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Prozess der Abgasbehandlung in der pharmazeutischen Industrie

1. Klassifizierung und Sammlung von Abgasen
- Abgase werden entsprechend ihrer Eigenschaften durch spezielle Rohrleitungen und Gassammelvorrichtungen gesammelt:
- Abgase aus der Fermentationswerkstatt (enthalten NH₃, H₂S und Gerüche): Sie werden über eine Unterdruckhaube an der Decke der Werkstatt gesammelt und an das Geruchsbehandlungssystem angeschlossen.
- Flüchtige organische Verbindungen (VOCs) in Lösungsmitteln: Sie werden aus Quellen wie Reaktoren, Ansatztanks und Trocknungsgeräten gesammelt und separat an das System zur Behandlung organischer Abgase angeschlossen.
- Saure und alkalische Abgase: Sie werden während der Reinigungs- und Neutralisationsprozesse von örtlichen Absauganlagen gesammelt und über separate Rohrleitungen für saure (HCl, H₂SO₄) und alkalische (NH₃) Gase transportiert.
- Der Ventilator passt den Luftdruck entsprechend der Abgasdurchflussrate und -konzentration an, um Mischreaktionen zwischen Abgasen unterschiedlicher Eigenschaften zu verhindern (z. B. Vermischung von Säure und Base unter Bildung von Salzen, die Rohrleitungen verstopfen könnten).
2. Vorbehandlung
- Staubfiltration: Alle Abgase passieren zunächst Beutelfilter oder Hochleistungsfilter, um Arzneimittelpulver und Hilfsstoffstaub zu entfernen und so ein Verstopfen der Ausrüstung oder eine Katalysatorvergiftung zu verhindern. - Feuchtigkeitskontrolle: VOC-Abgase mit hoher Luftfeuchtigkeit (z. B. aus dem Destillationsprozess) werden kondensiert, um Wasser zu entfernen und die Luftfeuchtigkeit auf unter 60 % zu senken (um eine Beeinträchtigung der Adsorption/katalytischen Effizienz zu vermeiden).
- Temperaturkontrolle: Hochtemperaturabgase (z. B. aus Trocknungsanlagen) werden über einen Wärmetauscher auf unter 40 °C gekühlt, um sie an die Betriebsbedingungen der nachfolgenden Behandlungsanlagen anzupassen.
3. Kernreinigung durch Trennung
- Fermentationsgeruchsabsaugung: Es wird eine Kombination aus „Sprühwäscher-Biofilter“ verwendet. Das Abgas durchläuft zunächst einen sauren Sprühturm (H₂SO₄-Lösung), um NH₃ zu absorbieren, und dann einen alkalischen Sprühturm (NaOH-Lösung), um H₂S zu absorbieren. Schließlich gelangen die Abgase in den Biofilter, wo Mikroorganismen verbleibende Geruchsstoffe abbauen.
- VOCs-Abgase:
- Niedrige Konzentrationen (<500 mg/m³): Verwenden Sie einen Aktivkohle-Adsorptionsturm (oder eine Molekularsieb-Adsorption). Nach der Sättigung wird das Abgas desorbiert und mit heißer Luft regeneriert. - Mittlere bis hohe Konzentrationen (>500 mg/m³): Adsorption-Desorption plus regenerative katalytische Verbrennung (RCO) werden verwendet, um VOCs zu CO₂ und H₂O zu oxidieren, wobei die Wärme im Wärmespeicherelement zurückgewonnen wird, um den Energieverbrauch zu senken.
- Chlor-/schwefelhaltige VOCs (wie Chloroform): Regenerative thermische Verbrennung (RTO) wird zur direkten Zersetzung bei hohen Temperaturen (800–1000 °C) verwendet, um eine Katalysatorvergiftung zu vermeiden.
- Saure und alkalische Abgase: Saure Abgase werden in einem NaOH-Lösungssprühturm absorbiert, während alkalische Abgase in einem H₂SO₄-Lösungssprühturm absorbiert werden. Die beiden Türme sind in Reihe geschaltet, um eine Reinigungseffizienz von >95 % zu gewährleisten.
4. End-of-Pipe-Behandlung und -Entladung
- Die gereinigten Abgase werden gesammelt, durch einen Demister geleitet, um Feuchtigkeit zu entfernen, und dann durch einen Aktivkohle-Adsorptionsturm zur Tiefenreinigung am Rohrende geleitet (zur Kontrolle des Restgeruchs). Das Abgas wird schließlich über einen ≥15 Meter hohen Abgaskamin abgeführt. An wichtigen Standorten sind Online-Überwachungsgeräte (für VOCs, NH₃, H₂S und Partikelkonzentrationen) installiert, um die Einhaltung der Luftschadstoffemissionsstandards der Pharmaindustrie sicherzustellen.

Der Kern dieses Prozesses ist die „differenzielle Behandlung und umfassende Geruchskontrolle“. Um der komplexen Zusammensetzung, der hohen Flüchtigkeit und dem starken Geruch von Pharmaabgasen Rechnung zu tragen, wird eine mehrstufige Reinigung eingesetzt, um sowohl die Einhaltung von Emissionsnormen als auch eine Verbesserung der Umwelt am Arbeitsplatz zu erreichen und sich gleichzeitig an schwankende Abgaskonzentrationen während der intermittierenden Produktion anzupassen.