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實驗室廢氣處理

實驗室廢氣處理方法:
目前對氣態(tài)污染物的處理方法一般可分為濕法和干法兩大類,具體需要根據(jù)化學(xué)實驗室廢氣的特點來選擇高效率、低成本的方法。 
(1)濕法廢氣處理。濕法廢氣處理采用酸霧凈化塔進(jìn)行廢氣處理,適于凈化氯化氫氣體(HCI)、氟化氫氣體(HF)氨氣(NH3)、硫酸霧(H2SO4)、鉻酸霧(CrO3)、氰化氫酸氣體(HCN)、硫化氫氣體(H2S)、低濃度的NOx廢氣等水溶性氣體,具備凈化效果好、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、耐腐蝕、抗老化性能好、安裝、運輸、維修管理方便、設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡單、一次性投資少等特點,因而廣泛應(yīng)用于對奇臺污染物的處理。 
酸霧凈化塔適應(yīng)于高層建筑屋面上安裝,工作原理是酸霧廢氣由風(fēng)機(jī)壓入凈化塔,經(jīng)過噴霧及填料層,廢氣與氫氧化鈉吸收中和液進(jìn)行氣液兩相充分接觸吸收中和反應(yīng),酸霧廢氣經(jīng)過凈化后,在經(jīng)脫液層脫液處理,然后排入大氣。凈化后的酸霧廢氣可低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。 
(2)干法廢氣處理。干法廢氣處理是指氣體混合物與多孔性固體接觸時, 
利用固體表面存在的未平衡的分子引力或者化學(xué)鍵力,把混合物中某一組分或某些組分吸附在固體表面上的過程。具有吸附作用的固體稱為吸附劑,該方法的優(yōu)點是設(shè)備簡單,操作方便,易于實現(xiàn)自動控制。但是因吸附劑的物化性能不同,具有較強的針對性,所以處理含不同有害物質(zhì)的廢氣須配置不同理化性能的吸附劑,才能起到良好的氣體凈化作用;如果廢氣通過吸附劑的時間較短,廢氣中有害物質(zhì)的含量過高,廢氣凈化的效果就會不理想;在廢氣通過吸附介質(zhì)時,由于氣流受固體介質(zhì)的阻擋作用,須增加風(fēng)機(jī)的功率才能*通風(fēng)系統(tǒng)的正常風(fēng)速。吸附劑需要定期更換或作再生處理才能*吸收裝置的正常運行。所以,該方法在實際應(yīng)用中需要投入一定的費用和人力,此種方法一般用于廢氣中有害物質(zhì)的種類相對穩(wěn)定且含量較低的廢氣處理,這樣便于采用一種有針對性的吸附劑。 
干法廢氣處理一般采用有機(jī)氣體活性炭吸附裝置,其原理時活性炭具有很多微孔及很大的表面積,依靠分子引力和滿習(xí)慣作用,能使溶劑蒸汽和揮發(fā)性物質(zhì)吸附于其表面,又根據(jù)不同物質(zhì)沸點,用蒸汽將吸附物質(zhì)析出。當(dāng)采用蒸汽為解除吸介質(zhì)時,析出的有機(jī)溶劑蒸汽與水蒸氣儀器通過冷凝器凝結(jié),進(jìn)入分離桶經(jīng)分離后回收有機(jī)溶劑。

1h.jpg 對有機(jī)廢氣采用活性炭吸附法,其吸收效率可高達(dá)90%以上。  
(1).活性炭吸附原理 
活性炭是一種主要由含碳材料制成的外觀呈黑色,內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強的一類微晶質(zhì)碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不見的微孔,1克活性炭材料中微孔,將其展開后表面積可高達(dá)800-1500平方米,特殊的更高。也就是說,在一個米粒大小的活性炭顆粒中,微孔的內(nèi)表面積可能相當(dāng)于一個客廳面積的大小。正是這些高度發(fā)達(dá),如人體毛細(xì)血管般的空隙結(jié)構(gòu),使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能。分子之間相互吸附的作用力即“范德華力”。雖然分子運動速度受溫度和材質(zhì)等原因的影響,但它在微環(huán)境下始終是不停運動的。由于分子之間擁有相互吸引的作用力,當(dāng)一個分子被活性炭內(nèi)孔捕捉進(jìn)入到活性炭內(nèi)空隙中后,由于分子之間相互吸引的原因,會導(dǎo)致更多的分子不斷被吸引,直到填滿活性炭內(nèi)部空隙為止。 
(2).活性炭脫附方法  
1.當(dāng)活性炭內(nèi)部空隙被有機(jī)廢氣即被吸附物質(zhì)填滿而達(dá)到飽和時,污染物便開始被釋放出來,這種現(xiàn)象稱為穿透。達(dá)到飽和的活性炭吸附附床需要進(jìn)行再生,一般采用加熱的氣體對吸附床進(jìn)行脫附,一方面使吸附床再生重新具有活性,一方面是污染物被解脫出來進(jìn)行回收或分解處理。這種脫附方法稱為升溫脫附。物質(zhì)的吸附量是隨溫度的升高而減小的,將吸附劑的溫度升高,可以使已被吸附的組分脫附下來,這種方法也稱為變溫脫附,整個過程中的溫度是周期變化的。
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2.液體吸收法是無機(jī)氣體凈化的常用處理工藝,工藝技術(shù)相當(dāng)成熟,且穩(wěn)定可靠。以液體為吸收劑,通過洗滌收集裝置使廢氣中的有害成分被液體吸收,從而達(dá)到凈化的目的。該吸收系統(tǒng)屬于氣膜控制吸收過程,采用液相分散型裝置,即噴淋填料塔。其工作時吸收液通過填料塔頂部的噴淋裝置被均勻的噴灑在填料層頂部,并沿著填料層自上而下呈膜狀流動,而廢氣則自塔下部進(jìn)入,穿過填料層從塔頂排出。在此過程中,廢氣被迫多次改變方向、速度與吸收液不斷碰撞、觸,使廢氣與吸收液在填料層中有充分接觸反應(yīng)時間,令廢氣中有害成分能夠被吸收液充分吸收凈化。凈化后的氣體經(jīng)塔內(nèi)除霧后可達(dá)標(biāo)排放。  

3. 針對本實驗室所產(chǎn)生廢氣的種類,治理方案采用活性炭吸附和組合的方式進(jìn)行處理。先進(jìn)行活性炭吸附有機(jī)污染物、再進(jìn)行填料噴淋塔吸收無機(jī)污染物。