實(shí)驗(yàn)室廢氣處理設(shè)備采用幾種方案

 

一、實(shí)驗(yàn)室廢氣的危害

 

我***的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室相當(dāng)多，主要分布在各個(gè)學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)，分布很廣。有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由于歷史原因位于市中心或人口密集地區(qū)，對(duì)樣品進(jìn)行酸處理時(shí)不定期排放***量有害氣體，不僅污染***氣，而且對(duì)周圍的人和植被造成嚴(yán)重危害，對(duì)人有潛在危害。在多雨低壓氣候的情況下，廢氣難以及時(shí)擴(kuò)散，加劇了當(dāng)?shù)丨h(huán)境的污染程度，導(dǎo)致當(dāng)?shù)匦纬蓢?yán)重的酸雨，構(gòu)成嚴(yán)重的公害。

 

***內(nèi)實(shí)驗(yàn)室廢氣排放現(xiàn)狀

 

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣******部分是直接排放的。實(shí)驗(yàn)室一般采用管道集中在屋***，風(fēng)機(jī)直接排放的方式，而有的實(shí)驗(yàn)室采用分布式排氣扇直接排放，基本沒有廢氣處理。許多實(shí)驗(yàn)室在處理后排放廢氣。集中直排雖然在一定程度上改善了操作人員的工作環(huán)境，但仍然直接污染***氣，嚴(yán)重影響周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，其損失無法用金錢來衡量。

 

二、實(shí)驗(yàn)室廢氣處理方式

 

由于各個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的工作性質(zhì)不同，我公司恒豐環(huán)境多年來對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室排放的有害氣體的處理方式進(jìn)行了比較和探討，總結(jié)出目前實(shí)驗(yàn)室廢氣的處理方式有四種。

 

1.燃燒法

 

包括高溫燃燒和催化燃燒，前者需要額外的燃料燃燒，因此使用這種方式時(shí)需要考慮回收熱能；催化燃燒的能耗較低，但在運(yùn)行初期，廢氣需要通過電加熱加熱到起燃溫度，不適合頻繁啟停的場(chǎng)合。考慮到高溫燃燒法回收的熱量超過生產(chǎn)所需的熱能，不適合。但是直接使用催化燃燒投資太***。

 

2.冷凝法

 

冷介質(zhì)主要用于處理高溫有機(jī)廢氣蒸汽，可有效回收溶劑。處理效果與制冷劑的溫度有關(guān)，處理效率相對(duì)低于其他方式，適用于高濃度廢氣的處理。

 

3.吸收法

 

吸收法是利用不同組分在氣體混合物中的不同溶解度或與吸收劑發(fā)生選擇性化學(xué)反應(yīng)，從氣流中分離有害組分的過程。

 

該方式具有收集效率高、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、一次性投資少、占地面積小、安裝調(diào)試方便等***點(diǎn)，所以它被廣泛應(yīng)用于氣態(tài)污染物的處理，尤其是無機(jī)氣態(tài)污染物的控制。例如，含有污染物如HC1、HF、S02和HC10的廢氣可以通過濕法吸收和凈化。具體來說，使用稀堿液或水作為吸收劑，通過噴霧系統(tǒng)將吸收劑充分霧化，然后與廢氣均勻混合，在容器中進(jìn)行反應(yīng)，從而達(dá)到******的吸收效果。常用的濕式設(shè)備包括填料塔、板式塔、噴淋塔、文丘里洗滌器和旋轉(zhuǎn)噴淋塔。目前，實(shí)驗(yàn)室廢氣處理常用的吸收方式有兩種。

 

(1)帶泵的水霧吸收法

 

帶泵水霧吸收法應(yīng)用較早，在化工行業(yè)中應(yīng)用廣泛。其原理是利用耐酸泵將循環(huán)池中的液體通過管道和末端霧化噴嘴噴入吸收腔，使吸收腔內(nèi)充滿***量水霧顆粒。來自化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的有害氣體通過風(fēng)道引入吸收裝置，并通過吸收腔。***量水霧顆粒通過其表面積與有害氣體充分接觸并相互碰撞。在這個(gè)過程中，水霧顆粒不僅溶解了有害體內(nèi)的各種化學(xué)物質(zhì)，還通過相互碰撞逐漸增加了水霧的顆粒體積。在擋風(fēng)板的阻擋作用下，水霧進(jìn)一步聚集成較***的水滴，起到氣液分離的作用。水滴***終落入收集盤，依靠自身重力克服吸收腔內(nèi)的風(fēng)速力流入循環(huán)。

 

該方式的***點(diǎn)是水霧吸收裝置簡(jiǎn)單，各零件加工尺寸精度低，安裝調(diào)試方便。但耐酸泵在運(yùn)行過程中需要連續(xù)工作，噴頭容易因各種因素改變噴霧狀態(tài)，影響霧化效果，降低整套裝置對(duì)廢氣的凈化效果。同時(shí)，由于泵的連續(xù)運(yùn)行，泵的旋轉(zhuǎn)部件磨損后，容易造成液體泄漏和二次污染。因此，為了保持吸收裝置始終處于******的工作狀態(tài)，除了定期維護(hù)之外，還需要進(jìn)行不定期的檢查，并隨時(shí)更換耐酸泵中霧化不***的噴嘴和磨損的密封件。因此，耐酸泵應(yīng)投入一定的維護(hù)費(fèi)用和能耗費(fèi)用。

 

(2)無泵水幕吸收法

 

