医药行业废气处理技术范文

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篇1

酶法合成是医药行业传统的合成方法，其最早出现在20世纪60年代末，迄今已发展了50余年，在20世纪90年代，研究出了酶缩合反应技术以及固定化酶技术，相关技术人员对配套技术也进行了完善，这位大规模药物工业生产创造了良好的条件，使得酶法合成头孢氨苄、阿莫西林有了突破性进展。我国在酶法合成的研究上也取得了一定成绩，虽然与国外先进单位有着一定差距，但是也研究出了很多有效的大规模工业生产技术，促进了我国医药事业的发展，下面笔者对酶法合成7-ACA以及头孢菌素类抗生素进行简单介绍。

1 酶法合成7-ACA的酶法合成

7-ACA是头孢菌素类抗生素生产过程中重要的母核，头孢菌素的结构如图1所示，其可以抑制肽转肽酶催化产生的转肽反应，从而保证线性高聚物无法交联形成网状结构，阻止了细胞壁的合成，会导致大量的细胞死亡。

7-ACA即7-氨基头孢烷酸，采用化学法进行工业生产时，多采用的是头孢菌素C钠盐进行生产，由于这种方法的工艺比较复杂，而且生产的成本也比较高，还会对周围环境造成污染，所以，相关工作人员会选用酶法裂解简化生产过程，在优化的过程中，有效提高了回收率，还提高了产品的质量，减少了成本以及对周围环境的影响。

1.1 酶法合成7-ACA

在工业生产中，7-ACA多采用的是两步酶法制备法，头孢菌素C会在通氧的环境下与D-氨基酸氧化酶反应，发生催化反应，生成了一种具有酮基的中间体以及H2O2，由于中间体并不稳定，容易发生化学氧化从而出现脱羧，生成戊二酰基-7-氨基头孢烷酸，在酰化酶的作用下，还会脱去侧链，最终生成7-ACA。

1.2 一步酶法制备7-ACA

上述两步酶法制备有效降低了生成成本，而且减少了三废的排放，在环境保护方面有着较大的优势，但是在转化率方面却存在一定劣势，在DAAO催化反应中也存在难以控制的问题。采用一步酶法制备7-ACA是利用头孢菌素C酰基转移酶，在不经过GL-7-ACA的情况下直接将头孢菌素C转化为7-ACA，有效提高了转化率，也提高了7-ACA的制备质量。采用一步酶法，需要利用CPCacylase，其具有化学法的优势，提高了转化的纯度，并且也具有较高的经济性，不会对周围环境产生污染，这一方法也在研究中不断的改良与进步，有国家在研究出开发出了高质量的CPC acylase。

2 酶法合成头孢菌素类抗生素

头孢菌素类抗生素在医药市场比较常见，其主要是由7-ACA、7-ADCA等原料制成的，其母核上有两个侧链，可以与适当的酰基侧链链接，从而形成半合成头孢菌素。在当前医药行业，多采用的是酶法合成技术，其中头孢克洛唑啉、头孢氨苄、头孢拉定等都是采用酶法合成得到的。在合成头孢菌素类抗生素时，采用的酶主要是青霉素酰化酶，下面笔者对头孢菌素抗生素酶法合成技术进行简单的介绍。

2.1 “一锅法”酶法制备头孢唑林

采用酶法合成β-内酰胺抗生素时，一般一步反应会在一个反应器中完成，随着科技与医药技术的不断发展与进步，有研究人员提出了几步酶法反应都在一个反应器中完成，而且不需要分离中间体，这样有效简化了反应过程，提高了工业生产的效率，也实现了酶法合成的优化。在制备头孢唑林时，需要用到D-氨基酸氧化酶、戊二酰化酶以及青霉素G酰化酶进行催化反应，通过生物转化形成头孢唑林。以头孢菌素为原料，采用三步酶法以及一步滑雪法合成头孢唑林，这种方法得到的每步酶法收率都比较接近100%，所以纯度比较高，得到产品的质量也比较高。

2.2 酶法制备头孢氨苄

在头孢氯苄酶法缩合反应中，所使用的酶基本上是采用固定化技术处理得到的固定化青霉素酰化酶，而早期使用的固定化细胞（细菌）等形态的酶，因其形态结构和性能方面的缺陷，已逐步被淘汰。目前所使用的固定化酶，在生物工程菌的选育发酵、酶的提取、固定化载件的选择和固定化技术等方面都有了长足的进步。头孢氨苄的酶催化缩合技术近年来的发展水平已相当令人满意。其中侧链与母核7ADCA的投料比例已经降低到1：1～2：1（分子比）之间；反应底物的浓度可以达到300～600mmo・L-1；反应温度控制在5～35℃，7-ADCA的转化率可以达到93%以上。

2.3 酶法制备头孢拉定

头孢拉定（cephadine），化学名为（6R，7R）-7-[（2R）-氨基-2-（1，4-环己二烯-1-基）乙酰胺基]-3-甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂二环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，是美国Squibb公司开发的头孢菌素类抗生素，1977年首次在日本上市，临床用于治疗敏感菌引起的支气管炎、支气管扩张感染、肺炎、肾盂肾炎、膀胱炎和尿道炎等。目前可用7-氨基-3-脱乙酰氧基头孢霉烷酸（7-ADCA）和2，5-二氢苯甘氨酸甲酯盐酸盐（DHME）为原料，在磷酸盐缓冲液中，经固定化青霉素酰化酶（PGA）催化合成头孢拉定。见图4。

结束语

在合成7-ACA以及头孢菌素类抗生素时，主要采用的方法有两种，一种是化学法，另一种是酶法，前者采用的是半合成技术，常用的方法有酰氯法、混酐法等，其具有合成过程繁琐、步骤多的特点，而且会产生大量的三废；后者采用的合成技术具有生产工艺简单、周期短、三废排放稍等优点，反应条件温和，pH也比较接近中性，所以在工业大规模生产中，多应用了酶法合成技术。

参考文献

[1]刘福强，李盛华.酶法转化头孢菌素C成为7-氨基头孢烷酸的研究进展[J].山东食品发酵，2009（1）.

