一种镇江膏药生产中化合油烟处理工艺及装置

摘要

本发明公开了一种镇江膏药生产中化合油烟处理工艺及装置，属于废气处理技术领域。包括如下步骤：将镇江膏药生产过程中化合工序中的油烟进行高压放电处理之后，进行水吸收和活性炭吸附处理，再进行喷淋吸收，最后从烟筒中排出。本发明提供的油烟处理工艺能够有效地消除镇江膏药生产中的废气中的臭味，消除铅污染。

说明书

 

技术领域

    本发明公开了一种镇江膏药生产中化合油烟处理工艺及装置，属于废气处理技术领域。

 

背景技术

镇江膏药有300多年的历史，主治筋骨疼痛、跌打损伤等症，具有祛风止痛、舒筋活血、消肿顺气功能。膏药生产的化合反应过程中，有废气产生，其主要成分为铅和油。

    黑膏药生产过程中，产生废气排放的，主要有下列三道工序。1．炼油工序：在药材与油一同高温加热煎熬的炼油过程中，炼油锅内散发出油气和臭气。这种臭气主要是由动物类（如昆虫等）药材中所含蛋白质成分经高温加热分解而产生的。2．化合工序：炼油工序所得的药油与红丹(Pb₃O₄)加热反应的过程中产生大量黑烟雾，同时强烈的臭气和含铅废气随同油气一起散发。其中臭气是药油中的有机物高温分解而产生的，含铅废气是由油、丹进行复杂的化学反应及丹分解而产生的。该工序在生产时产生的恶臭气遇有风的天气，远在离车间下风500 m以外处都能嗅到，周围群众意见很大。这些废气为害较大，必须冶理。3．化滋工序：我厂将下丹后得到的膏药滋由下丹锅倒入小铁锅内，冷凝成固体块运至摊膏地点。然后将小铁锅放入火上加温，使膏药滋熔化，再加入粉状药材（称细料）拌匀，送摊膏工序摊膏。化滋时有部分含铅废气散发，散发量随温度升高而增大。上列三道工序中，以下丹工序产生的臭

气和含铅废气最为严重，是废气治理的主要环节。

原废气治理工艺是：反应锅----燃烧炉----盘管式水冷却器----引风机----喷淋吸收塔----烟囱。缺陷：1、能源消耗大：为处理废气中的油，使用燃烧炉装置，废气增氧燃烧，温度升高，体积急剧膨胀，导致气体处理量增大。用盘管式水冷却器降低废气温度，消耗大量水，也增加了管道阻力，导致引风机负荷增大，喷淋塔组数较多，动力消耗大，耗电总功率达22kW/h。2、回火爆喷：由于长期生产，使反应锅至燃烧炉间的管道中集存较多植物油，当风量不足时，会从燃烧炉产生回火现象。火沿管道一直燃烧至反应锅，引起锅内温度急升，气体急剧膨胀，从防爆口喷出，易形成火灾，造成人员伤害。3、吸收效率差：喷淋吸收塔无塔板和填料，实际是用水喷淋吸收废气中的铅气一液接触率低，吸收效率差，再加上尾气排放高度较低，经检测尾气中铅含量超出排放标准。另外，吸收液（水）不断更换、排放，形成二次水污染。废水废气处理结果如下表。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是镇江膏药生产过程中废气污染的问题，主要采用高压降解、吸附、吸收的手段，提供了一种镇江膏药生产中化合油烟处理工艺及装置。

根据本发明的一个方面，一种镇江膏药生产中化合油烟处理工艺，包括如下步骤：将镇江膏药生产过程中化合工序中的油烟进行高压放电处理之后，进行水吸收和活性炭吸附处理，再进行喷淋吸收，最后从烟筒中排出。

