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。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。如果廢氣中VOC濃度較高，則除預熱廢氣外多余的熱量可用于加熱導熱油、生產(chǎn)熱水或蒸汽。

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。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。

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。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。

（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(yīng)，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(yīng)，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。冷凝法是利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓這一物理性質(zhì)，采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力的方法，使處于蒸汽狀態(tài)的污染物冷凝并從廢氣中分離出來的過程，具有設(shè)備和操作條件簡單，回收物質(zhì)的純度較高的優(yōu)點。

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(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)除霧后可達標排放。有機r劑首要來自于涂料運用進程中的溶劑、稀釋劑，絕大部分屬蒸發(fā)性排放，其首要的污染物為二甲b。

石油化工廢氣——洗滌法

石油化工洗滌法

原理：將氣體通入含噴淋系統(tǒng)的洗滌塔中，氣體經(jīng)過填料床的均勻分布，與洗滌液充分接觸，利用氣體中污染物的溶解性或化學性質(zhì)，將氣體中的污染物吸收或通過化學反應(yīng)去除，從而達到氣體凈化的目的。除此之外，洗滌塔還有降溫、除塵、除油的作用。通常采用的方式為逆流式洗滌。常用的洗滌劑包括清水、植物液、硫酸溶液、氫氧化n溶液、次氯s鈉溶液等。其中清水洗滌和植物液洗滌是利用污染物的溶解性，植物液的一些基團也參與化學反應(yīng)；硫酸溶液洗滌、氫氧化n溶液洗滌和次氯s鈉洗滌則是利用了污染物的化學性質(zhì)。因此，高效率的VOCs處理目的，需開發(fā)廢氣處理的集成工藝，將不同的VOCs回收處理技術(shù)通過一定的方法組合起來，使之優(yōu)勢互補、各盡其用，以實現(xiàn)低成本和高成效的雙贏。

特點：

反應(yīng)快速，洗滌劑與氣體接觸的時間一般不超過12秒；

適用性強，常和其它處理工藝結(jié)合，是有效的預處理設(shè)施；

常用立式結(jié)構(gòu)，節(jié)約占地；

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）；

工藝靈活，若氣體性質(zhì)發(fā)生變化，則通過更換洗滌劑即可繼續(xù)使用；

建設(shè)成本低。

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(shè)施。

應(yīng)用于石化行業(yè)

洗滌法應(yīng)用于石化行業(yè)的具體表現(xiàn)形式為油洗塔。油洗塔是乙烯裝置熱回收區(qū)的關(guān)鍵核心設(shè)備，其作用是將來自裂解爐的裂解氣中的重油和輕油組分冷凝，并實現(xiàn)熱量回收。原理為將來自裂解爐的裂解氣和急冷油/水逆流接觸冷卻，裂解氣中的重油和輕油組分因此得以冷凝。冷凝的熱媒和冷媒可采用直接或間接接觸形式進行熱交換。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。

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(yīng)具有與吸收組分有較高的親和力，低揮發(fā)性，同時還應(yīng)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。

生物法是微生物將有機成分作為碳源和能源，并將其分解為CO2和H2O過程的一種方法。

優(yōu)點：設(shè)備簡單、投資少、運行費用低、無二次污染，處理VOCs廢氣效果理想。

缺點：反應(yīng)裝置占地面積大、反應(yīng)時間較長。

等離子體分解法是在外加電場的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子，引發(fā)了一系列復雜的物理、化學反應(yīng)，從而使污染物得以降解去除的一種廢氣治理方法。