篇2

近年来，我国的经济发展水平逐步加快，为了满足市场经济发展，医药化工企业的生产产能和制造效率日益增加，在此过程中带来了严重的废气污染问题，尤其是医疗、石油化工等产业中排出的有机废气，其数量极大，且长期无法降解，这也是目前医药化工领域对于有机废气处理的一大难问题。由于化学和制药企业在生产过程中所形成的废物有着不易分解，污染物范围广，废气排放量大等特征[1]。因此，有机废气不但对环境造成了严重污染，还严重危及人们的身体健康。所以，为了更好地促进医药化工行业的长远发展，必须对有机废气进行有效处理。

1医药化工企业的有机废气污染概况、组成以及关键技术

1.1医药化工企业有机废气的排放概况

当前，市场经济高速发展，医药化学工业的发展也越来越快，导致有机废气的排放量急剧增加，且对有机废气的处理难度也相应加大。产生这种现象的主要原因大致有以下两点：第一，传统医药及化工行业的废物排出方法为间歇性排出，因此，排出的大量高浓度的工业废水会造成严重的空气污染。例如，医药化工企业的周围往往会有强烈的臭味产生，虽然这种臭味刺激性很强，但一旦进入了空气中就会在很短的时间内迅速挥发掉，这也是空气污染治理非常困难的原因；第二，医药化学工业排放的废气成分主要取决于其生产所用的原材料，所以，医药化学工业的废气排放也会因生产原材料的不同而有所不同。医药化工行业的有机废气主要和化学产品中的基本物质相关，其污染的主要特征是排放量大，污染点多，且会产生无规则的溶剂废气污染。而医药和化工废气污染的另一个特征则是排出过程无规律，时间间隔不稳定，且停留时间随意变化，给废气管理造成了阻碍，并影响了后期处理工作的开展[2]。

1.2医药和化学工业有机废气组成分析

在医药工业的生产加工等环节中，最不可忽视的因素是溶剂，受药品特性的影响，在制造环节中很多溶剂极易通过空气挥发出去，进而排放出大量的废气，这些废气会严重污染环境。这些废气的主要成分包括甲苯、二氯甲烷以及丙酮等。试验结果证实，排出的废气含量与周围环境的污染程度成正比，一旦有机废气和空气接触，就会产生化学反应，从而形成恶臭等气味；当人们闻到这种臭味时，身体会受到不同程度的影响。同时，由于有机废气的扩散速度和挥发速率都特别快，当工作人员长期处于这样的环境时，就会严重损害其身体健康。

1.3医药化工行业有机废气治理的关键技术

目前，国内外已研发出多种有机废气的处理技术，并获得了显著成效。其主要技术包括冷凝法、吸附法、焚烧法和生物处理法[3]。①冷凝方法是一项废气预处理技术，该技术在处理含有水蒸气较多的废气时，有较大的优越性，且能高效地利用废气中的有用溶剂，进而使废气中的废水也能够得到相应处理。但该工艺技术极易受废气冷却水温的影响，当废气含量较低时，再使用该工艺技术会产生不必要的资源耗费。②吸附法是一种利用吸收塔对有机废气进行生物处理的技术，该技术在处理溶水更高的废气时有较大的技术优越性，其处理过程也比较安全，是一项应用广泛的废气处理技术。③化学焚烧法是对有机废气进行焚烧处理，该方法在处理可燃废气方面具有较大的优越性，同时，它还能利用化学催化剂使废气中的有机气体迅速溶解，因此，可获得较好的处理效率。然而，该法不适用于处理含硫元素、溴元素等高毒性化合物的汽车废气。④生物法是利用微生物对有机废气中所含的污染物进行化学处理，然后采用生物吸收、溶解等方式，使污染物逐步转变为安全、无毒的物质。该方法的优点是所需资源较少，但用到的设备较多，占用土地面积较大，所以不适合所有的医药化工企业[4]。

2医药化工行业有机废气治理存在的问题

2.1废气处理措施的效率不高

目前，处理有机废气的主要方式包括冷凝法和吸附法。从工艺上讲，这种两方式在工艺技术上都相当成熟，对有机废气的处理效率也较高，但从实际的工作状况来看，由于冷凝法冷却效果改变幅度过大，导致冷却成本较高，而吸附法投入较大，相应增加了整个医疗成本，因此，这两种废气处理的效益都不高，且也不利于医疗领域化工行业未来的可持续发展。