优选地，高压放电处理中频率是10～20kHz，电压范围是3～20 kV。

优选地，高压放电处理中，油烟流道的截面积逐渐变大。

优选地，水吸收步骤在活性炭吸附步骤之前。

优选地，水吸收步骤中，水中加入碱，使pH为10～14。

优选地，水吸收步骤中，水中加入表面活性剂。

优选地，喷淋吸收的步骤为多级吸收。

根据本发明的另一个方面，一种镇江膏药生产中化合油烟处理装置，包括有依次连接的高压放电装置、涡轮风机、水封罐、活性炭吸附装置、喷淋塔、烟筒。

优选地，所述的喷洒塔为两级以上。

优选地，水封罐中填充的是氢氧化钠溶液。

 

有益效果

本发明提供的油烟处理工艺能够有效地消除镇江膏药生产中的废气中的臭味，消除铅污染。

 

附图说明

图1是本发明提供的废气处理装置的流程图。

 

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

以范围形式表达的值应当以灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限值的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子区间，犹如每个数值和子区间被明确列举出。例如，“大约0.1%至约5%”的浓度范围应当理解为不仅包括明确列举出的约0.1%至约5%的浓度，还包括有所指范围内的单个浓度（如，1%、2%、3%和4%）和子区间（例如，0.1%至0.5%、1%至2.2%、3.3%至4.4%）。

本发明中所述的镇江膏药的生产方法主要包括如下步骤：配料、炼油、熬膏、化滋、摊膏、包装六个工序。(l)配料按配方将加工、炮制的药材配成甲、乙两组。甲组直接送下道工序,乙组打粉待用在打粉时粉尘污染较大，配备一定量的植物油和红丹(Pb₃O₄)。(2)炼油每次在炼油锅内加植物油500kg，将甲组药材装入铁筐，人工吊入锅内加盖后加热约四小时，温升达240℃停火。加热时有废气(臭气)从出气烟囱排出。在停火冷却八小时后放出的油已含有药的成分,此称为药油。最后从锅内吊出药渣，药渣可作燃料。炸油工序中植物油和含动物的药材在300摄氏度高温下反应，会释放出大量的非甲烷总烃废气及大分子植物蛋白和动物蛋白。(3)熬膏每次在熬膏锅内加一定量药油，加热到一定温度，再按比例加入一定量的红丹，继续加热到300℃，同时不断人工搅拌，油、丹反应充分后就成为膏药滋，最后膏药滋倒入若干小铁锅内，自然冷却成块，这过程完全是人工集作，生产中有严重废气(臭气、铅气)产生。(4)化滋将冷却成块的膏药滋运至摊膏地点。然后将小铁锅放在火上加热，使膏药滋熔化，温度约60℃，再加入一定比例的乙组细料，拌匀后，送摊膏工序，化滋时有微量铅气散发。(5)摊膏由上道工序送来的膏药滋，人工摊涂在方块红布上即成镇江膏药。(6)包装将摊好的膏药冷却后人工装入纸袋，装箱出厂。

本发明中所述的“化合工序”是指炼油工序所得的药油与红丹(Pb₃O₄)加热反应的过程，也可以称熬膏工序。

本发明采用的装置流程图如图1所示，烟气进入管道连接于高压放电装置，高压放电装置上包括有气体进口和气体出口，在高压放电装置的流道的上、下两侧分别设置有两块多孔钛板，钛板分别连接于高压导线和地线，这样可以形成高压电势差，高压导线可以提供的最好是脉冲电压，频率是10～20kHz，电压范围是3～20 kV，高压放电装置主要是将大分子植物和动物蛋白分解成小分子，高压放电装置的流道可以是等截面的流道，但是最优是采用流道截面逐渐变大，因为废气经此设备时截面积突然放大，气流速度降低，经过放电陶瓷片的碰撞而集聚被收集。在高压放电装置的出口通过高压涡轮风机连接在水封中，高压涡轮风机的作用是废气压缩到0.05MPa以上，可以克服后续的处理装置中进行气体流动时各个设备的阻力。

