實驗室廢氣處理措施

一、廢氣處理措施

1、廢氣種類

廢氣中包含無機廢氣和有機廢氣，以下列舉了廢氣的一些種類，不同的實驗室還會有某些特定種類的廢氣。

（1）無機廢氣  

主要包括：氮氧化物、硫酸霧等無機廢氣。

（2）有機廢氣  

主要包括芳香類：甲醛、茚三酮、甲酰胺、乙醇等

2、處理方案

常用的有活性炭吸附、光催化凈化和填料噴淋塔，或者多種組合的方式進行處理。一般有機廢氣采用活性炭吸附法和光催化凈化法，無機物采用填料噴淋塔進行處理。

（1）活性炭吸附原理  

1）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、比表面積大、吸附能力強的一類微晶質(zhì)碳素材料?；钚蕴坎牧现杏写罅咳庋劭床灰姷奈⒖祝?克活性炭材料中微孔，將其展開后表面積可高達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)表面積可能相當于一個客廳面積的大小。正是這些高度發(fā)達，如人體毛細x管般的空隙結(jié)構(gòu)，使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能。跟著涂裝技能的飛速發(fā)展，涂裝自動化出產(chǎn)有了顯著的前進，靜電噴涂、電泳涂漆、粉末噴涂技能應用推廣。

2）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，當一個分子被活性炭內(nèi)孔b捉進入到活性炭內(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。當廢氣中VOC濃度低時，回收熱量主要用于預熱廢氣，這時可用蓄熱式換熱器或間壁式換熱器。

3）活性炭脫附方法

當活性炭內(nèi)部空隙被有機廢氣即被吸附物質(zhì)填滿而達到飽和時，污染物便開始被釋放出來，這種現(xiàn)象稱為穿透。達到飽和的活性炭吸附床需要進行再生，一般采用加熱的氣體對吸附床進行脫附，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。另外，該法對吸收劑和吸收設備的要求通常較高，而且吸收劑需要定期更換，過程較復雜，費用較高。

（2）酸霧噴淋凈化塔是需處理的廢氣，由玻璃鋼離心風機壓入凈化塔進氣段后，垂直向上與噴淋段自上而下的吸收液起中和反應，使廢氣濃度降低，然后繼續(xù)向上進入填料段，廢氣在填料內(nèi)交叉洗滌，再與吸收液起中和反應，使廢氣濃度進一步降低后進入脫水層段，脫去液滴，將凈化后的氣排出。操作簡單，除了定期更換洗滌劑外基本為無人操作（洗滌劑更換也可通過增加配套PLC自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)無人操作）。

酸霧噴淋凈化塔是無機氣體凈化的常用處理工藝，工藝技術(shù)相當成熟，且穩(wěn)定可靠。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入，穿過填料層從塔頂排出。在此過程中，廢氣被p多次改變方向、速度與吸收液不斷碰撞、接觸，使廢氣與吸收液在填料層中有充分接觸反應時間，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)除霧后可達標排放。適用條件適用性較強，可起到除塵、除油、降溫、除臭的作用，常作為其它工藝的預處理設施。

物理吸收是廢氣中一種或幾種組分溶解于選定的液體吸收劑中，這種吸收劑應具有與吸收組分有較高的親和力，低揮發(fā)性，同時還應具有較小的揮發(fā)性，吸收液飽和后經(jīng)加熱解吸再冷卻重新使用。

優(yōu)點：適合于溫度低、中高濃度的廢氣，能夠有選擇性地吸收等廢氣，工藝流程簡單，且不需外加蒸汽和外加其他熱源。

缺點：需配備加熱解析冷凝等回收裝置，裝機體積大、投資較大，同時還存在二次污染，凈化效果不理想。

催化燃燒是在催化劑的作用下，將廢氣中的有害可燃組分完全氧化為二氧化碳和水的過程。

優(yōu)點：催化燃燒器凈化率高、工作溫度低、能量消耗少、對可燃組分濃度和熱值限制少，操作簡便和安全性好。

缺點：有的氣體燃燒條件苛刻，需高溫、高空和高水蒸氣分壓，因此催化劑必須具備較高的活性、高熱穩(wěn)定性和較高的水熱穩(wěn)定性，以及一定的抗能力。

等離子體分解法

優(yōu)點：工藝簡潔，低耗節(jié)能，設備材料強，抗腐蝕，使用壽命長，能去除含有揮發(fā)性有機物、無機物、、氨氣等主要污染物的廢氣。

缺點：等離子體技術(shù)在廢棄物處理過程中，所要求的真空環(huán)境，帶來了一定的技術(shù)難題，現(xiàn)在還是在處于研究階段，目前很多研究只針對單一的污染物。

UV紫外法是利用的高能高臭氧UV紫外線光束照射廢氣，改變廢氣的分子結(jié)構(gòu)，使有機或無機高分子廢氣化合物分子鏈在高能紫外線光束照射下，降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物的方法。

優(yōu)點：占地面積小，運行成本較低，設備投資較低。

缺點：去除效率低，可處理的氣體種類較少。