- Überblick: Das Projekt in Kürze
- Der Kunde: Internationaler Marktführer bei der Herstellung von aktiven pharmazeutischen Wirkstoffen (APIs)
- Die Herausforderung: Bewältigung variabler Emissionen, chlorierter Lösungsmittel und des Risikos von Säurekorrosion
- Die Lösung: Spezielle elektrische RTO und mehrstufiges Reinigungssystem
- Ergebnisse: Betriebliche Flexibilität und vollständige Umweltkonformität
- Häufig gestellte Fragen (FAQ): Technologien zur Behandlung von chlorierten Lösungsmitteln
- Zur Galerie mit all unseren Anlagen
Pharmazeutische VOC-Behandlung und chlorierte Lösungsmittel: Elektrische RTO für ein Unternehmen in der Schweiz
Ein internationales Pharmaunternehmen in der Schweiz hat auf ein integriertes System zur Bewältigung komplexer Emissionen, die VOC und chlorierte Lösungsmittel enthalten, gesetzt. Entdecken Sie die technische Lösung basierend auf einer elektrischen regenerativen thermischen Oxidation (RTO), Quench und alkalischem Wäscher für maximale Sicherheit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.
Überblick: Das Projekt in Kürze
- Das Problem (Vor der Intervention): Die Notwendigkeit, variable und diskontinuierliche VOC-Emissionen (Volumenstrom bis zu 7.250 m³/h) aus der Produktion von Wirkstoffen kontinuierlich abzufangen und zu behandeln, mit einem extrem kritischen Punkt: dem Vorhandensein chlorierter Lösungsmittel (wie DCM), die bei der Verbrennung stark ätzende Salzsäure (HCl) erzeugen.
- Die gewählte Lösung: Entwurf einer mehrstufigen Sonderanlage, bestehend aus Niedertemperaturkondensation (-80°C), einer elektrischen regenerativen thermischen Oxidation (RTO) für den flammenlosen Betrieb und einem Abschnitt aus einer speziellen SS316L-Legierung, der mit einem Quench und einem alkalischen Wäscher ausgestattet ist.
- Das Ergebnis (Nach der Intervention): Vollständige Neutralisation des Säuregehalts und garantierte Schadstoffreduzierung in einer sicheren und flexiblen Umgebung. Die Endemissionen entsprechen den strengsten lokalen Vorschriften: nicht chlorierte VOC <20 mg/Nm³, DCM <2 mg/Nm³ und HCl <5 mg/Nm³.
Der Kunde: Internationaler Marktführer bei der Herstellung von aktiven pharmazeutischen Wirkstoffen (APIs)
Das in dieser Fallstudie behandelte Unternehmen ist weltweit im Pharmasektor tätig und auf die Entwicklung und Produktion von APIs (Active Pharmaceutical Ingredients) spezialisiert. Die Intervention war im Rahmen eines Expansionsprojekts für ihren Produktionsstandort in der Schweiz erforderlich.
Konkret baute der Kunde ein neues Produktionsgebäude zur Integration von Sprühtrocknungstechnologien, Abteilungen für die Lösungsvorbereitung, API-Verpackungsbereichen und Tanklagern. Während dieser empfindlichen chemischen und pharmazeutischen Prozesse entstand die kritische Notwendigkeit, die durch die Vorgänge verursachten Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) sicher abzufangen und zu behandeln.
Die Herausforderung: Bewältigung variabler Emissionen, chlorierter Lösungsmittel und des Risikos von Säurekorrosion
Das Hauptproblem, dem sich das Unternehmen stellen musste, beschränkte sich nicht auf die einfache Eindämmung der VOC. Die erfassten Emissionen waren stark diskontinuierlich, mit variablen Schadstoffbelastungen und hohen Spitzen. Das kritischste Element war jedoch die chemische Zusammensetzung der Gase: Das Gemisch enthielt Methanol, Aceton, Ethylacetat, Isopropanol, Ethanol, Tetrahydrofuran (THF) und vor allem chlorierte Lösungsmittel wie Dichlormethan (DCM).
Die thermische Behandlung chlorierter Lösungsmittel stellt eine erhebliche technische Herausforderung dar: Bei der Verbrennung erzeugen diese Verbindungen nämlich Salzsäure (HCl), eine stark ätzende Substanz, die die heißen Teile und die nachgeschalteten Anlagenabschnitte schwer beschädigen kann.
Das Unternehmen benötigte daher eine Sonderlösung, die in der Lage ist, einen Luftstrom von bis zu 7.250 m³/h zu bewältigen und 24 Stunden am Tag für 49 Wochen im Jahr kontinuierlich zu arbeiten, wobei die strikte Einhaltung der strengen Schweizer Emissionsgrenzwerte (darunter nicht chlorierte VOC <20 mg/Nm³ und DCM <2 mg/Nm³) gewährleistet wird.