2.2缺乏相应的管控措施

当前，政府部门对有机废气的管控与处理逐渐重视起来，但其管控措施只在大中型医药化工企业中十分突出。而对于很多小企业虽然在环境保护和废气管理方面作了部分调整，但因公司实力有限，政策调整力度又不大，导致对于有机废气的处理问题不能获得完全缓解。在现实执行过程中，由于缺乏相应的管控措施，导致部分监理人员对废气污染问题没有按相关规定严格执行，且还有一些医药化工企业不顾社会效益，只在有关环保部门突击检查时调整排污条件，降低废气排放量，而在相关部门检测后仍然按以前方式排污[5]，导致有机废气的污染现象没有得到有效改善。

2.3缺乏先进的处理技术

在医药化工行业中，所形成的有机废气存在着容易扩散、高浓度、不易降解等特性，因此，有机废气的处理工作困难很多，由于对其的处理技术要求较高，所以需要各公司在处理工艺上投入巨大的人力与财力。目前，国内废气处理技术水平和过去相比有了很大的提高，但在实际操作过程中仍存在诸多不足。如部分公司在进行废气治理时，仍应用传统的冷却技术和冲洗技术，导致废气治理效率较低。相关研究表明，大部分的医药化工企业在进行废气处理时，一般都使用传统的吸附工艺。因为传统活性炭、滤棉等材质的吸附法处理成本相对较低，但如果废气中的污染物超标，会导致滤芯等材料的处理能力随着吸附率的增大而产生饱和效应，就可能产生效率迅速降低的现象。因大部分吸附剂都是无法再生的，且在使用吸附法处理化学废气的过程中，作业人员也非常容易中毒，所以该办法的使用效益并不理想。而且，对于非水溶性溶剂废气的处理设备构造较为简单，具有明显弊端，很难长时间应用。此外，大部分情况下，企业都是在面对环境检测时才使用设备，更多的情况是用环保设备应对环保检查，而后续的处理却不能保证同样的标准，从而造成严重污染环境[6]。

2.4环境监管难度大，成本高随着我国医药化学工业的快速发展，化工产品的更换越来越频繁，导致医药化学工业出现了小、多、散乱的特征。由于这些中小企业布局的特殊性，产业内部结构竞争十分激烈，导致这些企业的经营方式存在两面性，且对于环保部门的监管工作也是这样。所以，环保部门的监管工作难度较大，必须投入更多的人力、物力与财力，来对这些分散的中小企业的进行管理和监察。

3医药化工行业有机废气治理的对策分析

3.1要采用更科学的排放标准

当前，要解决好在医药化工行业生产过程中产生的大量有机废气的问题，需要全面掌握其特性，并提出有针对性地解决对策，要建立合理的污染准则，限制有机废气的排放量，以此降低对自然环境带来的严重污染。在这一阶段，限制有机废气的污染与释放时间是制药化学工业中最关键的任务之一。因此，要科学合理地治理有机废气的污染情况，建立科学合理的污染规范是非常关键的一环。

3.2推广并使用先进的处理技术

针对医药与化学工业在制造过程中产生的有机废气，除了要建立适当的规范之外，还应合理使用各种先进的处理技术。如热破坏法，这种方法一般用于处理部分含量较少的有机废气，其效果较好，在其应用过程中主要用到催化氧化焚烧和直接火焰焚烧。催化法燃烧是利用空气与催化剂的反应来减小有机废气的起燃程度，然后再通过对空气加热使有机废气进行化学反应，最后成功地消除废气中的污染。而直接燃烧法的处理效果也比较彻底，该方法的优点是投入小、使用时间长，在短时间和高温的条件下，其处理效果就可达到99%。生物处理技术是通过运用微生物技术对废气中的生物进行重组，同时也利用生物进行代谢降解的处理，使处理后的产物对水、生物等污染较少，或以零污染的形式存在。其主要装置包括气体洗涤器、滤池处理等。而该方式和热破坏法一样，在低浓度有机废气的处理中效能很高，且操作简便，成本较低，所以使用范围十分广阔。有机废气的处理方法若采用一成不变的方式就会不利于医药化工行业的技术进步和创新，所以，应加强对传统废气的处理方法进行技术革新。当前，已经有不少以生物治理为主的净化方案投入到了科学研究与实验中，通过利用生物菌株净化废气，在节省处理成本的同时，也提高了有机废气的处理效率。和传统的活性炭吸附法比较，该技术在废气处理中更具生物活性，且处理效果也更高效，在其在末端处理方面也经常使用此类方式来取代传统的处理方式，因为该方式具有很强的净化能力。因此，相关部门要加强发展、研究新型科学技术，坚持创新的思路，以及大力推广并使用先进的处理技术。

3.3提高国家药品化工行业市场的准入门槛

对于提升中国医药化工行业的市场准入门槛，需要建立科学、合理的规范。在实际工作中，要针对以往医药化工企业有机废气治理和控制经验，再根据目前有机废气的产生和治理过程的具体特征，积极、合理地运用最先进的有机废气处理技术，并提出更有效的治理办法。要制定和贯彻科学、有效的作业标准，从实际出发。一方面，企业要明确内部的质量管理责任；另一方面，企业管理者也要对公司的生产工艺流程作出严格规范，并确保公司在生产过程中的排污管理上均能达到合格规范；同时，政府还要规范在制药化学品领域的生产人员技术水平，以保证生产者能够运用符合标准的工艺生产流程。

