廢氣處理方法一般可分為濕法處理和干法處理兩大類,具體要根據(jù)實驗室廢氣的種類、濃度、風量來選擇高效、經(jīng)濟的廢氣處理方法。
實驗室在檢驗、鑒定、測試的過程中,由于實驗的需要會產(chǎn)生各種廢氣,廢氣成分相對復雜,包括芳香族類:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等;酮類:丙酮、環(huán)已酮、甲乙酮等;酯類:醋酸乙酯、醋酸丁酯、異酸甲酯、香蕉水等;醇類:甲醇、乙醇、丁醇、異丙醇等有機廢氣。也包括氮氧化物、硫酸霧、氯化氫、氟化氫、硫化氫、二氧化硫等無機廢氣;同時也有高溫的燃燒廢氣、粉塵等。在實驗過程中產(chǎn)生的廢氣往往成分具有復雜性、多樣性,針對該特點,對人體健康的損害程度也各不相同。
目前對氣態(tài)污染物的處理方法一般可分為濕法和干法兩大類,具體需要根據(jù)化學實驗室廢氣的特點來選擇高效率、 低成本的方法。
1、濕法廢氣處理
濕法廢氣處理采用酸霧吸收塔進行廢氣處理,適于凈化氯化氫氣體(HCl)、氟化氫氣體(HF)、氨氣(NH3)、硫酸霧(H2S04)、鉻酸霧(Cr03)、氰化氫酸氣體(HCN)、硫化氫氣體(H2S)、低流度的NOx廢氣等水溶性氣體,具備凈化效果好、結構緊湊、占地面積小、耐腐蝕、抗老化性能好、安裝、運輸、維修管理方便、設備結構較為簡單、一次性投資少等特點,因而廣泛應用于對酸堿廢氣的處理。
酸霧吸收塔適應于高層建筑屋面上安裝,工作原理是酸霧廢氣由風機壓入吸收塔,經(jīng)過入口噴淋和中間的填料層,酸霧和塔內(nèi)堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應,凈化后的氣體再經(jīng)脫液處理,然后高空排放。
2、干法廢氣處理
干法廢氣處理是將廢氣與多孔性的固體溶劑接觸時,利用溶劑表面存在的未平衡的分子引力或者化學鍵力,把氣體中某些有機物質(zhì)組分吸附在固體溶劑表面上的過程。該方法的優(yōu)點是設備簡單,操作方便,易于實現(xiàn)自動控制。但是因吸附劑的物化性能不同,具有較強的針對性,所以處理不同成分的廢氣須配置不同性能的吸附劑,才能起到良好的廢氣凈化作用,另外,如果廢氣濃度過高,或者通過吸附劑的時間較短,廢氣凈化的效果就會不理想,同時要增加風機,保證通風系統(tǒng)的正常風速,最后,吸附劑需要定期更換或作再生處理才能保證吸收裝置的正常運行。所以該方法在實際應用中需要投入一定的贊用和人力,多適用于一些廢氣成分穩(wěn)定、濃度較低的有機廢氣處理。
干法廢氣處理一般采用有機氣體活性炭吸附裝置,其原理是活性炭具有很多微孔及很大的比表面積,依靠活性炭分子的吸附能力,將廢氣中揮發(fā)性有機物吸附于其表面,被吸附后的有機物經(jīng)過簡單處理可回用于生產(chǎn),不僅如此,活性炭具有再生功能,能重復利用。因此,利用活性炭吸附裝置進行有機廢氣處理,已經(jīng)廣泛應用與實驗室廢氣處理中。
活性炭過濾吸附及工作原理:
a.物理吸附
主要發(fā)生在活性炭去除液相和氣相中雜質(zhì)的過程中?;钚蕴康亩嗫捉Y構提供了大量的表面積,從而使其非常容易達到吸收收集雜質(zhì)的目的。就像磁力一樣,所有的分子之間都具有相互引力。正因為如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強大的引力,從而達到將介質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。必須指出的是,這些被吸附的雜質(zhì)的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑,這樣才可可能保證雜質(zhì)被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過不斷地改變原材料和活化條件來創(chuàng)造具有不同的孔徑結構的活性炭,從而適用于各種雜質(zhì)吸收的應用。
b.化學吸附
除了物理吸附之外,化學反應也經(jīng)常發(fā)生在活性炭的表面。活性炭不僅含碳,而且在其表面含有少量的化學結合、功能團形式的氧和氫,例如羧基、羥基、酚類、內(nèi)脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有地氧化物或絡合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學反應,從而與被吸附物質(zhì)結合聚集到活性炭的表面。活性炭的吸附正是上述二種吸附綜合作用的結果。當活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時,即單位時間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化,而達到了平衡,則此時的動平衡稱為活性炭吸附平衡,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度。