實驗室廢氣處理設(shè)備采用幾種方案

 

一、實驗室廢氣的危害

 

我***的化學(xué)實驗室相當(dāng)多，主要分布在各個學(xué)校、科研機構(gòu)和企業(yè)，分布很廣。有些化學(xué)實驗室由于歷史原因位于市中心或人口密集地區(qū)，對樣品進行酸處理時不定期排放***量有害氣體，不僅污染***氣，而且對周圍的人和植被造成嚴重危害，對人有潛在危害。在多雨低壓氣候的情況下，廢氣難以及時擴散，加劇了當(dāng)?shù)丨h(huán)境的污染程度，導(dǎo)致當(dāng)?shù)匦纬蓢乐氐乃嵊辏瑯?gòu)成嚴重的公害。

 

***內(nèi)實驗室廢氣排放現(xiàn)狀

 

化學(xué)實驗室廢氣******部分是直接排放的。實驗室一般采用管道集中在屋***，風(fēng)機直接排放的方式，而有的實驗室采用分布式排氣扇直接排放，基本沒有廢氣處理。許多實驗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、實驗室廢氣處理方式

 

由于各個化學(xué)實驗室的工作性質(zhì)不同，我公司恒豐環(huán)境多年來對化學(xué)實驗室排放的有害氣體的處理方式進行了比較和探討，總結(jié)出目前實驗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需要考慮回收熱能；催化燃燒的能耗較低，但在運行初期，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合?？紤]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)簡單、一次性投資少、占地面積小、安裝調(diào)試方便等***點，所以它被廣泛應(yīng)用于氣態(tài)污染物的處理，尤其是無機氣態(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，在容器中進行反應(yīng)，從而達到******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，實驗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)實驗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***點是水霧吸收裝置簡單，各零件加工尺寸精度低，安裝調(diào)試方便。但耐酸泵在運行過程中需要連續(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，降低整套裝置對廢氣的凈化效果。同時，由于泵的連續(xù)運行，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)，除了定期維護之外，還需要進行不定期的檢查，并隨時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)投入一定的維護費用和能耗費用。

 

(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際應(yīng)用要晚得多，而且是近幾年才逐漸應(yīng)用到實踐中。雖然這種方式的應(yīng)用較晚，但其明顯的***勢使這種方式的應(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，這種方式在運行中不需要任何維護工作和能耗，占地面積小，無二次污染，無噪音。運行中，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rL型固體接觸時，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)備簡單、操作方便、易于自動控制的***點。但由于吸附劑的理化性質(zhì)不同，針對性強，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間較短，因此要求吸附劑具有很強的吸附能力；而且對廢氣中有害物質(zhì)的含量有一定的要求。如果廢氣中有害物質(zhì)含量過高，廢氣凈化效果會不理想；廢氣通過吸附介質(zhì)時，由于氣流被固體介質(zhì)阻擋，必須加***風(fēng)機的功率，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行。因此，這種方式在實際應(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容易造成二次污染。這種方式一般用于處理類型相對穩(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性的吸附劑。

 

實驗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，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，達到氣體凈化的目的。

 

這種方式的吸附裝置結(jié)構(gòu)簡單，但吸附介質(zhì)由于物理化學(xué)性質(zhì)不同，針對性很強。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)的時間較短，因此要求吸附介質(zhì)具有很強的吸附能力。而且對廢氣中有害物質(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，由于氣流被固體介質(zhì)阻擋，必須加***風(fēng)機的功率，以保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常風(fēng)速。需要強調(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行。因此，這種方式在實際應(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)時容易造成二次污染。這種方式一般用于處理類型相對穩(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.實驗室排放物的危害

 

我***的化學(xué)實驗室相當(dāng)多，主要分布在各個學(xué)校、科研機構(gòu)和企業(yè)，分布很廣。有些化學(xué)實驗室由于歷史原因位于市中心或人口密集地區(qū)，對樣品進行酸處理時不定期排放***量有害氣體，不僅污染***氣，而且對周圍的人和植被造成嚴重危害，對人有潛在危害。在多雨低壓氣候的情況下，廢氣難以及時擴散，加劇了當(dāng)?shù)丨h(huán)境的污染程度，導(dǎo)致當(dāng)?shù)匦纬蓢乐氐乃嵊?，?gòu)成嚴重的公害。