3.4建立严格的控制机制

长期以来，有机废气的污染问题一直制约着医药行业的发展，若要更好地解决将这一问题，应从政府各部门在废气污染管控与治理的角度出发。通过调查发现，在经济发展缓慢的区域，医药化工企业往往扮演着重要角色，导致各地政府部门对环保违法行为和环境污染现象视而不见。这些举措在短时间内会促进当地的经济发展，但从长期考虑，废气污染带来的环境污染是长久的、难以恢复的，会严重危害居民的身体健康。因此，各地政府部门应改变思维，对环保违法者加强查处力度，严格控制有机废气的排放量。

4结论

综上所述，由于医药化工是化工行业中非常关键的分支，关乎着人类的生活健康，所以要避免有机废气对生态环境造成影响。针对我国医药及化工行业的有机废气污染的实际情况，要运用先进的处理方式，再依据科学合理的排放规范进行有机废气的治理。在企业未来的发展中，要顺应时代的发展趋势，不断地变革和创新企业现行的管理体系和技术手段。由于医药化工行业有机废气的危险性很大，不仅处理过程繁琐，其处理难度也较大，所以需要选用最合理的方式加以处理，并最大程度地减少有机废气对环境所产生的影响，以此为保护生态环境和人们的身体健康作出努力。

参考文献：

[1]许志刚，史为臣.医药化工行业的有机废气处理分析[J].化工管理，2019（25）：49-50.

[2]李春静.医药化工行业有机废气处理的探究[J].化工管理，2019（4）：40-41.

[3]唐碧银，王义飞.浅议医药化工行业的有机废气处理[J].化工设计通讯，2017，43（9）：205.

[4]林洁.浅析医药化工行业的有机废气处理对策[J].科技创新与应用，2017（25）：71-72.

篇3

一、概述

杭州某三甲医院新建病房楼的医用气体工程，充分结合了目前国内外医用气体系统先进的设计理念及国内知名医院的设计模式。大楼内重要病区（手术室、ICU层）的主要气体管道采用独立管道设计，气体减压系统采用一用一备，确保住院楼检修时不影响主要病区使用，提高气体使用的安全性，并在严格按照国家医药行业标准YY/T0186-0187-94《医用中心吸引、中心供氧系统通用技术条件》前提下，参照了GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术规范——医用气体篇》要求，同时借鉴德国先进的理念和经验，遵循国际ISO7396-1：2002标准。为保证系统今后的扩展性，主要气体（氧气、吸引、空气）机房总管出口处留有阀门，可作为今后其它大楼的用气连接之用。

医用供气系统的设计要点：

（一）解决全系统的最佳气体流量及压力分配问题

1.根据整幢大楼的总用气点流量，对主管、横管、支管进行一系列的实际与理论相结合的计算，确定最佳管径保证用气点的气体流量。

2.为保证压力符合使用要求，氧气系统中从站房设备经过机房二级减压，以安全的低压气体输送到病区，经过区域报警阀门箱统一管理，可随时监控该区域的气体压力和故障报警。

（二）解决全系统的密封性问题

为了提高系统密封性，从工程设计到施工、材料选购、检验均严格按照国家医药行业标准YY/T0186-0187-94《医用中心吸引、中心供氧系统通用技术条件》及国家相关标准执行。

（三）解决全系统的寿命及安全性问题

1.为了保证系统整体寿命，除所选用的设备产品均是国际知名产品外，紫铜管的连接采用金属管件密封，系统中无非金属密封材料，避免了系统的老化，从而保证整套管路系统使用寿命超过50年。

2.供氧系统中氧气、空气部分的所有减压装置均双路设计，一路使用，一路备用。所有减压系统均采用国外先进设计理念，机房统一经过二级减压后以低压气体输送到各楼层。

二、工程概况

本工程为杭州市某三甲医院新建病房楼医用气体工程。该病房楼建筑面积90000㎡，主楼地上22层。其中9～22层为病房，开放床位650张；六层为手术部，设洁净手术室13间，另设12张ICU病床和7张术后苏醒及术前准备病床；五层为分娩洁净手术室和68床的NICU病房；四层东侧为5间门诊手术及人流病房，西侧为生殖中心实验室。

工程范围包括：所有医用气体的站房设计、大楼内除洁净区域外的所有医用气体管道、病房床头终端设备以及ICU和手术室内气体终端设备（备注：四～五层洁净区域内气体管道由净化公司负责，我方只负责设计到管井出口处，加装截止阀）。

三、医用供氧系统设计

该院医用中心供氧系统由中心供氧站、减压装置、管道、阀门及氧气终端等组成。中心供氧站是医用中心供氧系统的核心，站内的氧气通过管道和减压装置输送到各个病区、各病房的快速插座终端处，然后通过湿化器供患者吸氧。它使用起来安全、快捷、方便，是近几年发展起来的现代化医疗设备。本工程采用以液氧站为主、氧气汇流排为备用的制氧系统供氧方式。

（一）医用供氧站设计

1.设计依据

医院新大楼设计床位650张，满足手术室、ICU、普通病房的供氧量，根据供氧规模要求采用液氧供氧站作为大楼的主供氧源、瓶氧站作为备用氧源。本工程液氧站设在大楼内，同时考虑充液方便。

