000m3第一级淋洗剂处理后的发酵尾气。
在一具体实施方式中，本发明的处理发酵尾气的复合淋洗剂组合包括第一级淋洗剂和第二级淋洗剂，其中，第一级淋洗剂包括氢氧化钠或碳酸钠和次氯酸钠，第二级淋洗剂包括盐酸和双氧水，氢氧化钠、碳酸钠、次氯酸钠、盐酸、过氧化氢均为工业级。第一级淋洗剂中次氯酸钠的质量浓度为0.05％～0.5％，pH值在12±1；第二级淋洗剂中过氧化氢的质量浓度为1％～5％，pH值在3～4。
第一级淋洗剂中次氯酸钠的作用是：与尾气中二氧化碳反应生成次氯酸，强氧化性的次氯酸与氮氧化物分子、硫化物分子反应，生成易溶于水的酸根离子和盐；第一级淋洗剂中氢氧化钠或碳酸钠的作用是：维持碱性条件，使次氯酸钠在使用前稳定不分解；第二级淋洗剂中过氧化氢与盐酸的作用是：弱酸性条件下，过氧化氢电离平衡左移，此时过氧化氢分子氧化性更强，可以将嗅阈值低的含硫、含氮的还原性化合物分子氧化，整体异味程度得到大幅降低。第二级淋洗剂对于第一级淋洗过的尾气做进一步的吸收和反应，确保二级淋洗对发酵尾气异味的处理效果控制在更低水平。
本发明的处理发酵尾气的复合淋洗剂组合可适用于各种喷淋塔。以两级立式填料吸收塔为例，如图1所示，处理发酵尾气时利用第一循环泵2在一级塔1中循环第一级淋洗剂，利用第二循环泵4在二级塔3中循环第二级淋洗剂，1,000kg第一级淋洗剂或第二级淋洗剂的最大处理量均为200,000±1,000m3发酵尾气，根据当前气量计算淋洗剂更换时间，以确保处理效果。
下面通过具体实施例对本发明技术方案作进一步阐述说明。
实施例1
用于处理发酵尾气的复合淋洗剂组合，包括第一级淋洗剂和第二级淋洗剂。第一级淋洗剂为NaOH或Na2CO3和NaClO，第二级淋洗剂为HCl和H2O2。其中化学物质均为工业级。
利用上述复合淋洗剂组合处理泰乐菌素发酵尾气，包括以下步骤。
将第一级淋洗剂泵入一级立式填料吸收塔的储液池，液体总质量约为10,000kg，其中NaOH浓度为0.01mol/L，pH值为12，NaClO质量浓度约为0.2％；将第二级淋洗剂泵入二级立式填料吸收塔的储液池，液体总质量约为10,000kg，HCl的摩尔浓度为0.001mol/L，pH值为3。H2O2的质量浓度约为2％，此时发酵尾气在两级反应器的总进气量为45,000m3，开动循环泵使淋洗剂与发酵尾气充分混合。
处理30分钟用便携设备(VOCs和臭气浓度)检测，VOCs自26.5mg/m3降至约8.2mg/m3，去除率69％；臭气浓度值自4200降至1400左右，异味处理率约为67％。
实施例2
用于处理发酵尾气的复合淋洗剂组合，包括第一级淋洗剂和第二级淋洗剂。第一级淋洗剂为NaOH或Na2CO3和NaClO，第二级淋洗剂为HCl和H2O2。其中化学物质均为工业级。
利用上述复合淋洗剂组合处理红霉素发酵尾气，包括以下步骤。
将第一级淋洗剂泵入一级立式填料吸收塔的储液池，液体总质量约为20,000kg，其中NaOH浓度为0.01mol/L，pH值为12，NaClO质量浓度约为0.5％；将第二级淋洗剂泵入二级立式填料吸收塔的储液池，液体总质量约为20,000kg，HCl的摩尔浓度为0.001mol/L，pH值为3；H2O2的质量浓度约为5％，此时发酵尾气在两级反应器的总进气量为30,000m3，开动循环泵使淋洗剂与发酵尾气充分混合。
处理30分钟用便携设备(VOCs和臭气浓度)检测，VOCs自21mg/m3降至约3.1mg/m3，去除率85％；臭气浓度值自23000降至4210左右，异味处理率约为82％。
实施例3
用于处理发酵尾气的复合淋洗剂组合，包括第一级淋洗剂和第二级淋洗剂。第一级淋洗剂为NaOH或Na2CO3和NaClO，第二级淋洗剂为HCl和H2O2。其中化学物质均为工业级。
利用上述复合淋洗剂组合处理泰妙菌素发酵尾气，包括以下步骤。
