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实验室废气处理方法

 发布时间:2021-11-26 点击量:95
  实验室在检验、鉴定、测试的过程中,由于实验的需要会产生各种废气,废气成分相对复杂,包括芳香族类:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等;酮类:丙酮、环已酮、甲乙酮等;酯类:醋酸乙酯、醋酸丁酯、异酸甲酯、香蕉水等;醇类:甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇等有机废气。也包括氮氧化物、硫酸雾、氯化氢、氟化氢、硫化氢、二氧化硫等无机废气;同时也有高温的燃烧废气、粉尘等。在实验过程中产生的废气往往成分具有复杂性、多样性,针对该特点,对人体健康的损害程度也各不相同。
 
  实验室废气处理方法
 
  目前对气态污染物的处理方法一般可分为湿法和干法两大类,具体需要根据化学实验室废气的特点来选择高效率、低成本的方法。
 
  (1)湿法废气处理
 
  湿法废气处理采用酸雾净化塔进行废气处理,适于净化、氟化氢气体(HF)氨气(NH3)、硫酸雾(H2SO4)、铬酸雾(CrO3)、氰化氢酸气体(HCN)、硫化氢气体(H2S)、低浓度的NOx废气等水溶性气体,具备净化效果好、结构紧凑、占地面积小、耐腐蚀、抗老化性能好、安装、运输、维修管理方便、设备结构较为简单、一次性投资少等特点,因而广泛应用于对奇台污染物的处理。
 
  酸雾净化塔适应于高层建筑屋面上安装,工作原理是酸雾废气由风机压入净化塔,经过喷雾及填料层,废气与氢氧化钠吸收中和液进行气液两相充分接触吸收中和反应,酸雾废气经过净化后,在经脱液层脱液处理,然后排入大气。净化后的酸雾废气可低于国家排放标准。
 
  (2)干法废气处理
 
  干法废气处理是指气体混合物与多孔性固体接触时,利用固体表面存在的未平衡的分子引力或者化学键力,把混合物中某一组分或某些组分吸附在固体表面上的过程。具有吸附作用的固体称为吸附剂,该方法的优点是设备简单,操作方便,易于实现自动控制。但是因吸附剂的物化性能不同,具有较强的针对性,所以处理含不同有害物质的废气须配置不同理化性能的吸附剂,才能起到良好的气体净化作用;如果废气通过吸附剂的时间较短,废气中有害物质的含量过高,废气净化的效果就会不理想;在废气通过吸附介质时,由于气流受固体介质的阻挡作用,须增加风机的功率才能保证通风系统的正常风速。吸附剂需要定期更换或作再生处理才能保证吸收装置的正常运行。所以,该方法在实际应用中需要投入一定的费用和人力,此种方法一般用于废气中有害物质的种类相对稳定且含量较低的废气处理,这样便于采用一种有针对性的吸附剂。
 
  干法废气处理一般采用有机气体活性炭吸附装置,其原理时活性炭具有很多微孔及很大的表面积,依靠分子引力和满习惯作用,能使溶剂蒸汽和挥发性物质吸附于其表面,又根据不同物质沸点,用蒸汽将吸附物质析出。当采用蒸汽为解除吸介质时,析出的有机溶剂蒸汽与水蒸气仪器通过冷凝器凝结,进入分离桶经分离后回收有机溶剂。
 
  活性炭的吸附
 
  a.物理吸附
 
  主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积,从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就像磁力一样,所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力,从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。
 
  必须指出的是,这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径,这样才可可能保证杂质被吸收到孔径中。这也就是为什么我们通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的活性炭,从而适用于各种杂质吸收的应用。
 
  b.化学吸附
 
  除了物理吸附之外,化学反应也经常发生在活性炭的表面。
 
  活性炭不仅含碳,而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢,例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。
 
  活性炭的吸附正是上述二种吸附综合作用的结果。
 
  当活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时,即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时,此时被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再变化,而达到了平衡,则此时的动平衡称为活性炭吸附平衡,此时被吸附物质在溶液中的浓度称为平衡浓度。
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