2.液氧供氧站

①液氧站配置设备：3m3液氧罐两只，100m3/h汽化器两只，调压装置一套，管道阀门系统一套。

②液氧站主要技术参数：液氧站最大出口流量100m3/h×2；液氧站最高工作压力2.0MPa；液氧站输出压力1.35MPa。

3.备用瓶氧站

此备用站只在液氧罐检修或保养时代替供氧，保证系统不断气。

瓶氧站设在大楼一层，采用双排气瓶，每排20瓶，双路控制系统，一路工作、一路备用，具有全自动控制功能。

氧站内配置：二级自动切换装置GCS1200C 两只，汇流排2×20瓶组，4组。（本工程提供的汇流排获CE认证，符合德国EN737-3标准）

（二）医用氧气管道设计

按国家医药行业标准要求，本工程氧气管道采用TP2脱脂紫铜管；铜管应符合YS/T650《医用气体和真空用无缝铜管》和GB/T1527-2006《铜及铜合金拉制管》。

1.管道管径设计计算

按YY/T0187-94《医用中心氧气系统通用技术条件》标准规定：手术室、ICU、抢救室的氧气终端同时使用率按100%计算，普通病房的氧气终端同时使用率按20%计算。根据医院一般用气量要求：手术室使用医疗设备（麻醉机、呼吸机）终端流量按100L/min，ICU、抢救室等由于要使用医疗设备（如呼吸机等）终端流量按100L/min，普通病房终端流量按10L/min，具体参数，见表1。

计算管道规格如下——

氧站至病房大楼的主管分四路。

病房楼氧气总管：氧站至病房楼一至四层为φ35×1.5紫铜管；氧站至病房楼五层ICU为φ35×1.5紫铜管；氧站至病房楼六层手术室为φ35×1.5紫铜管；氧站至病房楼十至二十二层为φ35×1.5紫铜管；氧气病区横管：普通病区采用φ22×1.5紫铜管；五层新生儿区预留为φ35×1.5，六层ICU、手术室预留为φ35×1.5。

氧气病房支管： 普通病房采用φ12×1紫铜管；重症病房采用φ12×1紫铜管。

2.压力减压装置及区域控制阀箱

为保证病房终端的压力稳定流量充足，氧气经机房压力减压装置通过二级减压，统一由分配器以低压气体的方式输送到每个楼层，然后再经过楼层合理的设计，由每个区域的区域报警阀门箱进行控制和报警。压力减压装置采用一用一备，当一路减压阀故障时，打开备用减压阀即可供气，保证病区氧气不停气。

3.氧气总计量装置

自动控制汇流排GCS1200C是全自动液晶屏显示，可适时检测气体流量计总用气量，无需额外的氧气计量装置，同时气体流量将保存在内存中，可瞬时、累计计量，具有数据传输功能，可接入AMS系统。

4.气体终端装置

设备带上气体终端采用国际领先的德式气体插座，可插入（或连接）氧气湿化瓶、麻醉机和呼吸机等医疗器械的气体插头。氧气终端可区分其它气体终端，且插拔方便、密封可靠，使用寿命大于20000次，无插头时能自动密封。

四、医用负压吸引系统设计

医用中心吸引系统适用于医院的新建、扩建和改建工程，它是专为各类医院的手术室、抢救室、病房等吸出患者体内的污物、痰液而设计建造的。医用中心吸引系统克服了电动吸引机随用随搬、不能多人共用、消毒不便等缺点，而且不占用病房空间，无噪声，是现代化医院理想的吸引系统设备。

吸引系统的负压源是中心吸引站的真空泵组，通过真空泵机组抽吸使吸引系统管路达到所需负压值，在手术室、抢救室和各个病房终端处产生吸力，供医疗使用。

（一）负压吸引站

负压吸引站设在大楼七层，配置如下：

进口油润式真空机组3台（提供符合EN ISO 7396-1的医用真空管全自动系统，采用一用两备共3台真空泵，独立底座）；8L污物收集罐两只；90m3/h细菌过滤器两套，过滤容量99.97%；2m3真空罐一只；真空泵面板（符合EN 60204）一套。

吸引电控柜采用PLC控制，当真空负压超上下限值时有声光报警信号，中央控制系统能保证每个真空泵都有单独的控制电路，以便在发生故障的情况下，整个电气系统可确保其他真空泵正常运转。

（二）吸引管道系统设计

按国家医药行业标准要求，吸引管道大楼总管、病区横管均设计为TP2脱脂紫铜管，进入病房内支管设计为TP2紫铜管，铜管应符合YS/T650《医用气体和真空用无缝铜管》和GB/T1527-2006《铜及铜合金拉制管》。

按YY/T0186-94《医用中心吸引系统通用技术条件》标准规定：手术室、ICU的吸引终端同时使用率按100%计算；普通病房的负压吸引终端同时使用率按20%计算。根据医院一般用气量要求：吸引终端流量按40L/min，计算管道规格如下——

吸引站至病房大楼的主管分四路：

吸引站至大楼九层到二十二层管道井为φ54×2紫铜管；吸引站至大楼六层手术区管道为φ54×2紫铜管；吸引站至大楼五层管道为φ54×2紫铜管；另一路吸引站到一层～四层手术室为φ54×2紫铜管；吸引病区横管：9层～22层普通病区采用φ28×1.5紫铜管；五层、六层重症病区采用φ54×2紫铜管。

