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實(shí)驗(yàn)室廢氣處理措施

一、廢氣處理措施

1、廢氣種類

廢氣中包含無機(jī)廢氣和有機(jī)廢氣，以下列舉了廢氣的一些種類，不同的實(shí)驗(yàn)室還會有某些特定種類的廢氣。

（1）無機(jī)廢氣  

主要包括：氮氧化物、硫酸霧等無機(jī)廢氣。

（2）有機(jī)廢氣  

主要包括芳香類：甲醛、茚三酮、甲酰胺、乙醇等

2、處理方案

常用的有活性炭吸附、光催化凈化和填料噴淋塔，或者多種組合的方式進(jìn)行處理。一般有機(jī)廢氣采用活性炭吸附法和光催化凈化法，無機(jī)物采用填料噴淋塔進(jìn)行處理。

（1）活性炭吸附原理  

1）活性炭是一種主要由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)的一類微晶質(zhì)碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不見的微孔，1克活性炭材料中微孔，將其展開后表面積可高達(dá)800-1500平方米，特殊的更高。也就是說，在一個米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內(nèi)表面積可能相當(dāng)于一個客廳面積的大小。適用條件適用性較強(qiáng)，可起到除塵、除油、降溫、除臭的作用，常作為其它工藝的預(yù)處理設(shè)施。正是這些高度發(fā)達(dá)，如人體毛細(xì)x管般的空隙結(jié)構(gòu)，使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能。

2）分子之間相互吸附的作用力即“范德華力”。雖然分子運(yùn)動速度受溫度和材質(zhì)等原因的影響，但它在微環(huán)境下始終是不停運(yùn)動的。由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當(dāng)一個分子被活性炭內(nèi)孔b捉進(jìn)入到活性炭內(nèi)空隙中后，由于分子之間相互吸引的原因，會導(dǎo)致更多的分子不斷被吸引，直到填滿活性炭內(nèi)部空隙為止。如果廢氣中VOC濃度較高，則除預(yù)熱廢氣外多余的熱量可用于加熱導(dǎo)熱油、生產(chǎn)熱水或蒸汽。

3）活性炭脫附方法

當(dāng)活性炭內(nèi)部空隙被有機(jī)廢氣即被吸附物質(zhì)填滿而達(dá)到飽和時，污染物便開始被釋放出來，這種現(xiàn)象稱為穿透。達(dá)到飽和的活性炭吸附床需要進(jìn)行再生，一般采用加熱的氣體對吸附床進(jìn)行脫附，一方面使吸附床再生重新具有活性，一方面是污染物被解脫出來進(jìn)行回收或分解處理。這種脫附方法稱為升溫脫附。在蓄熱式換熱器的情況下，有機(jī)廢氣可達(dá)到比一般間壁式換熱器更高的預(yù)熱溫度和熱效率。物質(zhì)的吸附量是隨溫度的升高而減小的，將吸附劑的溫度升高，可以使已被吸附的組分脫附下來，這種方法也稱為變溫脫附，整個過程中的溫度是周期變化的。

（2）酸霧噴淋凈化塔是需處理的廢氣，由玻璃鋼離心風(fēng)機(jī)壓入凈化塔進(jìn)氣段后，垂直向上與噴淋段自上而下的吸收液起中和反應(yīng)，使廢氣濃度降低，然后繼續(xù)向上進(jìn)入填料段，廢氣在填料內(nèi)交叉洗滌，再與吸收液起中和反應(yīng)，使廢氣濃度進(jìn)一步降低后進(jìn)入脫水層段，脫去液滴，將凈化后的氣排出。另外，該法對吸收劑和吸收設(shè)備的要求通常較高，而且吸收劑需要定期更換，過程較復(fù)雜，費(fèi)用較高。

