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        醫(yī)藥潔凈廠房產(chǎn)塵操作間除塵通風(fēng)設(shè)計(jì)

        2019-08-23 07:53:40孔劍梅
        云南化工 2019年6期
        關(guān)鍵詞:含塵操作間除塵器

        董 俊,孔劍梅,沈 琰

        (云南化工設(shè)計(jì)院有限公司,昆明 650041)

        粉塵污染是化工、醫(yī)藥、輕工等諸多生產(chǎn)企業(yè)都可能遇到的污染問題。

        醫(yī)藥企業(yè)在固體制劑生產(chǎn)中的粉塵污染,除具有一般性粉塵的特性和危害性外,還帶有藥物的毒性危害,通過凈化空調(diào)系統(tǒng)將發(fā)生混藥或交叉污染,同時(shí)對(duì)人體健康和環(huán)境影響也較大,必須進(jìn)行有效的捕集和控制,并經(jīng)過有效處理后才能排放。特別是,隨著《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國大氣污染防治法》的修訂實(shí)施,大氣污染物處理和排放的要求也更加嚴(yán)格。在環(huán)境管理中,制藥廠的廠界粉塵排放通常都應(yīng)滿足《GB16297-1996 大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》無組織排放監(jiān)控濃度限值的要求,即≤1.0 mg/m3。

        根據(jù)藥品生產(chǎn)的特殊性,其粉塵的排放如何在滿足2010 年版《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》 (簡稱GMP)和《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》的同時(shí),做到污染物有效控制以及環(huán)保達(dá)標(biāo)排放,保證藥品的生產(chǎn)質(zhì)量,防止污染和交叉污染的發(fā)生,保護(hù)企業(yè)員工的身體健康,是醫(yī)藥潔凈廠房設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中必須要解決的重要問題,也是工程設(shè)計(jì)人員的一項(xiàng)至關(guān)重要的工作。

        本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,從藥品生產(chǎn)粉塵產(chǎn)生環(huán)節(jié)出發(fā),對(duì)醫(yī)藥潔凈廠房產(chǎn)塵操作間如何選擇合理有效,又便于操作的除塵通風(fēng)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)比選。

        1 粉塵產(chǎn)生的環(huán)節(jié)

        在固體制劑生產(chǎn)中,產(chǎn)塵量大、最易發(fā)生粉塵飛揚(yáng)擴(kuò)散的是:稱量、粉碎、過篩、制粒、干燥、整粒、總混、壓片、包衣、填充等工序[1]。

        盡管在這些工序的設(shè)備設(shè)計(jì)選型中,為了有效地防止生產(chǎn)過程中粉塵的產(chǎn)生,采取了選用符合“GMP”要求的生產(chǎn)設(shè)備、單元設(shè)備盡量處于負(fù)壓下或者密閉環(huán)境下工作、甚至有的產(chǎn)塵設(shè)備還配有吸塵裝置等措施,但仍然不能避免在各個(gè)工序的加料、卸出料和設(shè)備清潔的過程中還會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵飛揚(yáng)擴(kuò)散,如不進(jìn)行有效的捕集、控制和清除,將通過凈化空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生混藥或交叉污染問題。

        2 產(chǎn)塵操作間的除塵通風(fēng)原則

        根據(jù)GMP 第五十三條規(guī)定:產(chǎn)塵操作間(如干燥物料或產(chǎn)品的取樣、稱量、混合、包裝等操作間)應(yīng)當(dāng)保持相對(duì)負(fù)壓或采取專門的措施,防止粉塵擴(kuò)散、避免交叉污染,并便于清潔[2]。

        一般對(duì)產(chǎn)塵操作間所采取的措施如下:一是采用在局部位置安裝外部捕塵罩,尤其是發(fā)塵量大的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)局部排塵;二是對(duì)塵源無法實(shí)現(xiàn)局部排塵的場合,則在較大范圍內(nèi)將塵源設(shè)備用圍擋設(shè)施隔離,并根據(jù)工序?qū)諝鉂崈舳鹊囊笤O(shè)計(jì)不同的空氣凈化方案;三是采用車間內(nèi)外的壓力差來抑制氣流的流動(dòng),防止粉塵擴(kuò)散、避免交叉污染并便于清潔;四是對(duì)于生產(chǎn)藥敏性和藥物活性較高的固體制劑車間,采用全新風(fēng)全排措施 [3]。

        3 產(chǎn)塵操作間的除塵通風(fēng)設(shè)計(jì)

        采取以上措施后,產(chǎn)塵操作間含塵空氣還需要再經(jīng)除塵設(shè)備凈化處理,達(dá)標(biāo)后才能排放至室外。因此,對(duì)除塵通風(fēng)工藝及設(shè)備進(jìn)行探究,是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)塵操作間除塵通風(fēng) 符合GMP 相關(guān)規(guī)定,滿足環(huán)保排放要求的先決條件。

