VOC低温冷凝回收技术Cryo-Condap?
空气产品公司的Cryo-Condap系统采用液氮来冷凝或冷冻挥发性有机化合物(VOC)蒸气，然后将冷凝下来的液滴和冷冻下来的颗粒从工艺尾气中除去，从而可将符合环境法规要求的清洁尾气排放到大气中。该技术不仅帮助客户将VOC排放量降低到可接受的法规要求水平以下，以满足最严厉和最严格的环保法规，而且还能几乎100％地回收大多数溶剂，并再利用于工艺流程中。此外，在溶剂回收过程中，液态氮化为气态氮，可再利用于其他应用，例如吹扫、覆盖、加压和产品转移，从而减少运营成本。
空气产品公司与HercoKühlteknik公司的合作已超过35年。早于1979年便已联手开发出第一台Cryo-Condap产品，用于录像带生产中的溶剂回收。此后，空气产品公司与Herco公司独家合作，设计并制造Cryo-Condap系统，并在全球各行各业积累了丰富的溶剂回收经验。至今，全球运行中的装置已有130多套。
客户
我们的客户是英国的一家跨国制药、生物制剂、疫苗和消费类医疗保健品公司。截至2014年3月，他们已成为世界第六大制药公司，紧随强生、诺华、罗氏、辉瑞和赛诺菲之后(根据截止2013年的营业额)。
化学和制药行业的众多制造商，在某些生产工艺中会使用溶剂或挥发性有机化合物(VOC)。有机溶剂作为一类常规化学品，在大量工业流程中使用。它可充当化学反应的介质，并将需要的产物与不需要的产物分开，以最大程度地提高药物纯度，因此是药品生产的必需品。随着环保法规的日益严格，这家跨国医疗保健品公司购买了空气产品公司的Cryo-Condap新型排放控制系统，旨在从工艺尾气中以将近100％的比例回收VOC组分。装置设计紧凑，不仅能够以低气体流量回收最复杂的VOC，还具有非常高的适应性，可以在不同的冷冻温度和浓度下回收不同的VOC组分。
VOC：排放挑战
新法律和日益严格的环保法规驱使更低的VOC排放要求。1997年，联合国环境经济理事会同意在2002年之前将全球VOC排放量减少30％。欧盟溶剂排放指令(1999/13/EC)于1999年生效，旨在减少某些工艺和工业设施中VOC的排放。该指令的总体目标是促使成员国将其VOC排放量在1990年排放量的基础上减少57％。目的是减少VOC对人类健康和环境的破坏性影响。许多此类物质是致癌物质，也是形成光化学烟雾的主要原因。
英国的环境保护法针对包括诸如单体和有机溶剂在内的
VOC，设定了严格的排放限值。容许排放量因每种VOC的来源和性质而异，以三氯乙烯(TCE)(一种常规溶剂)为例，它的允许排放值为20mg/m3。
需要处理VOC的制造商不得不认真考虑如何应对这些新的和日益严格的规定。传统的排放控制技术包括活性炭吸附和各种焚烧方法。
从尾气流中除去VOC的最洁净方法是采用液氮冷凝。空气
产品公司的Cryo-Condap工艺采用专利技术去除VOC，以满足20mg/m3的排放水平，同时能够克服许多传统控制排放方法的局限性。Cryo-Condap可完全定制化以消除大部分VOC，可适应大多数工艺类型。
空气产品公司高级应用专家IdokoOchuma博士表示:“随着欧盟溶剂排放指令(1999/13/EC)的执行，溶剂的低温冷凝回收方法一夜之间变得意义非凡。”
该跨国医疗保健品公司面临的环保法规的挑战是：这家从事药物、疫苗和消费类医疗保健品研发的跨国医疗保健品公司在150多个国家运营业务，在36个国家建立了84个生产设施，在英国、西班牙、比利时和中国拥有大型研发中心。该公司是制造外用抗生素的世界领先企业。在他们的工艺流程中有一步骤会排放乙酸甲酯和甲醇(VOC)。为了遵守环境署法规，他们必需要控制排放到大气中的乙酸甲酯和甲醇浓度。
跨国医疗保健品公司顾问，PM集团项目经理AndrewGoss指出：
“虽然生产设施目前已达到其法律许可要求，但环境署仍要求他们采用最佳可行技术(Best AvailableTechnology,BAT)以减少此药物生产工艺中的排放。该工艺分批运行，且有多条排放管线，因此会产生短时间高浓度的排放模式，同时其粉末干燥工艺会出现时间长而浓度缓慢减小的排放模式。这种复杂的排放模式，加上愈加严苛的排放标准，使传统的处理技术不具备优势。”
空气产品公司和HercoKühlteknik公司的合作已超过35年。早于1979年便已共同开发出第一台Cryo-Condap产品，用于录像带生产中的溶剂回收。此后，空气产品公司与Herco公司独家合作，设计和制造Cryo-Condap系统，在全球各行各业积累了丰富的溶剂回收经验。
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用于VOC回收的Cryo-Condap技术。一个处理能力达255m3/h的Cryo-Condap装置，配备冗余低温冷凝器(一备一用)。
为什么是冷凝？
Cryo-Condap低温VOC回收和减排系统由Herco公司负责工艺设计和制造，通过空气产品公司供应给客户。它综合利用液氮的冷能和氮气的惰性性质，使系统运行成本得以优化。Cryo-Condap装置为模块化、撬装设计，易于安装，运行成本低，性能卓越。