吸引病房支管：普通病房支管为 φ15×1紫铜管；重症病房支管为φ22×1紫铜管。

五、医用压缩空气系统设计

医用中心压缩系统专为各类医院的手术室、ICU室等提供医疗用气，作为推动医疗设备工作的气源。

空气系统的动力源是中心压缩站的空压机组，通过空气压缩机组排气使空气系统管路达到所需压力值和流量，在手术室、ICU等重病室终端处产生医用空气，供医疗设备使用。

（一）压缩空气站

压缩空气站设在大楼地下一层，配置如下：

设3台进口四级无油螺杆式空气压缩机，可集成控制；1只380V三相50Hz系统控制柜；两只压缩气体缓冲罐（3000L）；两套EcoPharm Tower MA DME 080S吸附式干燥机；两套五级细菌过滤器（含一氧化碳过滤装置）；两套进口自动排水装置Bekomat 12；1套压缩空气（带二级减压）压力减压站（一备一用）。

（二）压缩空气管道设计

按国家医药行业标准要求，本工程压缩空气管道采用TP2脱脂紫铜管；铜管应符合YS/T650《医用气体和真空用无缝铜管》和GB/T1527-2006《铜及铜合金拉制管》。

1.管道管径设计

按《医院洁净手术部建筑技术规范》标准规定：手术室、ICU室、抢救室的空气终端同时使用率按100%计算；根据医院一般用气量要求，手术室、ICU、抢救室由于要使用医疗设备（如呼吸机等）终端流量按60L/min。

空气站至大楼的主管分四路：

空气站至大楼九层～二十二层的主管为φ35×1.5紫铜管；空气站至大楼六层手术净化区域的主管为φ35×1.5紫铜管；空气站至大楼五层的主管为φ35×1.5紫铜管；空气站至大楼一层～四层的主管为φ35×1.5紫铜管；空气病区横管为φ22×1紫铜管；五层、六层预留为φ35×1.5；空气病房支管为 φ12×1紫铜管。

2. 气体减压装置设计

为保证病房终端的压力稳定流量充足，在压缩空气机房出口端设二级减压装置，通过二级减压将压缩空气的气体压力由1.6MPa减至0.5MPa，由气体输送管道将低压力的安全气体送至每个楼层，每个楼层均按欧洲标准及设计要求配置有区域报警阀箱，在压力故障时可声光报警。减压箱内减压装置必须一用一备，当一路减压阀故障时，打开备用减压阀即可供气，保证病区压缩空气不停气。

六、笑气、二氧化碳系统设计

为操作管理方便，笑气、二氧化碳汇流排气源站设在七层同一房间。另外在大楼四楼另外单独配置一套二氧化碳汇流排，供应生殖中心。

（一）笑气、二氧化碳站房设计

笑气和二氧化碳主要供给大楼四层、五层、六层的生殖中心、分娩室和手术室使用，根据规模气源站设计如下——

笑气站：4瓶×2组自动控制汇流排；

生殖中心二氧化碳站：4瓶×2组自动控制汇流排；

二氧化碳站：4瓶×2组自动控制汇流排和一套2瓶×1组自动控制紧急汇流排。

全自动控制汇流排特性：

全自动切换并带停电保护装置，系统断电后不会影响正常使用，采用机械式压力控制装置，确保断电不断气。所有汇流排均能提供日后升级，无需另外购买。

（二）笑气、二氧化碳管道设计

1.管道管径设计

按《医院洁净手术部建筑技术规范》标准规定：笑气和二氧化碳主要应用于手术室、分娩室、生殖中心实验室，并根据《国家医用气体规范》的要求，对笑气和二氧化碳的终端出气流量有相应的要求（表2）。

笑气和二氧化碳的使用率按100%计算；根据医院一般用气量要求，手术室、抢救室由于要使用医疗设备（如呼吸机等）终端流量，笑气按15L/min；二氧化碳终端流量按20L/min计算。笑气、二氧化碳系统管道采用TP2紫铜管，具体管径要求如下——

笑气管道：φ15×1.5 紫铜管；管道井出口预留φ15×1.5紫铜管；

二氧化碳管道：φ15×1.5 紫铜管；管道井出口预留φ15×1.5紫铜管；

生殖中心二氧化碳管道：φ15×1.5 紫铜管；管道井出口预留φ15×1.5紫铜管。

2.气体减压装置设计

为保证手术室、分娩室及生殖中心实验室终端的压力稳定流量充足，在笑气、二氧化碳站房的汇流排上设计有二级减压装置，通过二级减压将压缩空气的气体压力由1.6MPa减至0.5MPa，由气体输送管道将低压力的安全气体送至每个楼层，汇流排内减压装置设计为一用一备。

七、麻醉废气排放系统

采用先进的文丘里式设计原理，利用压缩空气进行废气排放，无需日常保养，并且不会产生震动，流量可根据手术需要随时调节流量，以满足不同手术类型的需要。

八、医用气体区域报警阀箱

（一）区域报警阀箱的应用

区域阀箱安装于每个手术室、病房、ICU/NICU等区域，五气区域阀应用于手术室区域，三气区域阀应用于普通病房、ICU/NICU、抢救室等区域，区域阀门应设有压力显示，两侧设有短管，便于现场焊接（现场不允许酸洗处理）。

区域阀箱安装在房间外面以确保气体发生故障时，可以利用NIST紧急接口接入钢瓶，进行不间断供气。

区域报警阀箱应用场合：

当需要关闭某一区域；由于终端气口或管道损坏而引起病房严重漏气；气体供应压力不稳；气源受污染；病房着火。

（二）区域报警阀箱的功能及特点

1.区域报警阀箱功能

该区域报警阀箱整合了气体切断阀门、压力报警、紧急接口等功能，主要是对医院一定数量病床区域进行气体的管理和监控，以保障该区域气体的正常使用。

2.区域报警阀箱的特点

声光报警遵从EN 737-3 & ISO7396-1；复位按钮可以消除报警声；完善的监测显示单元；压力传感器测量实时通过的气体压力；压力计显示实时压力；内部的监测功能通过报警系统模块传输。