        3.1 除塵設(shè)備的選擇

        選擇除塵設(shè)備時(shí),除考慮設(shè)備結(jié)構(gòu)及其除塵效率外,還要根據(jù)粉塵的性質(zhì)(容重、親水性、黏結(jié)性、比電阻及顆粒大?。?、氣體的性質(zhì)(溫度、濕度、化學(xué)性質(zhì)等)和室內(nèi)外運(yùn)行的條件等多方面綜合考慮。

        除塵器通??煞譃楦墒胶蜐袷匠龎m器兩大型式。干式除塵器有過濾式(濾筒式除塵器、布袋式除塵器等)和機(jī)械力式(慣性除塵器、沉降室、旋風(fēng)除塵器等)兩類。

        根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),藥廠固體制劑車間除塵器主要使用過濾式的干式除塵器。常用的有如下幾種:

        1)濾筒式除塵器。

        利用重力和濾料相結(jié)合的方法,含塵空氣大粒徑粉末進(jìn)入箱體,在其自重的作用下從含塵空氣中分離而沉降至盛灰抽屜中,其余塵粒由于濾芯的篩濾、碰撞、鉤掛、靜電等作用被滯留于濾芯外壁,達(dá)到凈化目的。同時(shí),還配備自動(dòng)脈沖反吹自清潔清灰裝置。

        濾筒式除塵器具有技術(shù)性能穩(wěn)定、噪聲低、耗電省、外型美觀、使用靈活、占地面積小、適用范圍廣、除塵效率高(99.99%)等優(yōu)點(diǎn)。

        2)袋式除塵器。

        它是一種干式高效除塵器,通過濾料將含塵氣體中的粉塵分離捕集。不宜凈化含有油霧、凝結(jié)水和粉塵黏結(jié)度大的含塵氣體,以及有爆炸危險(xiǎn)或帶有火花的煙氣。例如:包衣間除塵。

        3)初、中、高效風(fēng)機(jī)箱。

        基本部件由風(fēng)機(jī)、空氣過濾器、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥及箱體組成。具有如下特點(diǎn):

        ①捕集1~5μm 的顆?;覊m及各種懸浮物;

        ②采用熱融工藝,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,降低破漏風(fēng)險(xiǎn);

        ③風(fēng)量大;

        ④阻力小;

        ⑤容塵量高;

        ⑥可重復(fù)清潔使用;

        ⑦效率:60%~95%。

        缺點(diǎn):粉塵量大時(shí),需人工清理風(fēng)機(jī)箱,大大增加了員工的勞動(dòng)。

        3.2 除塵器的設(shè)置

        除塵器的設(shè)置有兩種基本形式,一種是單機(jī)除塵。即一臺(tái)設(shè)備配一臺(tái)除塵器,其排風(fēng)可在室內(nèi)循環(huán),如壓片機(jī)單獨(dú)配置的除塵器。

        另一種是集中除塵。即多臺(tái)產(chǎn)塵設(shè)備共用一臺(tái)除塵器,比如粉篩間的粉碎機(jī)和振蕩篩共用一臺(tái)除塵器。從產(chǎn)塵操作間吸風(fēng)、排放到設(shè)置,都在非凈化區(qū)的除塵機(jī)房里,經(jīng)過除塵器處理后,再通過排風(fēng)口排出車間。

        3.3 除塵工藝系統(tǒng)的選擇

        選擇恰當(dāng)?shù)某龎m工藝系統(tǒng),需要根據(jù)具體的生產(chǎn)工藝來確定。一般原則是:①同一工藝生產(chǎn)流程、同步工作、揚(yáng)塵點(diǎn)相距不大、不同粉塵種類允許混合回收或無回收價(jià)值時(shí),設(shè)一個(gè)系統(tǒng);

        ②如果由于含塵氣體的溫濕度不同,混合后會(huì)導(dǎo)致風(fēng)管內(nèi)結(jié)露時(shí),則分設(shè)不同系統(tǒng)。

        3.4 合理的工藝布局

        車間平面布置在滿足工藝生產(chǎn)、規(guī)范和法規(guī)的相關(guān)條件下,應(yīng)盡可能做到人、物流分開不交叉,工藝路線順暢、物流路線短捷、不返流、不迂回。從源頭上減少粉塵飛揚(yáng)擴(kuò)散,減少相互影響。將產(chǎn)塵量大的和有噪聲的工序區(qū)域集中布置,以有利于粉塵處理。

