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实验室废气处理措施

一、废气处理措施

1、废气种类

废气中包含无机废气和有机废气，以下列举了废气的一些种类，不同的实验室还会有某些特定种类的废气。

（1）无机废气

主要包括：氮氧化物、硫酸雾等无机废气。

（2）有机废气

主要包括芳香类：甲醛、茚三酮、甲酰胺、乙醇等

2、处理方案

常用的有活性炭吸附、光催化净化和填料喷淋塔，或者多种组合的方式进行处理。一般有机废气采用活性炭吸附法和光催化净化法，无机物采用填料喷淋塔进行处理。

（1）活性炭吸附原理

1）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x管般的空隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。适用条件适用性较强，可起到除尘、除油、降温、除臭的作用，常作为其它工艺的预处理设施。

2）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b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。石油化工废气——洗涤法石油化工洗涤法原理：将气体通入含喷淋系统的洗涤塔中，气体经过填料床的均匀分布，与洗涤液充分接触，利用气体中污染物的溶解性或化学性质，将气体中的污染物吸收或通过化学反应去除，从而达到气体净化的目的。

3）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。因此，高效率的VOCs处理目的，需开发废气处理的集成工艺，将不同的VOCs回收处理技术通过一定的方法组合起来，使之优势互补、各尽其用，以实现低成本和高成效的双赢。

（2）酸雾喷淋净化塔是需处理的废气，由玻璃钢离心风机压入净化塔进气段后，垂直向上与喷淋段自上而下的吸收液起中和反应，使废气浓度降低，然后继续向上进入填料段，废气在填料内交叉洗涤，再与吸收液起中和反应，使废气浓度进一步降低后进入脱水层段，脱去液滴，将净化后的气排出。然而，任何一种VOCs回收处理技术本身都各有利弊，使用条件也有较大差异。

酸雾喷淋净化塔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。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p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。以及如何把这部分热量用于热力燃烧过程本身，例如通过冷却净化气而使入口废气或燃烧用空气得到预热，来减少辅助燃料的消耗，甚至免去辅助燃料，借以节省操作费用和额外的CO2排放等，这些已成为评价热力燃烧装置经济性的重要指标。净化后的气体经塔内除雾后可达标排放。

石油化工废气——洗涤法

石油化工洗涤法

原理：将气体通入含喷淋系统的洗涤塔中，气体经过填料床的均匀分布，与洗涤液充分接触，利用气体中污染物的溶解性或化学性质，将气体中的污染物吸收或通过化学反应去除，从而达到气体净化的目的。除此之外，洗涤塔还有降温、除尘、除油的作用。通常采用的方式为逆流式洗涤。常用的洗涤剂包括清水、植物液、硫酸溶液、氢氧化n溶液、次氯s钠溶液等。回收法废气处理吸附法主要是利用固体吸附剂(如硅胶、分子筛、活性炭等)把排放废气中的有害组分吸附留在固体表面里，从而达到净化作用。其中清水洗涤和植物液洗涤是利用污染物的溶解性，植物液的一些基团也参与化学反应；硫酸溶液洗涤、氢氧化n溶液洗涤和次氯s钠洗涤则是利用了污染物的化学性质。

特点：

反应快速，洗涤剂与气体接触的时间一般不超过12秒；

适用性强，常和其它处理工艺结合，是有效的预处理设施；

常用立式结构，节约占地；

操作简单，除了定期更换洗涤剂外基本为无人操作（洗涤剂更换也可通过增加配套PLC自动控制系统实现无人操作）；

工艺灵活，若气体性质发生变化，则通过更换洗涤剂即可继续使用；

建设成本低。

适用条件

适用性较强，可起到除尘、除油、降温、除臭的作用，常作为其它工艺的预处理设施。

应用于石化行业

洗涤法应用于石化行业的具体表现形式为油洗塔。油洗塔是乙烯装置热回收区的关键核心设备，其作用是将来自裂解炉的裂解气中的重油和轻油组分冷凝，并实现热量回收。原理为将来自裂解炉的裂解气和急冷油/水逆流接触冷却，裂解气中的重油和轻油组分因此得以冷凝。正是这些高度发达，如人体毛细x管般的空隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。冷凝的热媒和冷媒可采用直接或间接接触形式进行热交换。

随着人类活动的频繁，空气污染越来越越严重。研究表明，工业废气含有有机化合物、硫化物、氟化物等化学物质，这些物质严重危害人体健康，很大程度上增加呼吸道相关的发病率。

苯类有机物损害人的，造成神经系统障碍；多环芳烃有机物有强烈的致癌性，含硫化物的气体进入人体，主要损害、呼吸系统，刺激黏膜；长期摄入含氟化物的气体，导致大脑功能损伤，影响细胞代谢和蛋白质的合成。

等离子体分解法

优点：工艺简洁，低耗节能，设备材料强，抗腐蚀，使用寿命长，能去除含有挥发性有机物、无机物、、氨气等主要污染物的废气。

缺点：等离子体技术在废弃物处理过程中，所要求的真空环境，带来了一定的技术难题，现在还是在处于研究阶段，目前很多研究只针对单一的污染物。

UV紫外法是利用的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气，改变废气的分子结构，使有机或无机高分子废气化合物分子链在高能紫外线光束照射下，降解转化成低分子化合物的方法。

优点：占地面积小，运行成本较低，设备投资较低。

缺点：去除效率低，可处理的气体种类较少。