制药企业丙酮回收技术与应用

2015-01-28尹双虎

资源节约与环保 2015年1期

关键词：母液溶媒真空泵

尹双虎

（河北华荣制药有限公司河北石家庄 050041）

制药企业丙酮回收技术与应用

尹双虎

（河北华荣制药有限公司河北石家庄 050041）

在化学制药行业，丙酮这一有机溶媒被大量而广泛的应用。其主要是应用在提取物的溶解、净化、洗脱等关键环节。由于丙酮是石油制品，因此近年来价格随着石油价格的上涨而不断上涨，从而造成制药企业生产成本不断增加，严重压缩了企业的利润空间。

丙酮；废液；回收；技术

1 丙酮废液处置

由于丙酮价格昂贵，消耗量大，为降低成本，增加利润。绝大多数企业都安装了精馏塔，用蒸汽对提取物的母液进行蒸发回收处理，使得丙酮的回收率可以达到70%～80%，大部分丙酮得到循环使用，但仍有20%～30%的丙酮以不同的形式散失，造成了浪费和环境污染。以我所在的企业为例，每月需要消耗丙酮90t左右，但仍然需要外购20t～30t。继续提高丙酮回收率，进一步降低生产成本。

通过分析，我们得到丙酮消耗的四条途径：一是随着蒸发母液时形成釜残直接排放掉；二是附着在提取物上在晾干时散失在空气中；三是提取物溶液在各个容器间用真空抽取移动过程中丙酮挥发在真空中损失掉，四是使用过程中因泄漏、挥发等因素造成的自然损失。根据分析结果我们认为，途径一、二、四的损失量不会太大，几乎没有回收利用价值。因此将研究重点放在途径三。

2 现状分析

我公司真空泵房共配置水环真空泵8台，其职能为：4台用于公用系统，用作配制、倒料等功能；三台用于升膜蒸发器系统；一台用于双锥干燥系统。所有真空泵共用一个排气系统，排气直接放散到大气中；一个排水系统，排水直接进入公司下水道，流至公司环保中心进行生化处理。经分析，我们认为大部分丙酮是通过排水和排气这两个途径散失的。

我们首先对排水中的丙酮含量进行了测量，经测量，排水COD在20000μg/mg以上，由于日排水量达到100t/d，故通过排水散失的丙酮量在600kg/d以上。验证了我们通过排水散失丙酮的推断。由于正常情况下从公用系统和双锥系统排走的丙酮气体几乎可以忽略不计（这是因为母液分离已采用隔膜泵，仅是在配置解吸剂或者展层剂使用真空搅拌时会跑掉一些）。由于母液采用的是减压浓缩，故有大量丙酮蒸汽通过真空泵排出，尤其是在夏天冷却效果不好时真空尾气中的丙酮会更高。因此又对排气中的丙酮含量进行了进一步检测。用风速仪测定真空泵排气口风速3.1m/s，出口直径0.25m，测试基础为浓缩母液，该次为气相取样瓶取样，测定数据为46g。经计算每小时从尾气中散失的丙酮约25kg。

通过以上检测我们可以得出结论：丙酮散失的主要途径是密封水和尾气。从母液和升膜蒸发其中挥发出来的丙酮首先溶于真空泵密封水，随水的排放而流失掉；当水中的丙酮溶解饱和以后，从密封水中挥发出来的部分以尾气形式直接排放到大气中。通过检测盒计算，排放到水中的丙酮约600kg/d，排放到空气中的丙酮约300kg/d。合计900kg/d。月排放丙酮900*30=27000kg，按公司实际需要丙酮120计算，则排放掉的丙酮占总量的27/120*100=22.5%。与我们丙酮消耗与采购的数量基本吻合。

3 制定方案

因此我们决定对溶于水中的丙酮和尾气中的丙酮同时进行回收，并按着这一思路来制定方案。方案中设计了两套冷却循环系统。

系统一：八台泵的循环水全部收集，通过一根管道自流入循环水箱，再由强制循环泵抽出打入供水管路，作为水环真空泵的密封用水不再外排，通过反复循环达到吸收丙酮的目的。其工艺流程图如下：

系统二：虽然通过系统一对溶于水的丙酮进行了一定回收，但仍有一部分由于溶解饱和后挥发掉，造成损失，因此决定对升膜蒸发器用真空泵和压料用真空泵进行分组，避免高浓度丙酮尾气与空气混合后逃逸。加装一组深冷换热器对高浓度丙酮尾气进行冷凝液化，使常温空气中的丙酮冷凝出来并溶于水中，进行深度回收。其流程图如下：

经检测丙酮溶液比重达到0.8～0.85之间，回收效果显著。

经过近半年的生产实践，逐渐摸索出一套完整的生产数据。水箱内的水反复循环，不断吸收丙酮，浓度不断提高，当比重达到0.8～0.85时，将此部分溶液打入回收罐储存，回收罐内的溶液进精馏塔进行蒸馏回收。每日可回收丙酮850kg左右。丙酮价格按7000元/t计算，则全年回收丙酮价值850*360*7000/1000/10000=214万元。

通过该项目的实施，一方面减少了公司的排污量，每日减少废水排放100t，全年可实现减排3.6×104t废水；另一方面可回收丙酮300t左右，即减少了公司COD排放，大大降低的了对环保中心的压力，又产生了极大的经济效益。