探討｜醫藥化工企業VOCs排放計算

1 VOCs排放計算的探討

1。1 對全廠裝置設施的總排風量進行估算

該估算包括車間、罐區、研發質檢樓、危險品庫等所有產生VOCs的單體。

裝置排風量估算（m³/h）=容積×數量×換氣次數；（公式1）

其中，儲罐、計量罐、吸收罐、溶液配製罐、洗滌分離罐等裝置的換氣次數取2 次/h，密閉式離心機、溶解罐、脫色罐、精製罐、濃縮罐、反應罐、水析罐、提取罐、結晶罐等裝置的換氣次數取5 次/h，所有排氣的裝置均應予以計算。

對於投料、開蓋、過濾、離心等有暴露的操作應設定萬向排氣罩或排風罩等設施，連線至VOCs處理系統，其排風量依據裝置風量來計算。研發質檢樓的通風櫥和萬向排氣罩的風量也應計算在內。危險品庫的排風量按照其佔地面積，空間高度，換氣次數（取6次）依次計算。計算示例見表1和表2。

1.2 排氣系統及設計風量

依據排氣量和VOCs的特點對排氣系統進行分類，並計算各類系統所需風量，折算得到設計風量。

一般廢氣處理方法主要包括冷凝法、吸收法、熱破壞法、生物處理法、電暈法、等離子體分解法等等。根據VOCs 種類和所需風量，選擇合適的處理方法、系統、裝置設計風量和裝置數量對控制VOCs 排放、減少投資執行成本具有十分重要的意義。如VOCs 含氯仿、二氯甲烷最好不進RTO/CO之類的裝置燃燒，容易產生HCL 腐蝕裝置，降低裝置使用年限、增加成本，可以考慮碳纖維或樹脂吸附的方法。選擇過程中，在保證處理效果達標的前提下，需要綜合考慮一次性投入成本、執行成本、維護成本，裝置壽命和折舊等多方面因素。分類示例見表1。

1.3 VOCs的排放速率

計算工藝有組織排放的各種VOCs 的排放速率，包括平時小時排放速率和最大小時排放速率。

首先分析生產工藝，進行物料平衡計算，得到不同工藝步驟產生VOCs 的種類和質量（kg），結合該步驟的生產耗時、日生產批次，以及車間初步處理措施（如設冷凝器或鹼吸收等）的效率，可以計算該步驟各種VOCs 平時小時排放速率和最大小時排放速率。

平均小時排放速率 = 每批排放量×日生產批次量÷24×（1﹣初步處理措施效率）；（公式2）

最大小時排放速率 = 每批排放量×同時生產批次量÷該步驟的生產耗時×（1﹣初步處理措施效率）；（公式3）

其中，初步處理措施效率也應該查物性表後計算得出或由裝置廠家提供具體引數。

由以上公式得到某一工藝步驟某一有機物質排放速率，以此類推計算得到每個步驟不同VOCs 的排放速率，然後按照VOCs 類別進行加和，得到該種VOCs 在該單體的排放速率。

VOCs的平均小時排放速率是作為一種參考，廠區實際排放依據工藝操作和反應階段確定，呈現時間上的不平均性，依據最大小時排放速率繼續進行後續計算更為準確。因為每個工藝步驟的反應熱和反應過程難以具體細化分析到每分每秒，其工作量極其龐大，該公式計算的最大小時排放速率某種意義上也只是反應過程的平均最大小時排放速率。

1.4 大小呼吸的計算

計算有機液體儲存與調和揮發損失，主要是罐區部分，包括固定頂罐和浮頂罐，靜置損失和工作損失（大小呼吸）。參考《石油化工行業VOCs 排放量計算辦法》進行簡化計算。

儲罐的VOCs 年排放量 =固定頂罐的VOCs 年排放量＋浮頂罐的VOCs 年排放量；（公式4）

其中，固定頂罐的VOCs 年排放量 = 靜置損失＋工作損失；（公式5）

靜置損失 = 365×氣相空間容積×儲藏氣相密度×氣相空間膨脹因子×排放蒸氣飽和因子；（公式6）

工作損失 = 5。614÷R÷日平均液體表面溫度×氣相分子量×真實蒸氣壓×年週轉桶數×工作排放週轉（飽和）×呼吸閥工作校正因子；（公式7）

其中，浮頂罐的VOCs 年排放量 =浮頂罐總損失＋邊緣密封損失＋掛壁損失＋浮盤附件損失＋浮盤縫隙損失（限螺栓連線式的浮盤或浮頂）；（公式8）

詳細引數計算查表見環保部《石油化工行業VOCs 排放量計算辦法》。