Die Lösung: Spezielle elektrische RTO und mehrstufiges Reinigungssystem
Eine herkömmliche thermische Nachverbrennung wäre für die Bewältigung der chemischen Komplexität und der Korrosionsrisiken dieses Projekts nicht geeignet gewesen. Es wurde daher eine hochgradig maßgeschneiderte, mehrstufige Anlage entworfen und geliefert, die aus den folgenden integrierten Technologien besteht:
- Niedertemperaturkondensation: Eine erste Stufe arbeitet bei -80°C, um den Großteil der Lösungsmittelfracht vor der thermischen Behandlung zu kondensieren und im Vorfeld abzubauen.
- Elektrische regenerative thermische Oxidation (RTO): Das Herzstück der Anlage ist eine spezielle elektrifizierte RTO. Diese Wahl ermöglichte die Durchführung der thermischen Behandlung ohne den Einsatz eines herkömmlichen Gasbrenners und bietet eine optimale Steuerung in einer sensiblen Produktionsumgebung.
- Korrosionsschutzmaterialien: Um Schäden durch Salzsäure zu vermeiden, wurden die Brennkammer und die mit den Gasen in Kontakt kommenden Bauteile aus speziellen Legierungen wie SS316L-Edelstahl gefertigt und mit einer geeigneten Isolierung versehen, um Säurekondensation zu verhindern.
- Nassneutralisation: Stromabwärts des Oxidators strömen die Abgase durch ein Schnellkühlsystem (Quench) und einen alkalischen Wäscher, die die Salzsäure physikalisch neutralisieren, bevor sie in die Atmosphäre abgegeben wird.
Ergebnisse: Betriebliche Flexibilität und vollständige Umweltkonformität
Der gewählte technische Ansatz ermöglichte es, die Grenzen von Standardsystemen erfolgreich zu überwinden. Heute profitiert der Kunde von einer flexiblen und sicheren Anlage, die in der Lage ist, die verschiedenen Kombinationen von pharmazeutischen Lösungsmitteln aus den neuen Abteilungen zu verarbeiten.
Das System garantiert die vollständige Einhaltung der strengen lokalen Umweltvorschriften in Bezug auf Emissionen und schützt sowohl die Bediener als auch die Umwelt. Die Integration einer elektrischen RTO mit korrosionsbeständigen Materialien und nasser Nachbehandlung hat sich als die gewinnbringende Strategie zur endgültigen Lösung des Problems der chlorierten Lösungsmittel im Pharmasektor erwiesen.
Häufig gestellte Fragen (FAQ): Technologien zur Behandlung von chlorierten Lösungsmitteln
Wie geht man sicher und kontinuierlich mit chlorierten Lösungsmitteln um?
Der sichere Umgang mit chlorierten Lösungsmitteln erfordert ein integriertes System, das aus Technologien zur regenerativen thermischen Oxidation (RTO) und nasser Nachbehandlung besteht. Dieser technische Ansatz baut flüchtige organische Verbindungen (VOC) effektiv ab und neutralisiert gleichzeitig die während der Verbrennungsphase entstehenden anorganischen Säuren.
Wie vermeidet man Korrosionsschäden, die durch die Bildung von Salzsäure (HCl) bei der Verbrennung entstehen?
Um Korrosion durch Salzsäure zu vermeiden, ist es zwingend erforderlich, in den Bereichen der Anlage, die den Säuren ausgesetzt sind, spezielle Materialien und beständige Legierungen zu verwenden, wie z. B. SS316L-Edelstahl. Es ist auch unerlässlich, ein Quench-System und einen alkalischen Wäscher stromabwärts des Oxidators zu implementieren, um den Säuregehalt vor der Emission in die Atmosphäre physikalisch zu neutralisieren.
Warum eine elektrische regenerative thermische Oxidation (RTO) verwenden?
Eine elektrische regenerative thermische Oxidation (RTO) ist eine Anlagenlösung, die die thermische Behandlung von Emissionen ermöglicht, ohne dass der Einsatz eines herkömmlichen Gasbrenners erforderlich ist. Diese Technologie bietet eine optimale Prozesskontrolle und eignet sich besonders zur Gewährleistung höchster Sicherheitsstandards in sensiblen Produktionsumgebungen, wie sie in der Pharmazie üblich sind.
Welche genauen Emissionsgarantien sind nach Abschluss der Prüfungen vorgesehen, um die vollständige lokale Umweltkonformität zu gewährleisten?
Die Emissionsgarantien für die Behandlung von Pharmagasen in diesem Projekt umfassen die Einhaltung nicht chlorierter VOC unter 20 mg/Nm³ und von Tetrahydrofuran (THF) unter 5 mg/Nm³. Für die kritischsten Verbindungen stellt das System sicher, dass die Konzentrationen von Dichlormethan (DCM) unter 2 mg/Nm³ und von Salzsäure (HCl) unter 5 mg/Nm³ bleiben.
