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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。工业废气弥漫在天空的时候，我们所需的空气质量也在下降，对于工业废气污染，已经得到了重视。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。

2）分子之间相互吸附的作用力即“范德华力”。在蓄热式换热器的情况下，有机废气可达到比一般间壁式换热器更高的预热温度和热效率。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。

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。工业区排放废气的工厂如果不及时处理不但会遭到居民投诉还会导致环保局处罚，甚至流失客户。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）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。当废气中VOC浓度低时，回收热量主要用于预热废气，这时可用蓄热式换热器或间壁式换热器。

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。另外，该法对吸收剂和吸收设备的要求通常较高，而且吸收剂需要定期更换，过程较复杂，费用较高。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。净化后的气体经塔内除雾后可达标排放。

有机废气热量回收系统

在有机废气热力燃烧净化过程中会产生大量热量，即排出净化气所携带的热量， 这些热量来自消耗的辅助燃料和废气中所含的可燃物质的燃烧。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，如何充分利用这部分热量为生产过程所用（如果生产过程需要供热），借以减少总能耗；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。当然，在大多数情况下，回收热量是要增添设备（如换热器），这方面增加的投资也应一起考虑。

在考虑热量回收系统之前，除了应采用合适的燃烧系统外，这里特别要提出的是要从源头抓起，即如何确定h理的排风量，并在确保生产安全、操作人员的身体健康的前提下，应采用各种措施使排风量达到x（例如机器和设备加罩）。冷凝法是利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一物理性质，采用降低系统温度或提高系统压力的方法，使处于蒸汽状态的污染物冷凝并从废气中分离出来的过程，具有设备和操作条件简单，回收物质的纯度较高的优点。因为处理的风量愈小，热力燃烧装过的投资费也愈少； 而且废气中有机物的浓度也因此提高， 这样可大大降低辅助燃料的消耗。

当废气中VOC浓度低时，回收热量主要用于预热废气，这时可用蓄热式换热器或间壁式换热器；在蓄热式换热器的情况下，有机废气可达到比一般间壁式换热器更高的预热温度和热效率。缺点是处理设备庞大，流程复杂，当废气中含有胶粒物质或其他杂质时，吸附剂易失效。如果废气中VOC浓度较高，则除预热废气外多余的热量可用于加热导热油、生产热水或蒸汽。

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。