酸霧噴淋凈化塔是無機(jī)氣體凈化的常用處理工藝，工藝技術(shù)相當(dāng)成熟，且穩(wěn)定可靠。其工作時吸收液通過填料塔頂部的噴淋裝置被均勻的噴灑在填料層頂部，并沿著填料層自上而下呈膜狀流動，而廢氣則自塔下部進(jìn)入，穿過填料層從塔頂排出。在此過程中，廢氣被p多次改變方向、速度與吸收液不斷碰撞、接觸，使廢氣與吸收液在填料層中有充分接觸反應(yīng)時間，令廢氣中有害成分能夠被吸收液充分吸收凈化。當(dāng)然，在大多數(shù)情況下，回收熱量是要增添設(shè)備（如換熱器），這方面增加的投資也應(yīng)一起考慮。凈化后的氣體經(jīng)塔內(nèi)除霧后可達(dá)標(biāo)排放。

石油化工廢氣——洗滌法

石油化工洗滌法

原理：將氣體通入含噴淋系統(tǒng)的洗滌塔中，氣體經(jīng)過填料床的均勻分布，與洗滌液充分接觸，利用氣體中污染物的溶解性或化學(xué)性質(zhì)，將氣體中的污染物吸收或通過化學(xué)反應(yīng)去除，從而達(dá)到氣體凈化的目的。除此之外，洗滌塔還有降溫、除塵、除油的作用。通常采用的方式為逆流式洗滌。常用的洗滌劑包括清水、植物液、硫酸溶液、氫氧化n溶液、次氯s鈉溶液等。其中清水洗滌和植物液洗滌是利用污染物的溶解性，植物液的一些基團(tuán)也參與化學(xué)反應(yīng)；硫酸溶液洗滌、氫氧化n溶液洗滌和次氯s鈉洗滌則是利用了污染物的化學(xué)性質(zhì)。（1）活性炭吸附原理1）活性炭是一種主要由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)的一類微晶質(zhì)碳素材料。

特點(diǎn)：

反應(yīng)快速，洗滌劑與氣體接觸的時間一般不超過12秒；

適用性強(qiáng)，常和其它處理工藝結(jié)合，是有效的預(yù)處理設(shè)施；

常用立式結(jié)構(gòu)，節(jié)約占地；

操作簡單，除了定期更換洗滌劑外基本為無人操作（洗滌劑更換也可通過增加配套PLC自動控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人操作）；

工藝靈活，若氣體性質(zhì)發(fā)生變化，則通過更換洗滌劑即可繼續(xù)使用；

建設(shè)成本低。

適用條件

適用性較強(qiáng)，可起到除塵、除油、降溫、除臭的作用，常作為其它工藝的預(yù)處理設(shè)施。

應(yīng)用于石化行業(yè)

洗滌法應(yīng)用于石化行業(yè)的具體表現(xiàn)形式為油洗塔。油洗塔是乙烯裝置熱回收區(qū)的關(guān)鍵核心設(shè)備，其作用是將來自裂解爐的裂解氣中的重油和輕油組分冷凝，并實(shí)現(xiàn)熱量回收。原理為將來自裂解爐的裂解氣和急冷油/水逆流接觸冷卻，裂解氣中的重油和輕油組分因此得以冷凝。正是這些高度發(fā)達(dá)，如人體毛細(xì)x管般的空隙結(jié)構(gòu)，使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能。冷凝的熱媒和冷媒可采用直接或間接接觸形式進(jìn)行熱交換。

催化燃燒是在催化劑的作用下，將廢氣中的有害可燃組分完全氧化為二氧化碳和水的過程。

優(yōu)點(diǎn)：催化燃燒器凈化率高、工作溫度低、能量消耗少、對可燃組分濃度和熱值限制少，操作簡便和安全性好。

缺點(diǎn)：有的氣體燃燒條件苛刻，需高溫、高空和高水蒸氣分壓，因此催化劑必須具備較高的活性、高熱穩(wěn)定性和較高的水熱穩(wěn)定性，以及一定的抗能力。