将第一级淋洗剂泵入一级立式填料吸收塔的储液池，液体总质量约为10,000kg，其中NaOH浓度为0.01mol/L，pH值为12，NaClO质量浓度约为0.1％；将第二级淋洗剂泵入二级立式填料吸收塔的储液池，液体总质量约为10,000kg，HCl的摩尔浓度为0.0001mol/L，pH值为4；H2O2的质量浓度约为1％，此时发酵尾气在两级反应器的总进气量为23,000m3，开动循环泵使淋洗剂与发酵尾气充分混合。
处理30分钟用便携设备(VOCs和臭气浓度)检测，VOCs自9.3mg/m3降至约1.8mg/m3，去除率80％；臭气浓度值自1700降至420左右，异味处理率约为75％。
本发明所列举的复合淋洗剂组合不仅仅局限于上述实施例所示，具体实施方法要根据不同发酵类型、不同气量的情况来确定使用浓度，针对不同的发酵尾气，该方法均可使用，具体实施在此不一一列举说明。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合淋洗剂组合，包括用于第一级淋洗的第一级淋洗剂和用于第二级淋洗的第二级淋洗剂，其中，所述第一级淋洗剂包括氢氧化钠和碳酸钠二选一，再加上次氯酸钠，所述第二级淋洗剂包括盐酸和过氧化氢。
2.如权利要求1所述的复合淋洗剂组合，其特征在于，所述氢氧化钠、碳酸钠、次氯酸钠、盐酸、过氧化氢均为工业级。
3.如权利要求1所述的复合淋洗剂组合，其特征在于，所述第一级淋洗剂中次氯酸钠的质量浓度为0.05％～0.5％；
作为优选，所述第一级淋洗剂中氢氧化钠的摩尔浓度为0.01±0.005mol/L，或所述第一级淋洗剂中碳酸钠的摩尔浓度为0.02±0.01mol/L；
作为优选，所述第一级淋洗剂的pH值为12±1。
4.如权利要求1所述的处理发酵尾气的复合淋洗剂组合，其特征在于，所述第二级淋洗剂中过氧化氢的质量浓度为1％～5％；
作为优选，所述第二级淋洗剂中盐酸的摩尔浓度为0.0001～0.001mol/L；
作为优选，所述第二级淋洗剂的pH值为3～4。
5.一种如权利要求1～4任一项所述的复合淋洗剂组合在发酵尾气处理中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述发酵尾气为抗生素等生物制药发酵尾气。
7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述应用具体包括如下步骤：向第一级喷淋塔中加入所述第一级淋洗剂，向第二级喷淋塔中加入所述第二级淋洗剂，打开回流泵充分淋洗待处理的发酵尾气。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述第一级淋洗剂1,000kg可处理200,000±10,000m3发酵尾气，所述第二级淋洗剂1,000kg处理200,000±10,000m3所述第一级淋洗剂处理后的发酵尾气。
9.一种发酵尾气的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
向第一级喷淋塔中加入第一级淋洗剂，向第二级喷淋塔中加入第二级淋洗剂，打开回流泵充分淋洗待处理的发酵废气；
其中，所述第一级淋洗剂和所述第二级淋洗剂来自如权利要求1～4任一项所述的复合淋洗剂组合。
10.如权利要求9所述的处理方法，其特征在于，所述第一级淋洗剂1,000kg处理200,000±10,000m3发酵尾气，第二级淋洗剂1,000kg处理200,000±10,000m3所述第一级淋洗剂处理后的发酵尾气；
作为优选，所述发酵尾气为抗生素发酵尾气；
作为优选，所述发酵尾气中异味物质的去除率大于等于78％。
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