無泵水幕吸收法比有泵水霧吸收法投入實(shí)際應(yīng)用要晚得多，而且是近幾年才逐漸應(yīng)用到實(shí)踐中。雖然這種方式的應(yīng)用較晚，但其明顯的***勢(shì)使這種方式的應(yīng)用發(fā)展迅速。其原理是吸收裝置垂直分為氣液混合和氣液分離兩個(gè)區(qū)域。廢氣經(jīng)管道送至裝置后，經(jīng)循環(huán)水幕洗滌，水幕過濾，然后沿插板下沿通過水箱水位，進(jìn)入風(fēng)道。水箱中的水在空氣射流的作用下霧化成水霧。集水板中的水霧由擋水板收集，然后匯聚到溢流槽中。從溢流箱溢出的水沿著擋水板流回水箱。廢氣在氣水通道中與水霧劇烈撞擊混合，使廢氣中的有害物質(zhì)被吸收到水中，水霧被擋水板分離并通過出口排出。

 

這種方式的***點(diǎn)是吸收裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要一定的加工精度。但是，這種方式在運(yùn)行中不需要任何維護(hù)工作和能耗，占地面積小，無二次污染，無噪音。運(yùn)行中，水和氣充分接觸，廢氣中有害物質(zhì)吸收效率高，是一種值得進(jìn)一步探討和推廣的方式。

 

4.吸附法

 

吸附凈化是指氣體混合物與適當(dāng)?shù)亩鄡r(jià)L型固體接觸時(shí)，利用固體表面存在的不平衡分子引力或化學(xué)鍵力，將氣體混合物中的某一組分或某些組分吸附在固體表面的過程。吸附的固體叫吸附劑，吸附的物質(zhì)叫吸附質(zhì)。該方式具有回收有用成分、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、易于自動(dòng)控制的***點(diǎn)。但由于吸附劑的理化性質(zhì)不同，針對(duì)性強(qiáng)，必須配置不同理化性質(zhì)的吸附劑來處理含有不同有害物質(zhì)的廢氣，才能起到******的氣體凈化作用；由于廢氣通過吸附劑的時(shí)間較短，因此要求吸附劑具有很強(qiáng)的吸附能力；而且對(duì)廢氣中有害物質(zhì)的含量有一定的要求。如果廢氣中有害物質(zhì)含量過高，廢氣凈化效果會(huì)不理想；廢氣通過吸附介質(zhì)時(shí)，由于氣流被固體介質(zhì)阻擋，必須加***風(fēng)機(jī)的功率，以保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常風(fēng)速。吸附容量一般不高(40%左右)，吸附劑需要定期更換或再生，以保證吸附裝置的正常運(yùn)行。因此，這種方式在實(shí)際應(yīng)用中需要投入一定的成本和人力，在更換吸附劑或再生吸附劑時(shí)容易造成二次污染。這種方式一般用于處理類型相對(duì)穩(wěn)定、廢氣中有害物質(zhì)含量較低的廢氣，因此可以方便地采用有針對(duì)性的吸附劑。

 

實(shí)驗(yàn)室廢氣處理中常用的干吸附法原理是讓有害氣體通過干吸附介質(zhì)，使氣體通過吸附介質(zhì)時(shí)，將有害物質(zhì)吸附到介質(zhì)中，從而將凈化后的氣體與有害物質(zhì)分離，達(dá)到氣體凈化的目的。

 

這種方式的吸附裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但吸附介質(zhì)由于物理化學(xué)性質(zhì)不同，針對(duì)性很強(qiáng)。因此，含有不同有害物質(zhì)的廢氣處理必須配備不同理化性質(zhì)的吸附介質(zhì)，才能起到******的氣體凈化作用，因此吸附介質(zhì)的選擇至關(guān)重要。由于廢氣通過吸附介質(zhì)的時(shí)間較短，因此要求吸附介質(zhì)具有很強(qiáng)的吸附能力。而且對(duì)廢氣中有害物質(zhì)的含量有一定的要求，過高，廢氣凈化效果不理想。廢氣通過吸附介質(zhì)時(shí)，由于氣流被固體介質(zhì)阻擋，必須加***風(fēng)機(jī)的功率，以保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常風(fēng)速。需要強(qiáng)調(diào)的是，任何吸附介質(zhì)的吸附能力都是有限的。吸附介質(zhì)需要定期更換或再生，以保證吸附裝置的正常運(yùn)行。因此，這種方式在實(shí)際應(yīng)用中需要投入一定的成本和人力，更換或再生吸附介質(zhì)時(shí)容易造成二次污染。這種方式一般用于處理類型相對(duì)穩(wěn)定、廢氣中有害物質(zhì)含量較低的廢氣，因此采用靶向吸附介質(zhì)較為方便。

 

5.實(shí)驗(yàn)室排放物的危害

 

我***的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室相當(dāng)多，主要分布在各個(gè)學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)，分布很廣。有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由于歷史原因位于市中心或人口密集地區(qū)，對(duì)樣品進(jìn)行酸處理時(shí)不定期排放***量有害氣體，不僅污染***氣，而且對(duì)周圍的人和植被造成嚴(yán)重危害，對(duì)人有潛在危害。在多雨低壓氣候的情況下，廢氣難以及時(shí)擴(kuò)散，加劇了當(dāng)?shù)丨h(huán)境的污染程度，導(dǎo)致當(dāng)?shù)匦纬蓢?yán)重的酸雨，構(gòu)成嚴(yán)重的公害。