實(shí)驗(yàn)室廢氣處理措施

一、廢氣處理措施

1、廢氣種類(lèi)

廢氣中包含無(wú)機(jī)廢氣和有機(jī)廢氣，以下列舉了廢氣的一些種類(lèi)，不同的實(shí)驗(yàn)室還會(huì)有某些特定種類(lèi)的廢氣。

（1）無(wú)機(jī)廢氣  

主要包括：氮氧化物、硫酸霧等無(wú)機(jī)廢氣。

（2）有機(jī)廢氣  

主要包括芳香類(lèi)：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(jìn)行處理。一般有機(jī)廢氣采用活性炭吸附法和光催化凈化法，無(wú)機(jī)物采用填料噴淋塔進(jìn)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(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)的一類(lèi)微晶質(zhì)碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不見(jiàn)的微孔，1克活性炭材料中微孔，將其展開(kāi)后表面積可高達(dá)800-1500平方米，特殊的更高。也就是說(shuō)，在一個(gè)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(gè)客廳面積的大小。正是這些高度發(fā)達(dá)，如人體毛細(xì)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(yù)熱廢氣外多余的熱量可用于加熱導(dǎo)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的。由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當(dāng)一個(gè)分子被活性炭?jī)?nèi)孔b捉進(jìn)入到活性炭?jī)?nèi)空隙中后，由于分子之間相互吸引的原因，會(huì)導(dǎo)致更多的分子不斷被吸引，直到填滿(mǎn)活性炭?jī)?nèi)部空隙為止。其工作時(shí)吸收液通過(guò)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(dòng)，而廢氣則自塔下部進(jìn)入，穿過(guò)填料層從塔頂排出。

3）活性炭脫附方法

當(dāng)活性炭?jī)?nèi)部空隙被有機(jī)廢氣即被吸附物質(zhì)填滿(mǎn)而達(dá)到飽和時(shí)，污染物便開(kāi)始被釋放出來(lái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為穿透。達(dá)到飽和的活性炭吸附床需要進(jìn)行再生，一般采用加熱的氣體對(duì)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(lái)進(jìn)行回收或分解處理。這種脫附方法稱(chēng)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(lái)，這種方法也稱(chēng)為變溫脫附，整個(gè)過(guò)程中的溫度是周期變化的。達(dá)到飽和的活性炭吸附床需要進(jìn)行再生，一般采用加熱的氣體對(duì)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(lái)進(jìn)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(fēng)機(jī)壓入凈化塔進(jìn)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(jìn)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(jìn)一步降低后進(jìn)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(lái)的過(guò)程，具有設(shè)備和操作條件簡(jiǎn)單，回收物質(zhì)的純度較高的優(yōu)點(diǎn)。

酸霧噴淋凈化塔是無(wú)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。其工作時(shí)吸收液通過(guò)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(dòng)，而廢氣則自塔下部進(jìn)入，穿過(guò)填料層從塔頂排出。在此過(guò)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(shí)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。有機(jī)r劑首要來(lái)自于涂料運(yùn)用進(jìn)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(guò)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(xué)性質(zhì)，將氣體中的污染物吸收或通過(guò)化學(xué)反應(yīng)去除，從而達(dá)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(tuán)也參與化學(xué)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(xué)性質(zhì)。因此，高效率的VOCs處理目的，需開(kāi)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(guò)一定的方法組合起來(lái)，使之優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、各盡其用，以實(shí)現(xiàn)低成本和高成效的雙贏。

特點(diǎn)：

反應(yīng)快速，洗滌劑與氣體接觸的時(shí)間一般不超過(guò)12秒；

適用性強(qiáng)，常和其它處理工藝結(jié)合，是有效的預(yù)處理設(shè)施；

常用立式結(jié)構(gòu)，節(jié)約占地；

操作簡(jiǎn)單，除了定期更換洗滌劑外基本為無(wú)人操作（洗滌劑更換也可通過(guò)增加配套PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作）；

工藝靈活，若氣體性質(zhì)發(fā)生變化，則通過(guò)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(qiáng)，可起到除塵、除油、降溫、除臭的作用，常作為其它工藝的預(yù)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(lái)自裂解爐的裂解氣中的重油和輕油組分冷凝，并實(shí)現(xiàn)熱量回收。原理為將來(lái)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(jìn)行熱交換。酸霧噴淋凈化塔是無(wú)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。

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(shí)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(diǎn)：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(jiǎn)單，且不需外加蒸汽和外加其他熱源。

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

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

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)二次污染，處理VOCs廢氣效果理想。

缺點(diǎn)：反應(yīng)裝置占地面積大、反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。

等離子體分解法是在外加電場(chǎng)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(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，從而使污染物得以降解去除的一種廢氣治理方法。