九、医用气体中央报警系统

（一）气源报警器

气源报警器适用于监控各种气源设备，如压缩系统、真空吸引系统、汇流排等运转状况，气源控报警器具备控制功能可以实现紧急处理能力，气源报警器也适用于中央监控。可以用于监控每个区域报警器的信号是否正常，更为客户提供了便于管理、低成本的监控方式。

（二）区域报警器

医用区域报警器适用于监控医院楼层、护士站、手术室等区域供气状况，实时数显气体压力，可设定报警点并实施超限报警，确保医院供气的安全正常。

（三）AMS（Alarm Management System）中央监控

系统监控主机采用Monitor LL/MonitorLLT液晶显示屏对故障单元进行文字显示，同时提供声光报警信号，该中央报警器可提供随时查阅历史维修记录、故障清单、数据趋势等，满足智能监控各种需求。显示屏通过LED灯显示，报警监视器上会显示两行文字。可随意设定信息在显示屏上显示的顺序和报警优先级。

十、结束语

医用供气系统的设计，应遵循GB 50751-2012《医用气体工程技术规范》新标准，同时借鉴国外先进的医用气体设计理念，将安全和质量放在第一位，从整个系统气源的产生到气体输送，区域报警系统及中央报警系统，床头病房终端系统等都进行了严格的质量控制，所有设备从设计到出厂都经过严格检验，并遵循ISO7396-1标准，从而带给客户一个安全、合理、规范的医用供气系统，同时也为患者提供安全、优质的医疗气体。

参考文献

[1]GB50316-2000.工业金属管道工程施工验收规范[S].北京：中国计划出版社，2000

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[中图分类号] TQ54 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-266-1

0引言

重工业是支撑国民经济的基础产业，其中化工行业发展的历史久远，种类繁多，生产的工艺技术含量也愈加高，但是化工行业生产材料本身的性质，使得生产过程中会产生许多污染物质，为保护环境增加了困难[1]。而煤化工行业，则是以煤炭为原料的，经过化学工业的处理，过程中产生的各类物质以及副产品的工业，在化学反应过程中可能产生的气态的、固态的以及液态的产品或半产品都是煤化工产业的经济效益来源，在此基础上，再进行深加工，进一步转换成化工产品以及能源等。煤化工产品在我们生活中的应用很多，日常生活中的燃气、液化气等等很多都是煤化工的产出物。

1煤化工行业的发展现状

煤化工行业是煤炭产业链中的一环，是承接着煤炭和化工生产的中间环节，也是我国现今市场中能源供给的重要来源。随着对能源需求的不断上升，对煤化工产业的发展提供了巨大机遇的同时，也提出了更多的要求。

1.1传统煤化工的发展现状

传统煤化工产业是我国国民经济的重要支柱，一直以来，我国在合成氨、焦炭等传统化工产业产品的生产中都为世界产量最高，被广泛应用于农业、钢铁锻造和建筑建材以及轻工业等。但是金融危机以后，对传统煤化工产业产生了不小的影响，而环境保护意识的加强和新兴技术的发展也使得产业结构落后的传统煤化工面临巨大的挑战。

1.2新型煤化工的发展现状

我国新型煤化工的发展时间并不长，仍然处于起步阶段，只建设了一些示范单位。新型煤化工的内容主要包括煤制烯烃、煤制油、煤制天然气和煤制乙二醇等，其主要包括的技术有空分技术、气化技术、合成技术等[2]。新型煤化工产业虽然是个年轻的产业，但是因为“站在巨人的肩膀上”，基于我国传统煤化工产业的资源和经验的支持，在“十一五”期间得到了长足的发展，并取得了世界范围的煤化工领域内的突破，首次实现了煤基路线烯烃生产，相信在日后的发展中，在得到更广泛应用的同时也会有更高层次的突破。

生态发展和环境保护是当今世界共同的时代主题，保证煤化工行业健康、无污染、可持续的发展是煤化工行业的发展方向，节能减排，创建资源节约型和环境友好型“两型”企业是国际经济发展的方向，更是中国经济发展的政策要求。只有不断进行技术创新，勇于探索，才能实现煤化工企业的快速良好的发展。

2煤化工行业产生的环境问题

煤炭是由有机物和无机物共同构成的，在煤化工生产的焦化、气化、液化过程中，都会产生大量的废弃物，包括废气、废水、废渣等，排放的废气物对空气、土壤以及水资源都有较大的污染。而煤化工工业的流程复杂，设备相对石化也并不甚完善，在回收环节时无法做到尽善尽美，不可避免地会产生环境问题。

在焦化时，装煤和运送环节产生粉尘，因为在户外作业，较难实现收集和除尘，直接飘散在空气中，对作业人员的身体带来很大的损伤，而炼化过程中产生的有毒气体和废水，经过澄清和分离后排放依旧有残留，因为成分复杂，工艺繁复，投入资金多，很多煤化工企业的投入也不到位。

气化主要是将固体的燃料和液态的燃料在气化剂的作用下合成能源的过程，气化后的煤渣和有害气体的产生是不可避免的。相对来说，液化的过程产生的废气物较少[3]。这些生产过程中，产业链上出现的问题是环境污染的重要来源，也是煤化工企业保护环境头痛的环节，至今尚未找到较好的解决问题的方法。