接下来，需要对气体进行活性炭吸附处理，活性炭可吸收废气中的部分动植物油脂、非甲烷总烃等，可以降低排出气的臭味。在本发明的一个改进实施方式中，最好是在进行活性炭吸附装置前安装水封，水封的作用是可以吸收一部分植物油、蛋白质，也可以吸收一部分铅，这样做的目的是可以防止活性炭在吸附时，被这些杂质污染、影响吸附除臭效果。在另外的一个改进的实施方式中，最好是采用碱水，优选地，pH范围在10～14的氢氧化钠溶液，这样做的目的能够进一步地防止活性炭被污染，提高活性炭的吸附效果。在另外一个改进的实施方式中，在碱水中最好加入0.5～2wt%的表面活性剂，例如：十六烷基苯磺酸钠等，可以提高对油性物质和蛋白的吸附效果。

在经过活性炭吸附之后，将处理后的气体送入喷淋塔进行喷洒处理，喷淋塔主要是通过碱水和废气逆向碰撞吸收，去除废气中上述非甲烷总烃、臭气、铅气、动植物蛋白。喷淋塔的级数优选为多级，可以提高处理效果；在喷淋塔中最好是采用喷洒碱水，例如pH范围在10～14的氢氧化钠溶液。经过喷淋处理的废气可以送入烟筒进行排空处理。

本发明中通过铅含量、非甲烷总烃含量、臭味感观评价这三个指标来评估处理效果。

对于废气中的非甲烷总烃的检测，本发明中采用双柱双氢焰离子化检测器气相色谱法分析。具体的检测步骤参阅文献：潘金芳、赵一先、张大年，《气相色谱法测定大气和废气中非甲烷总烃》，《化工环保》1999年 第3期。

臭味感观评价的方法是在距离烟筒10 m处，由30位随机选取的评价人员（成年男性和成年女性各15位）对气味进行评价。评价标准是：0、无异味；1、微弱的臭味；2、有臭味；3、明显的臭味。得到评分后计算平均值。

 

实施例1

将镇江膏药生产过程中化合工序得到的废气送入高压放电装置中，高压放电装置的主体流道为直径0.5 m、长度5m的直管形，管内的上下方施加脉冲高压（频率15 kHz，电压分别采用3、5、10、15、20 kV），处理之后，废气通过涡轮风机加压至0.05 MPa，送入水封，再进入填充有活性炭的过滤装置，最后送入喷淋塔进行吸收处理，喷淋塔采用二级，塔内填充有拉西环填料，塔高2m，塔径0.3 m，塔顶喷洒1wt%的氢氧化钠溶液，喷洒量100 kg/h，控制气速1.5 m/s，喷淋塔顶的气体经过烟筒后排出，烟筒高度20m。在不同条件下的处理结果如下表所示。

 

实施例2

将镇江膏药生产过程中化合工序得到的废气送入高压放电装置中，高压放电装置的主体流道为直径0.5 m、长度5m的直管形，管内的上下方施加脉冲高压（频率15 kHz，电压15kV），处理之后，废气通过涡轮风机加压至0.05 MPa，送入填充有活性炭的过滤装置，再进入水封，最后送入喷淋塔进行吸收处理，喷淋塔采用二级，塔内填充有拉西环填料，塔高2m，塔径0.3 m，塔顶喷洒1wt%的氢氧化钠溶液，喷洒量100 kg/h，控制气速1.5 m/s，喷淋塔顶的气体经过烟筒后排出，烟筒高度20m。铅含量 1.12 mg/m³，非甲烷总烃含量70.9 mg/m³，臭味感观评价1.6。与实施例1进行对比可以看出，通过调换了水封和活性炭的次序之后，处理效果劣于实施例1中的先水封再活性炭吸附。

 

