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实验室装修中的废气处理方案

来源:苏州君达合创 发布时间:2019-11-14
一、项目概况
1.实验室在日常运作过程中会产生相应的废气,如未经处理直接排放入大气中势必会对周边环境造成污染,且会对人体造成器质性损伤。目前实验室现状及所产生废气来源及种类相当复杂。
活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色,内部空隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。
2.实验室废气中所包含的无机废气及有机废气。
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。
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、**、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
二、针对实验室所产生废气种类包含无机废气和有机废气的特点,在处理方案上力求做到如下原则:
1.执行国家相关环境保护政策和有关法规、规范及标准。
2.废气治理工程系统运行稳定可靠。
3.采用技术成熟、工艺先进、易于操作管理的处理工艺,系统操作、管理及维护简便,工程投资省,运行费用底。
4.处理工艺中选用的设备应与该实验室现有设备配套,不影响该实验室现有设备的正常运行,兼顾原有的设施,应地制宜,降低投资成本。
三、工艺流程选择
1.对有机废气采用活性炭吸附法,其吸收效率可高达90%以上。
(1)活性炭吸附原理
活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色,内部空隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。 活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔,1克活性炭材料中微孔,将其展开后表面积可高达 800-1500平方米,特殊的更高。也就是说,在一个米粒大小的活性炭颗粒中,微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达,如人体毛细血管般的空隙结构,使活性炭拥有了优良的吸附性能。分子之间相互吸附的作用力即“范德华力” 。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响,但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力,当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内空隙中后,由于分子之间相互吸引的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到填满活性炭内部空隙为止。
(2)活性炭脱附方法
当活性炭内部空隙被有机废气即被吸附物质填满而达到饱和时,污染物便开始被释放出来,这种现象称为穿透。达到饱和的活性炭吸附床需要进行再生,一般采用加热的气体对吸附床进行脱附,一方面使吸附床再生重新具有活性,一方面是污染物被解脱出来进行回收或 分解处理。这种脱附方法称为升温脱附。物质的吸附量是随温度的升高而减小的,将吸附剂的温度升高,可以使已被吸附的组分脱附下来,这种方法也称为变温脱附,整个过程中的温度是周期变化的。
2.对无机废气采用液体吸收法,其吸收效率可达90%以上。液体吸收法是无机气体净化的常用处理工艺,工艺技术相当成熟,且稳定可靠。以液体为吸收剂,通过洗涤收集装置使废气中的有害成分被液体吸收,从而达到净化的目的。该吸收系统属于气膜控制吸收过程,采用液相分散型装置,即喷淋填料塔。其工作时吸收液通 过填料塔顶部的喷淋装置被均匀的喷洒在填料层顶部,并沿着填料层自上而下呈膜状流动,而废气则自塔下部进入,穿过填料层从塔顶排出。在此过程中,废气被迫多次改变方向、速度与吸收液不断碰撞、接触,使废气与吸收液在填料层中有充分接触反应时间,令废气中有害成分能够被吸收液充分吸收净化。 净化后的气体经塔内除雾后可达标排放。
3.针对本实验室所产生废气的种类,治理方案采用活性炭吸附和组合的方式进行处理。先进行活性炭吸附有机污染物、再进行填料喷淋塔吸收无机污染物。
原因在于:
实验室无机废气中,基本以酸性废气为主,碱性废气一般存在于工业生产中,而 PH对于活性炭吸附效率的影响,一般随溶液pH值的增加而降低,pH值高于9.0时,不易吸附,pH值越低时效果越好。故采用先活性炭吸附,再进行填料喷淋组合方式。