实验室废气处理工程

 实验室废气的组成与危害 :

  化学实验室室内空气污染物的种类很多,成分复杂,排放具间歇性,主要空气污染物包括有机气体和无机气体两大类。这些气体直接排放到大气中,会加剧酸雨的形成,构成严重的社会公害,人如果吸入较多会造成直接伤害。

  1,无机废气   主要包括:氮氧化物、硫酸雾、氯化氢、氟化氢、硫化氢、二氧化硫等无机废气。

  2,有机废气   主要包括芳香类:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等;醛酮类:甲醛、乙醛、戊二醛、丁醛、丙酮、环己酮、甲乙酮、苯乙酮等;酯类:醋酸异丁酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸甲酯、香蕉水等;醇类:甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、乙二醇等。

  实验室处理废气的主要原则和方法:

  目前对气态污染物的处理方法一般可分为湿法和干法两大类,具体需要根据化学实验室废气的特点来选择高效率、低成本的方法。

  A、湿法废气处理:湿法废气处理采用酸雾净化塔进行废气处理,适于净化氯化氢气体(HCl)、氟化氢气体(HF)、氨气(NH3)、硫酸雾(H2SO4)、铬酸雾 (CrO3)、氰化氢酸气体(HCN)、硫化氢气体(H2S)、低浓度的NOx废气等水溶性气体,具备净化效果好、结构紧凑、占地面积小、耐腐蚀、抗老化 性能好、安装、运输、维修管理方便、设备结构较为简单、一次性投资少等特点,因而广泛应用于对气态污染物的处理。

  酸雾净化塔适应于高层建筑屋面上安装,工作原理是酸雾废气由风机压入净化塔,经过喷雾及填料层,废气与氢氧化钠吸收中和液进行气液两相充分接触吸收中和反应,酸雾废气经过净化后,再经脱液层脱液处理,然后排入大气。净化后的酸雾废气可低于国家排放标准。

  B、干法废气处理:干法废气处理是指气体混合物与多孔性固体接触时,利用固体表面存在的未平衡的分子引力或者化学键力,把混合物中某一组分或某些组分吸附在固体表面上的过程。具有吸附作用的固体称为吸附剂,该方法的优点是设备简单,操作方便,易于实现自动控制。但是因吸附剂的物化性能不同,具有较强的针对性,所以处理含不同有害物质的废气须配置不同理化性能的吸附剂,才能起到良好的气体净化作用;如果废气通过吸附剂的时间较短,废气中有害物质的含量过高,废气净化的效果就会不理想;在废气通过吸附介质时,由于气流受固体介质的阻挡作用,须增加风机的功率才能保证通风系统的正常风速。吸附剂需要定期更换或作再生处理才能保证吸收装置的正常运行。所以该方法在实际应用中需要投入一定的费用和人力,此种方法一般用于废气中有害物质的种类相对稳定且含量较低的废气处理,这样便于采 用一种有针对性的吸附剂。

  干法废气处理一般采用有机气体活性炭吸附装置,其原理是活性炭具有很多微孔及很大的比表面积,依靠分子引力和毛细管作用,能使溶剂蒸汽和挥发性物质吸附于其表面,又根据不同物质的沸点,用蒸汽将吸附物质析出。当采用蒸汽为解除吸介质时,析出的有机溶剂蒸汽与水蒸汽一起通过冷凝器凝结,进入分离桶经分离后回收有机溶剂。

  实验室废气处理说明和流程:

  废气处理工艺中,实验室所产生之废气首先经由集气罩收集后进入风管。然后废气自上而下通过活性炭吸附罐,此过程中废气中的90%以上有机废气、全部微 尘、颗粒物及少量无机废气将被活性炭所吸附。剩余气体将从喷淋填料塔底部自下而上通过喷淋填料塔,此过程中废气中的无机废气在塔内填料表层与从塔顶喷淋下来的液体吸收剂充分接触并被吸收,直至达到可排放要求。循环水池的吸收剂通过不锈钢泵抽至塔顶,周而复始。

  酸雾废气处理工程:

  现今控制酸气排放的方法主要有:液体吸收法、固体吸附法、过滤法、静电除雾法、机械式除雾法及覆盖法等。下面对这种酸雾废气处理的几中主要方法进行介绍。

  1 静电除雾法:酸雾静电捕集器是静电收尘器系列产品中的一个种类,静电收尘成为专利技术后,第一次成功的实际应用便是1907年用于硫酸雾的捕集。

  2 酸雾净化过滤法:酸雾过滤器的滤层主要包括板网、丝网和纤维三种型式。板网除雾器的滤层通常由聚氯乙烯材料制作,交错叠置于设备内。丝网除雾器中的丝网一般由聚乙烯或耐腐蚀不锈钢材料制作而成。纤维除雾器的纤维材料则以聚丙烯和玻璃纤维居多。

  3 机械式酸雾净化法:这类废气处理方法的原理是借用重力、惯性力或离心力的作用使雾滴与气体分离,从而达到净化目的。常用的设备有折流式除雾器、离心式除雾器等。

  4 酸雾净化液体吸收法:液体吸收一般包括水洗法和碱液中和法。碱液吸收常用的吸收剂有10%的Na2CO3、4%~6%的NaOH和NH3等的水溶液。所采用净化废气处理设备主 要有洗涤塔、泡沫塔、填料塔、斜孔板塔、湍球塔等。其主要净化机理是使气、液充分接触,酸、碱中和,从而提高净化率。液体吸收法的优点是设备投资较低,工艺较简单.缺点是:a 在北方的冬天还容易因结冰而导致设备无法正常运行;b 由于硝酸雾中含有不易溶于水的NO,因此液体吸收法对硝酸雾的净化效率比较低;c 耗能耗水量大、运行费用高;d 容易带来二次污染。

  5 酸雾净化固体吸附法:目前该吸附剂已在多个行业中得到成功的应用。它可以净化硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、醋酸、磷酸等各种酸气(雾)。尤其适用于浓度小于1000 mg/m3的间歇排放的酸洗操作场所。常用的吸附剂有活性炭、分子筛、硅胶、含氨煤泥等。北京工业大学研制成功一种可以治理多种酸雾的吸附剂——SDG吸 附剂,曾被国家环保总局列为1992年最佳实用技术和1995年可行实用技术。吸附法净化酸雾废气处理的优点是:a 设备简单,操作方便;b 干式工艺,不产生二次污染;c 能比较好地去除伴随硝酸雾产生的氮氧化物的污染。其缺点是:由于吸附剂的吸附容量有限,造成设备庞大,且过程为间歇操作。因此,吸附法仅适用于净化处理酸雾浓度较低的废气。与现有的其他吸附剂相比,SDG酸雾吸附剂具有以下优点:a 吸附过程以化学吸附为主,形成的产物性质稳定,所以吸附完成后的吸附剂可以直接抛弃,无需再生,节约了相应的工艺和设备消耗;b 吸附剂原料及制作成本低;c 吸附效率高,吸附容量大。吸附法净化废气处理设备有固定床吸附器、移动床吸附器、回转式吸附器等。

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