实施例3

将镇江膏药生产过程中化合工序得到的废气送入高压放电装置中，高压放电装置的主体流道为直径0.5 m、长度5m的直管形，管内的上下方施加脉冲高压（频率15 kHz，电压15kV），处理之后，废气通过涡轮风机加压至0.05 MPa，送入水封（水封中为pH为14的氢氧化钠溶液），再进入填充有活性炭的过滤装置，最后送入喷淋塔进行吸收处理，喷淋塔采用二级，塔内填充有拉西环填料，塔高2m，塔径0.3 m，塔顶喷洒1wt%的氢氧化钠溶液，喷洒量100 kg/h，控制气速1.5 m/s，喷淋塔顶的气体经过烟筒后排出，烟筒高度20m。铅含量 0.56 mg/m³，非甲烷总烃含量27.4 mg/m³，臭味感观评价0.5。通过实施例1和实施例3可以看出，在水封采用碱水可以有效地提高处理效果。

 

实施例4

将镇江膏药生产过程中化合工序得到的废气送入高压放电装置中，高压放电装置的主体流道为直径0.5 m、长度5m的直管形，管内的上下方施加脉冲高压（频率15 kHz，电压15kV），处理之后，废气通过涡轮风机加压至0.05 MPa，送入水封（水封中为pH为14的氢氧化钠溶液，并且加入1wt%十六烷基苯磺酸钠），再进入填充有活性炭的过滤装置，最后送入喷淋塔进行吸收处理，喷淋塔采用二级，塔内填充有拉西环填料，塔高2m，塔径0.3 m，塔顶喷洒1wt%的氢氧化钠溶液，喷洒量100 kg/h，控制气速1.5 m/s，喷淋塔顶的气体经过烟筒后排出，烟筒高度20m。铅含量 0.22 mg/m³，非甲烷总烃含量21.4 mg/m³，臭味感观评价0.4。通过实施例1和实施例4可以看出，在水封中再加入一定量的表面活性剂可以提高处理效果。

 

实施例5

与实施例4的区别在于：采用的是硝酸浸泡改性的活性炭。将镇江膏药生产过程中化合工序得到的废气送入高压放电装置中，高压放电装置的主体流道为直径0.5 m、长度5m的直管形，管内的上下方施加脉冲高压（频率15 kHz，电压15kV），处理之后，废气通过涡轮风机加压至0.05 MPa，送入水封（水封中为pH为14的氢氧化钠溶液，并且加入1wt%十六烷基苯磺酸钠），再进入填充有改性活性炭的过滤装置，最后送入喷淋塔进行吸收处理，喷淋塔采用二级，塔内填充有拉西环填料，塔高2m，塔径0.3 m，塔顶喷洒1wt%的氢氧化钠溶液，喷洒量100 kg/h，控制气速1.5 m/s，喷淋塔顶的气体经过烟筒后排出，烟筒高度20m。铅含量 0.15 mg/m³，非甲烷总烃含量16.4 mg/m³，臭味感观评价0.2。

 

实施例6

与实施例1的区别在于：高压放电装置的流道截面不同，为圆台形。将镇江膏药生产过程中化合工序得到的废气送入高压放电装置中，高压放电装置的主体流道为圆台形，进口0.3 m，出口0.7m，长度5m，管内的上下方施加脉冲高压（频率15 kHz，电压15kV），处理之后，废气通过涡轮风机加压至0.05 MPa，送入水封（水封中为pH为14的氢氧化钠溶液），再进入填充有活性炭的过滤装置，最后送入喷淋塔进行吸收处理，喷淋塔采用二级，塔内填充有拉西环填料，塔高2m，塔径0.3 m，塔顶喷洒1wt%的氢氧化钠溶液，喷洒量100 kg/h，控制气速1.5 m/s，喷淋塔顶的气体经过烟筒后排出，烟筒高度20m。铅含量 0.56 mg/m³，非甲烷总烃含量27.4 mg/m³，臭味感观评价0.5。