        4 工程案例

        昆明某制藥廠固體制劑車間的設(shè)計(jì)。

        首先,我們首先根據(jù)以上原則,結(jié)合生產(chǎn)工藝,合理布局、組織氣流和風(fēng)量分配。把稱量配料房間、混合房間以及壓片房間集中布置,以避免交叉污染并便于清潔;設(shè)計(jì)考慮只設(shè)一個(gè)除塵系統(tǒng),共用一個(gè)除塵機(jī)房;采用局部全新風(fēng)全排措施,并根據(jù)工序?qū)諝鉂崈舳鹊囊螅ㄟ^設(shè)計(jì)凈化空調(diào)方案,維持車間內(nèi)其它區(qū)域的的除塵標(biāo)準(zhǔn)。除塵機(jī)房排放標(biāo)準(zhǔn)按照環(huán)境管理的要求達(dá)到《GB16297—1996 大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》無組織排放監(jiān)控濃度限值的要求。

        該藥廠固體制劑車間的通風(fēng)除塵局部布置圖詳見圖1。

        其次,對(duì)除塵工藝流程系統(tǒng)做了兩種不同的通風(fēng)除塵方式的比較選擇,并最終采用方式二為設(shè)計(jì)方案。

        方式一:局部排塵加環(huán)境除塵方式,詳見圖2。

        圖1 通風(fēng)除塵局部布置圖

        圖2 局部排塵加環(huán)境除塵方式

        產(chǎn)塵間設(shè)備上方設(shè)粉塵收塵罩做局部排塵。收塵罩的吸氣罩口和罩內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài),含粉塵氣體通過管道負(fù)壓輸送至除塵機(jī)房,經(jīng)濾筒式除塵器除塵處理,達(dá)標(biāo)后經(jīng)煙囪直接排放到室外大氣環(huán)境。

        局部排塵后仍然存在部分粉塵散發(fā)到產(chǎn)塵間空間環(huán)境中,則采用產(chǎn)塵間上方送風(fēng),側(cè)方排風(fēng)的方式將產(chǎn)塵間環(huán)境的含塵氣體經(jīng)負(fù)壓管道輸送至除塵機(jī)房,通過中效風(fēng)機(jī)箱除塵處理,達(dá)標(biāo)后經(jīng)煙囪直接排放到大氣環(huán)境。

        產(chǎn)塵操作間設(shè)備上方,設(shè)粉塵收塵罩做局部排塵。收塵罩的吸氣罩口和罩內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài),含粉塵氣體,通過管道負(fù)壓輸送至除塵機(jī)房,經(jīng)濾筒式除塵器除塵處理,達(dá)標(biāo)后經(jīng)煙囪直接排放到室外大氣環(huán)境。

        局部排塵后仍然存在部分粉塵散發(fā)到產(chǎn)塵間空間環(huán)境中,則采用產(chǎn)塵間上方送風(fēng),側(cè)方排風(fēng)的方式將產(chǎn)塵間環(huán)境的含塵氣體經(jīng)負(fù)壓管道輸送至除塵機(jī)房,通過中效風(fēng)機(jī)箱除塵處理,達(dá)標(biāo)后經(jīng)煙囪直接排放到大氣環(huán)境。

        方式二:只設(shè)環(huán)境除塵方式,詳見圖3。

        圖3 只設(shè)環(huán)境除塵方式

        僅僅針對(duì)產(chǎn)塵操作間空間環(huán)境進(jìn)行除塵,不做局部排塵。即:增大送排風(fēng)量,仍然采用產(chǎn)塵操作間上方送風(fēng)。側(cè)方排風(fēng)的方式將產(chǎn)塵操作間環(huán)境含塵氣體經(jīng)負(fù)壓管道輸送至除塵機(jī)房,通過濾筒式除塵器除塵處理,再經(jīng)煙囪直接排放到室外大氣環(huán)境。

        本案例中選擇方式二,主要是根據(jù)其生產(chǎn)工藝和具體工序的發(fā)塵量確定的。相比較方式一,方式二具有流程短、便于車間潔凈區(qū)風(fēng)壓風(fēng)量的調(diào)整,工藝操作簡單的特點(diǎn)。同時(shí),濾筒式除塵器配備自動(dòng)脈沖反吹清灰裝置,除塵效率高,設(shè)備又布置在非潔凈區(qū)操作,可節(jié)約人工成本和降低能源消耗。

        設(shè)計(jì)方案經(jīng)過實(shí)踐證明,除塵效果十分明顯,既滿足了新版GMP 的要求,又達(dá)到《GB16297—1996 大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》無組織排放監(jiān)控濃度限值的要求。

        5 結(jié)束語

        醫(yī)藥潔凈廠房產(chǎn)塵操作間的生產(chǎn)性粉塵有其獨(dú)特性,本案例中的兩種除塵工藝流程系統(tǒng),在設(shè)計(jì)中都經(jīng)常采用,各有優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵是要對(duì)各產(chǎn)塵點(diǎn)的粉塵和氣體的性質(zhì)以及運(yùn)行條件做充分的了解,靈活選擇經(jīng)濟(jì)適用的除塵措施,設(shè)計(jì)出最佳除塵方案。

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