3对策

保护环境归根结底是治理污染，只有从源头上切断污染环境的“罪魁祸首”，“斩草除根”方能一劳永逸，永绝后患。因此，除却在煤化工的废物排放上下功夫之外，最主要的是在各个环节上，预防和治理相结合，从循环利用的观念出发，变废为宝，一方面有效减缓了环境污染的问题，另一方面也为煤化工行业增加效益。

循环利用，创建环境友好型产业，分为五个阶段，即源头预防阶段，过程控制阶段，污染治理阶段，循环利用阶段，环境管理阶段。

源头预防即是保证煤化工生产时要达到一定的清洁标准，从源头开始防治污染。而过程控制阶段则是根据相关规定，在生产过程中对产品、半产品、副产品以及废弃物进行实时监测，一方面保证了产品的质量，另一方面也使得需要排放的废气物符合清洁和环境承受力的排放标准。污染治理阶段是关键的一环，在此过程中，要求煤化工产业排放的废物在国家规定指标之内，方便后期的环境管理环节，也为后面的循环利用环节打下良好的基础。而循环利用阶段是所有环节中的重中之重，这一阶段主要是将整个生产过程中的物质流、水流、能流进行整合，经过处理后得到合理的利用，合理资源的配置，形成整个生产环节的循环，做到即节约成本又能实现环境保护[4]。最后的环境管理，除却对排放物和产品以及流程的管理，还有对人员的环境保护意识的培养和管理，加大环境保护、节能减排、生态低碳意识的宣传。

4结语

综上所述，煤化工是我国重点发展的产业，也是我们生活中密不可分的工业，但是不得不注意到的是，煤炭化工行业在生产出大量产品的前提下，也产生了很多污染物，对越来越脆弱的环境增加了负担，与生态环保的时代主题不相符合，所以，在大力发展煤化工产业的同时，如何解决污染问题，实现经济发展与环境保护两全的发展模式，是当务之急。按照科学发展的要求，适度地发展煤化工行业，促进煤化工行业的可持续发展，实现经济发展与环境保护双赢和社会的和谐稳定，创建资源节约型和环境保护型的“两型”煤化工产业。

参考文献

[1]张国恩.发展循环经济，努力实验煤炭企业的可持续发展[J].破产保护与利用，2009，100（5）：4-6.

篇5

一、氧气作为医院医疗使用已经有很多年的历史，在医疗行业也是不可缺少的，但其制取方法一直延用着传统的低冷空气分离法，使用该方法制氧设备投资高、占地面积大，操作及维修维护费用多，因此不便在医院推广使用。

1998年4月国家医药局了《医用分子筛制氧设备通用技术规范》，1999年山西埃尔气体系统工程有限公司研制出了分子筛氧气发生装置，取代了医疗行业传统的制取方法和氧气瓶供氧方式，目前正在国内推广使用。

二、制氧系统的核心部件是制氧分子筛，分子筛（简称ZMS）是一种以沸石为主要原料经过特殊加工而成的白色颗粒，是一种半永久性吸附剂，在使用过程中注意防水，否则将失去吸附作用。

分子筛对氧气和氮气的分离作用主要在于这两种气体在分子筛表面上的扩散时间不同，较小极性的气体分子扩散较慢，很少一部分进入分子筛微孔，较大极性气体分子扩散较快，进入分子筛微孔也较多，氧气的临界直径为2.8A（1A=10-8cm），而氮的临界直径为3A，这样在气相中可得到氧的富集成分，通过PSA变压吸附双塔流程，就可以从空气中将氧气分离出来。根据中华人民共和国医药行业标准《医用分子筛制氧设备通用技术规范》以空气为原料，利用分子筛变压吸附工艺产生的氧气，这种氧气的氧浓度范围为90%—96%（v/v）之间，剩余的部分气体主要是氩和氮，随着吸附塔自动排气阀的作用，将少部分氩和氮以及其它废气排除掉，氧气进入贮氧罐通过管道输送到各临床科室。

三、大坪医院野战外科研究所如今是全军唯一的集医疗、教学、科研为一体的军队卫生医疗机构，为首批三等甲级医院，重庆市首批涉外定点医院。

特别是医院新病房大楼的落成使用，使大坪医院的发展融入了学校整体跨越式发展的快车道，病床数量达2000余张，收治率100%，医院各项建设指标都超过了历史最好水平，美丽舒适的庭院式医院实现了大坪医院几代人的梦想和追求，迎来了全国、全军、同行的参观学习和赞美。大楼配备自动化监控系统、气动物流传输系统、楼宇自控系统、消防报警系统、网络传输系统和自动化办公等六大系统；全部采用数字化办公，设有校园网、远程电视电话会议、数字化教学、医疗巡诊等系统；病房设变频式中央空调系统、采用真空镀膜玻璃外墙、智能分箱补偿器、直接数字控制器、平衡阀、智能温控二通阀等措施；具有完备垃圾分类处理系统、酸化水消毒系统、自平衡通风系统，各种装饰材料都通过环保认证；楼内布置绿色植物230多处，顶楼做了绿化处理，周边环境整体美化，形成独特山水、园林景观；公共区域标志鲜明：花店、超市、茶座、餐厅、自主银行等项服务应有尽有，病房配置电话、网络系统、液晶电视、医患对话系统、电子显示屏滚动播出手术进展。