液氮的沸点为-196℃，是一种完美的深冷介质，几乎可完全回收大部分VOC。其溶剂回收性能通常高于99.9％，从而使排放浓度足够低以满足最严格的环保标准
Cryo-Condap低温冷凝技术工作原理
Cryo-Condap是空气产品公司的专利技术，用于溶剂和VOC回收。该系统采用专利设计的热交换器，液氮以间接换热方式对工艺尾气进行冷却。随着温度的下降，工艺尾气携带VOC蒸气的能力也随之而下降。VOC组分凝结成液滴或冻结成颗粒，随后从工艺尾气中分离出来，符合环境法规要求的工艺尾气即可排放到大气中。回收的VOC组分通常可重复使用，而这一点对吸附系统来说难以实现，对焚烧炉或催化氧化器来说更是无法实现。另一个有助于将成本降至最低的因素是氮气的再利用。处理VOC的工厂通常采用氮气来吹扫或氮封管道和储罐，而从Cryo-Condap工艺中回收的氮气相当于免费使用。在某些情况下，回收效益可能超过控制成本。
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空气产品公司是一家全球领先的工业气体，相关技术和服务的供应商，拥有超过50年的工业深冷经验，并在全球范围内安装了130多套Cryo-Condap系统。
设计和安装
生产工艺中所排放的乙酸甲酯和甲醇需要回收，以满足最严格的英国环境署法规要求。
空气产品公司高级应用专家IdokoOchuma博士表示：
“我们通过Cryo-Condap低温冷凝系统冷凝乙酸甲酯和甲醇来解决这一问题。该系统的关键部件是空气产品公司拥有专利的热交换器，并在热交换器周围配备辅助装置和控制单元，以降低系统能耗，提供精确控温能力”。
该跨国医疗保健品公司完成了一项问卷调查，并向空气产品公司提供了乙酸甲酯和甲醇回收工艺的性能规范。
跨国医疗保健品公司顾问，PM集团项目经理AndrewGoss表示：
“在我们第一次见面时，Herco公司便带来了定制方案，该方案已经达到大部分设计要求。在之后的几个月，我们对该设计进行了改善，经过HAZOP和SIL评测，提出了额外的设计要求。由于输入的工艺气体无法除去水分，使得水分可能冻结在低温冷凝器表面，因此必须设计出相关功能，以确保设备在不运行期间可解冻。”
Cryo-Condap的基本工艺
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总体流程：
Cryo-Condap工艺在专利的低温冷凝器中采用液氮来处理含有VOC的工艺尾气。
预冷却：
首先通过可用的冷却液或机械制冷系统来预冷VOC气流，以冷凝大部分VOC和水分。
能量回收：
利用低温冷凝器中的低温尾气进一步预冷却进入的VOC气流。低温冷凝：调节液氮的流量，以控制低温冷凝器内部的温度，低温冷凝器将
VOC气流冷却至所需的温度，以确保符合规范。
VOC回收：
冷凝的VOC通过气滴分离器得到分离，并收集在缓冲罐中，以便泵送和再利用。
氮气回收：
液氮在该过程中完全蒸发，并作为洁净的氮气排出系统，可再回收使用于其他应用中。
结果
跨国医疗保健品公司顾问，PM集团项目经理AndrewGoss表示：
“最终，我们减少了溶剂排放，兑现了向环境署作出减少该工艺中溶剂排放量的承诺。该设备投入运行后，我们成功地回收了本会排放到大气中的溶剂。”
空气产品公司了解环保法规对企业所带来的影响，这就是我们开发出Cryo-Condap技术的原因。我们不仅帮助企业达到全世界最严格的法规，还帮助他们提高工艺流程效率。
空气产品公司的Cryo-Condap系统与传统方式的比较
空气产品公司的Cryo-Condap系统的主要优势在于与生俱来的灵活性和高度定制化，它可以满足客户的特定需求，并配合客户工艺流程的特性与要求。
跨国医疗保健品公司顾问，PM集团项目经理AndrewGoss表示：
“Cryo-Condap系统拥有一个制冷剂‘冷槽’，能够应对批次生产工艺中的常见情况，即频繁启停和波动的排放状况，这是该系统的主要优势。它不会导致过度冷却或冷却不足，而这种问题在采用工艺尾气与液氮进行直接换热的换热器系统中非常常见。另一个优点是该系统能够定制，以适用于不同的尾气流量和溶剂组分及负荷。”
空气产品公司高级应用专家IdokoOchuma博士表示：
“Cryo-Condap系统的另一个好处是可以回收溶剂并再循环使用。”
结论
跨国医疗保健品公司顾问，PM集团项目经理AndrewGoss总结道：
“以前的工艺采用乙二醇冷凝器来除去溶剂。虽然此类冷凝器能够处理大部分溶剂，但仍然会排放废气。采用Cryo-Condap系统后，我们能够从工艺尾气中除去更多的溶剂。”
空气产品公司高级应用专家IdokoOchuma博士总结道：
“随着溶剂排放的法规日益严格，行业越来越迫切地需要减少排放，以达到或超越排放目标，并在未来持续如此。”
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