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(shí)驗(yàn)室廢氣的種類、濃度、風(fēng)量來(lái)選擇高效、經(jīng)濟(jì)的廢氣處理方法。
實(shí)驗(yàn)室在檢驗(yàn)、鑒定、測(cè)試的過(guò)程中,由于實(shí)驗(yàn)的需要會(huì)產(chǎn)生各種廢氣,廢氣成分相對(duì)復(fù)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(jī)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(wú)機(jī)廢氣;同時(shí)也有高溫的燃燒廢氣、粉塵等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣往往成分具有復(fù)雜性、多樣性,針對(duì)該特點(diǎn),對(duì)人體健康的損害程度也各不相同。
目前對(duì)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(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣的特點(diǎn)來(lái)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(jìn)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(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、耐腐蝕、抗老化性能好、安裝、運(yùn)輸、維修管理方便、設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、一次性投資少等特點(diǎn),因而廣泛應(yīng)用于對(duì)酸堿廢氣的處理。
酸霧吸收塔適應(yīng)于高層建筑屋面上安裝,工作原理是酸霧廢氣由風(fēng)機(jī)壓入吸收塔,經(jīng)過(guò)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(yīng),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(shí),利用溶劑表面存在的未平衡的分子引力或者化學(xué)鍵力,把氣體中某些有機(jī)物質(zhì)組分吸附在固體溶劑表面上的過(guò)程。該方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但是因吸附劑的物化性能不同,具有較強(qiáng)的針對(duì)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(guò)高,或者通過(guò)吸附劑的時(shí)間較短,廢氣凈化的效果就會(huì)不理想,同時(shí)要增加風(fēng)機(jī),保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常風(fēng)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(yùn)行。所以該方法在實(shí)際應(yīng)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(jī)廢氣處理。
干法廢氣處理一般采用有機(jī)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(jī)物吸附于其表面,被吸附后的有機(jī)物經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)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(fù)利用。因此,利用活性炭吸附裝置進(jìn)行有機(jī)廢氣處理,已經(jīng)廣泛應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)室廢氣處理中。
活性炭過(guò)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(guò)程中?;钚蕴康亩嗫捉Y(jié)構(gòu)提供了大量的表面積,從而使其非常容易達(dá)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?yàn)槿绱?,活性炭孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強(qiáng)大的引力,從而達(dá)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(guò)不斷地改變?cè)牧虾突罨瘲l件來(lái)創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié)構(gòu)的活性炭,從而適用于各種雜質(zhì)吸收的應(yīng)用。
b.化學(xué)吸附
除了物理吸附之外,化學(xué)反應(yīng)也經(jīng)常發(fā)生在活性炭的表面?;钚蕴坎粌H含碳,而且在其表面含有少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)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(luò)合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而與被吸附物質(zhì)結(jié)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(jié)果。當(dāng)活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時(shí),即單位時(shí)間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時(shí),此時(shí)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(dá)到了平衡,則此時(shí)的動(dòng)平衡稱為活性炭吸附平衡,此時(shí)被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度。