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废气处理必须配备具有不同物理化学性能的吸附介质

栏目:行业知识 发布时间:2022-02-23 作者: 废气处理 来源: 浏览量: 661
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众所周知,实验室会产生各种有害气体,如二氧化碳、氧化氮、二氧化硫、氯硫化氢、氟化氢等。有毒气体的实验必须配备吸收或处理装置。实验室废气可通过排放大气稀释、液体吸收、燃烧等方法有效处理。以下将介绍实验室的废气处理方法及其优缺点。

      众所周知,实验室会产生各种有害气体,如二氧化碳、氧化氮、二氧化硫、氯硫化氢、氟化氢等。有毒气体的实验必须配备吸收或处理装置。实验室废气可通过排放大气稀释、液体吸收、燃烧等方法有效处理。以下将介绍实验室的废气处理方法及其优缺点。

  实验室废气的危害。

  目前,我国各类化学实验室较多,主要分布在各类学校、科研机构和企业,分布广泛,部分化学实验室由于历史原因,或在市中心,或居民密集,酸处理样品不定期排放大量有害气体,不仅对大气造成污染,而且对周围人群、植被造成严重危害,对人群有潜在危害。如遇雨、低压气候,废气难以及时扩散,加剧局部环境污染程度,形成局部严重酸雨,构成严重的社会公共危害。

  国内化学实验室废气排放现状。

  化学实验室的废气排放大多采用直接排放的方式。一般来说,实验室采用管道集中在屋顶上,风扇直接排放,部分实验室采用分散的排气扇直接排放,基本上没有废气处理。许多实验室在废气处理后排放。虽然集中直接排放在一定程度上改善了操作人员的工作环境,但仍直接污染大气,严重影响了周边地区的生态环境,其损失无法用货币来衡量。

                                                                                   

  实验室废气处理方法

  1.燃烧法

  燃烧方法包括高温燃烧和催化燃烧。前者需要额外的燃料燃烧。因此,在使用该方法时,应考虑回收热能。虽然催化燃烧能耗低,但在工作初期,废气需要用电加热到可燃温度,因此不适合频繁驾驶和停车。考虑到高温燃烧法回收的热量超过生产所需的热能,这是不合适的。催化燃烧的直接使用投资太大。

  2.冷凝法

  冷凝法主要采用冷介质处理高温有机废气蒸气,可有效回收溶剂。处理效果与制冷剂的温度有关,处理效率相对低于其他方法,适用于高浓度废气的处理。

  3.吸收法

  吸收法是利用气体混合物中不同成分在吸收剂中的不同溶解度,或与吸收剂发生选择性化学反应,从而将有害成分从气流中分离出来的过程。吸收法包括:泵雾吸收法和无泵水幕式吸收法。

  (1)泵水雾吸收法。

  泵水雾吸收法应用较早,广泛应用于化工行业。其原理是利用耐酸泵将循环水池中的液体通过管道和末端雾化喷嘴喷入吸收腔,使吸收腔内充满大量的水雾颗粒。化学实验室的有害气体通过风管引入吸收装置。吸收腔后,大量水雾颗粒利用其表面积与有害气体充分接触并相互碰撞。在此过程中,水雾颗粒不仅溶解了有害物质中的各种化学物质,而且通过相互碰撞逐渐增加了水雾颗粒的体积。通过挡风玻璃的阻挡功能,水雾进一步积累成较大的水滴,起到气液分离的作用。水滴最终依靠自身重力克服吸收作用力,落入收集盘,流入循环水箱,吸收装置原理。

  该方法的特点是水雾吸收装置简单,各部件加工尺寸精度要求低,安装调试方便。但在运行过程中,耐酸泵需要连续工作,由于各种因素,喷嘴容易发生喷雾状态变化,影响雾化效果,降低整个装置对废气的净化效果,同时由于泵的连续工作,旋转部件磨损,容易发生液体泄漏,造成二次污染。因此,为了使吸收装置始终保持良好的工作状态,除定期维护外,还需要不定期检查,随时更换雾化不良喷嘴和耐酸泵磨损密封件。因此,在运行中需要投入一定的维护成本和耐酸泵的能耗成本。

  (2)无泵水幕式吸收法。

  无泵水幕式吸收法在实际应用中比有泵水雾吸收法晚得多,近年来逐渐应用于实际应用。虽然该方法应用较晚,但其显著优点使该方法的应用发展迅速,其原理是在吸收装置内垂直分为气液混合和气液分离两个区域,废气通过管道输送装置,首先通过循环水幕冲刷和水帘过滤,然后沿泛水板下缘通过水箱表面,进入流行水通道,水箱中的水在气流引射作用下雾化成水雾,通过气水通道提升到集水板,集水板中的水雾通过挡水板收集后汇入溢流槽,溢流槽溢出的水沿泛水板流回水箱,废气与气水通道中的水雾剧烈冲击混合,使废气中的有害物质被吸收到水中,通过挡水板将水雾分离出口。

  该方法的特点是吸收装置内部结构相对复杂,对加工精度有一定的要求。但该方法不需要任何维护、工作和能耗,占地面积小,二次污染元,无噪声。

  在运行过程中,气体相互接触相对充分,因此废气中有害物质的吸收效率较高,是一种值得进一步探讨和推广应用的方法。

  4.吸附法

  吸附净化是指气体混合物与适当的多子L固体接触时,利用固体表面不平衡的分子引力或化学键力,将混合物中的某些成分或某些成分吸收到固体表面的过程。具有吸附作用的固体称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附剂。该方法的优点是可回收有用的成分,设备简单,操作方便,易于实现自动控制。但由于吸附剂的物理化学性能不同,针对性强,必须配备不同物理化学性能的吸附剂,发挥良好的气体净化作用;由于吸附剂时间短,吸附剂吸附能力强。对废气中有害物质的含量有一定的要求,废气中有害物质的含量过高,废气净化效果不理想,通过吸附介质的正常风速。吸附容量一般不高(约40%),吸附剂需要定期更换或再生,以确保吸收装置的正常运行。因此,该方法需要在实际应用中投入固定的成本和人力。更换后的吸附剂或再生吸附剂容易造成二次污染。该方法一般用于废气中有害物质类型相对稳定、含量低的废气处理,便于使用有针对性的吸附剂。

  实验室废气处理中常用的干吸附法原理是使有害气体通过干吸附介质吸附,使有害物质通过吸附介质吸附到介质内,使净化气体与有害物质分离,达到气体净化的目的。

  该方法的吸附装置结构相对简单,但由于其物理化学性能不同,吸附介质具有较强的针对性。因此,含有不同有害物质的废气处理必须配备具有不同物理化学性能的吸附介质,以发挥良好的气体净化作用,因此选择吸附介质非常重要。由于吸附介质时废气时间短,需要吸附介质具有很强的吸附能力。此外,对废气中有害物质的含量也有一定的要求。废气中有害物质的含量过高,废气净化效果不理想。当废气通过吸附介质时,由于气流受到固体介质的阻碍,必须增加风扇的功率,以确保通风系统的正常风速。需要强调的是,任何吸附介质的吸附能力都是有限的。吸附介质需要定期更换或再生,以确保吸附装置的正常运行。因此,该方法在实际应用中需要投入一定的成本和人力来更换吸附介质。该方法一般用于废气中有害物质种类相对稳定、含量低的废气处理,便于采用有针对性的吸附介质。