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Processo di trattamento dei gas di scarico dell'industria farmaceutica

1. Classificazione e raccolta dei gas di scarico
- I gas di scarico vengono raccolti in base alle loro proprietà attraverso condotte dedicate e dispositivi di raccolta gas:
- Gas di scarico dell'officina di fermentazione (contenenti NH₃, H₂S e odori): raccolti attraverso una cappa a pressione negativa sul soffitto dell'officina e collegati al sistema di trattamento degli odori.
- Composti organici volatili solventi (COV): raccolti da fonti quali reattori, serbatoi di dosaggio e apparecchiature di essiccazione e collegati separatamente al sistema di trattamento dei gas di scarico organici.
- Gas di scarico acidi e alcalini: raccolti dalle cappe di scarico locali durante i processi di pulizia e neutralizzazione e trasportati attraverso tubazioni separate per acidi (HCl, H₂SO₄) e alcalini (NH₃).
- La ventola regola la pressione dell'aria in base alla portata e alla concentrazione dei gas di scarico per evitare reazioni di miscelazione tra gas di scarico con proprietà diverse (ad esempio, miscelazione di acidi e basi per formare sali che potrebbero intasare le tubazioni).
2. Pretrattamento
- Filtrazione delle polveri: tutti i gas di scarico passano innanzitutto attraverso filtri a maniche o filtri ad alta efficienza per rimuovere la polvere del farmaco e la polvere degli eccipienti per prevenire il successivo intasamento delle apparecchiature o l'avvelenamento del catalizzatore. - Controllo dell'umidità: lo scarico dei COV ad alta umidità (ad esempio, dal processo di distillazione) viene condensato per rimuovere l'acqua e ridurre l'umidità al di sotto del 60% (per evitare di compromettere l'efficienza di adsorbimento/catalitica).
- Controllo della temperatura: lo scarico ad alta temperatura (ad esempio, dalle apparecchiature di essiccazione) viene raffreddato fino a una temperatura inferiore a 40°C tramite uno scambiatore di calore per adattarsi alle condizioni operative delle successive apparecchiature di trattamento.
3. Purificazione del nucleo mediante separazione
- Scarico degli odori di fermentazione: viene utilizzata una combinazione di "biofiltro spray scrubber". I gas di scarico passano prima attraverso una torre di spruzzatura acida (soluzione H₂SO₄) per assorbire NH₃, quindi attraverso una torre di spruzzatura alcalina (soluzione NaOH) per assorbire H₂S. Infine, i gas di scarico entrano nel biofiltro, dove i microrganismi degradano eventuali sostanze odorose residue.
- Scarichi COV:
- Basse concentrazioni (<500 mg/m³): utilizzare una torre di adsorbimento a carbone attivo (o adsorbimento a setaccio molecolare). Dopo la saturazione, i gas di scarico vengono desorbiti e rigenerati utilizzando aria calda. - Concentrazioni medio-alte (>500 mg/m³): l'adsorbimento-desorbimento più la combustione catalitica rigenerativa (RCO) viene utilizzato per ossidare i COV in CO₂ e H₂O, con il calore recuperato nell'elemento di accumulo termico per ridurre il consumo di energia.
- COV contenenti cloro/zolfo (come il cloroformio): la combustione termica rigenerativa (RTO) viene utilizzata per la decomposizione diretta ad alte temperature (800-1000°C) per evitare l'avvelenamento del catalizzatore.
- Gas di scarico acidi e alcalini: i gas di scarico acidi vengono assorbiti in una torre di spruzzatura con soluzione NaOH, mentre i gas di scarico alcalini vengono assorbiti in una torre di spruzzatura con soluzione H₂SO₄. Le due torri sono collegate in serie per garantire un'efficienza depurativa >95%.
4. Trattamento e scarico di fine tubazione
- I gas di scarico purificati vengono raccolti, fatti passare attraverso un demister per rimuovere l'umidità e quindi fatti passare attraverso una torre di adsorbimento a carbone attivo per una purificazione profonda dell'estremità del tubo (per controllare gli odori residui). Il gas di scarico viene infine scaricato attraverso un camino di scarico alto ≥15 metri. I monitor online (per le concentrazioni di COV, NH₃, H₂S e particolato) sono installati in luoghi chiave per garantire la conformità agli standard sulle emissioni di inquinanti atmosferici dell'industria farmaceutica.

Il nucleo di questo processo è il "trattamento differenziale completo di controllo degli odori". Per affrontare la composizione complessa, l'elevata volatilità e il forte odore dei gas di scarico farmaceutici, viene utilizzata la purificazione multistadio per ottenere sia la conformità agli standard sulle emissioni che il miglioramento ambientale sul posto di lavoro, adattandosi anche alle fluttuazioni delle concentrazioni di gas di scarico durante la produzione intermittente.